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医学模拟教学具有训练真实性以及病员无害性等特点,已经开始逐渐取代传统临床见习的教学模式,并成为现代医学教学的主导方式之一。心肺听诊训练是医学模拟教学的一个基本环节之一,对于提高医学生临床技能水平具有重要的意义。目前国内的心肺听诊教学主要采用多媒体视听教学的方式。但由于缺乏真实性和互动性等特点,这种方式未能从根本上满足现代医学模拟教学情境化教学和个体化教学的需要。
心肺听诊模拟系统的研制借鉴了目前国际上流行的生理驱动医学模型的设计方法。本系统具有独立的软硬件结构,能够逼真模拟临床环境并重现病人的各种心肺病理特征。用户可以在一个如同真实的临床环境下实现对病人的听诊触诊操作。系统研究范围涵盖了医学、电子、材料等领域,融合了射频识别(Radio Frequency Identification,RFID)技术、无线射频通信技术、电磁兼容(Electro-magnetic Compatibility,EMC)设计、印制电路板微带天线设计、USB开发、低功耗设计、电源管理以及音频播放等技术,形成一套由模拟病人(Simulation Patient,SP)、模拟电子听诊器、遥控器、PC机接收器以及上位机同步教学演示软件等构成的综合性医学模拟教学平台。在当前医学模拟教学产品主要依赖国外进口的背景下,本系统的成功研制对于建立拥有我国自主知识产权的医学模拟实验中心具有积极的推动作用。
本文首先介绍心肺听诊模拟系统的整体结构以及功能单元组成,再分别从硬件设计和软件设计方面深入探讨心肺听诊模拟系统的设计过程。系统的硬件电路设计将是本文阐述的重点对象之一,其中包括系统电路设计、PCBLayout、EMC设计以及天线设计等。软件设计方面,本文将对系统的程序设计流程以及所采用的外设驱动程序设计进行详细描述。在上位机软件开发过程中,本文介绍一种在VisualC++2005环境下采用MFC结合GDI+进行软件图形界面开发的方法。