心電數(shù)字無線遙測系統(tǒng)心電數(shù)字無線遙測系統(tǒng)/病房呼叫系統(tǒng)在醫(yī)療
無線遙測產(chǎn)品的市場發(fā)展迅速,最近業(yè)界也掀起了一場無線應用的革命,無線遙測技術已經(jīng)成為產(chǎn)品競爭力的一個重要因素。從發(fā)展的角度來看,醫(yī)療監(jiān)護產(chǎn)品的無線化、網(wǎng)絡化是發(fā)展趨勢,移動型、具備無線聯(lián)網(wǎng)功能的監(jiān)護產(chǎn)品將成為未來市場的主流,另外,TELEMEDICINE(遠程醫(yī)療)的發(fā)展也將使無線監(jiān)護與無線互聯(lián)技術大有用武之地。無線應用的前景廣闊,因此研制開發(fā)無線監(jiān)護產(chǎn)品勢在必行。
在該系統(tǒng)中使用了無線射頻模塊,該模塊功耗低,抗干擾能力強,且使用ISM頻段,頻率無需申請??蓮V泛應用于無線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、無線監(jiān)控系統(tǒng)、收費系統(tǒng)、智能卡、設備遙控等場合,應用前景十分廣泛?! ?BR> 1.系統(tǒng)結構和功能概述
整個系統(tǒng)主要包括無線射頻模塊,PC終端顯示,遠程中央站等組成(見圖1)。模塊化的好處是可以增減通道,方便地為床邊監(jiān)護儀配置遙測?! ?BR> 無線模塊可配置TTL、232、485三種接口可先,直接和遠程的中央站、分單產(chǎn)品接口,支持使用點對多點通訊,可實現(xiàn)n*8的容量,容量的上限主要由可用頻率帶寬限制。
首先通過攜帶在病人身上的發(fā)射器將病人的信息采集處理后發(fā)射出去,接收箱完成數(shù)據(jù)接收,送給床邊監(jiān)護儀顯示打印,最后通過10BASE網(wǎng)線送給中央站實現(xiàn)遠程診療。(病房呼叫系統(tǒng)中,則為護士站通過無線收發(fā)器,得到某一病房病床的呼叫信息后,及時的去處理)?!?BR> 深圳市振通科技有限公司ZT-TR系列無線數(shù)傳模塊采用數(shù)字信號處理、糾錯編碼、軟件無線電、數(shù)字調制解調和表面貼片一體化設計等技術,具有高性能、高可靠及抗干擾能力強等特點,模塊提供標準RS232、RS485數(shù)據(jù)口可直接與數(shù)據(jù)終端連接,傳輸速率達1200-19200bps,誤碼低于10-6,發(fā)射功率20mw~5w可選,能適應室內或室外的惡劣工作環(huán)境??晒ぷ饔趩喂?、半雙工方式,收發(fā)同頻或異頻中轉組網(wǎng)。
2.軟件實現(xiàn)
遙測的系統(tǒng)軟件設計包括兩大部分。一部分是在發(fā)射器上運行的遙測量采集,壓縮,校驗,打包,發(fā)送程序,該部分軟件的特點是計算量大,中斷和定時比較多,對時間要求很嚴格,比較復雜。利用MSP430的AD中斷來采集心電等生物醫(yī)學信號,由于采集到的數(shù)據(jù)要按照無線協(xié)議的格式發(fā)送,無疑增加了代碼開銷,使得數(shù)據(jù)流的碼速率增加,如果不壓縮數(shù)據(jù)的話,不僅受帶寬的限制數(shù)據(jù)流的速度不能太高,而且不能實現(xiàn)數(shù)據(jù)的實時發(fā)送,這就必須將采集的數(shù)據(jù)經(jīng)過簡單的數(shù)據(jù)壓縮降低碼速率,之后再計算CRC循環(huán)冗余校驗碼完成組幀,最后用中斷將數(shù)據(jù)按位通過I/O口發(fā)送給TRF4400?! ?BR> 另一部分是在接收器上運行的程序,該部分程序包括了接收,檢錯糾錯,解壓縮,拆包以及最后給發(fā)送主控板顯示的程序。這部分程序的特點是通訊很復雜,尤其是接收,另外計算量也很大。至于程序和發(fā)送是對等的,首先通過I/O口的中斷來接收數(shù)據(jù),之后完成數(shù)據(jù)的糾錯,解壓縮,再按照床邊監(jiān)護儀的要求將數(shù)據(jù)打包采用串口中斷發(fā)送。如上圖6所示:
開發(fā)工具選擇的是跟TI公司的MSP430系列單片機配套的IAREmbebbedWorkbench
集成軟件開發(fā)系統(tǒng),它可以通過仿真器對目標系統(tǒng)實現(xiàn)在線編程,在集成環(huán)境下將用C語言編寫的程序可進行兩種仿真,一種是軟件仿真,開發(fā)系統(tǒng)自帶有很全的處理器驅動程序庫,選擇需要的可進行單步,斷點等調試,另一種是硬件仿真,將程序通過仿真器寫到單片機中實時的運行,設置斷點等調試,通過強大的調試窗口功能可觀察分析運行結果?!?BR> 3.結束語
心電數(shù)字無線遙測系統(tǒng)系統(tǒng)很好的實現(xiàn)了心電信號的無失真?zhèn)鬏敚瑥亩_到了預期的目的,起到了良好的診斷效果,受到醫(yī)院的好評和醫(yī)生的歡迎。該系統(tǒng)有一定的通用性,不只是用來采集生物醫(yī)學信號,它為低成本實現(xiàn)遠程通訊提供了一種思路和一套解決方案,可廣泛的應用在其它的各行各業(yè)之中。(病房叫呼系統(tǒng),主要是解決了現(xiàn)場布線的困難,尤其是在一些經(jīng)常需要移動的、臨時加床的病床上,利用無線數(shù)傳的方式來處理,就顯得更加方便了。)
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