嵌入式远程医疗监护系统终端的设计与实现

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近年来老龄化问题越来越严重,年老体弱者经常需要体检或长期监护,而就医难就医贵耽误了很多人疾病的最佳治疗期。计算机和网络快速发展,使远程医疗成为可能,各跨国企业和研究机构争相开展了对远程医疗的研究,并真正使其应用到老百姓的生活中。我们在本课题中设计了远程医疗监护系统,主要给年老体弱者提供生理参数监护上的方便,系统体积小、功耗低、便于携带,适合长期在家里监护生理参数,把数据通过网络传送到医生工作站,减免看病难上的很多不必要的麻烦。本课题研究的远程医疗监护系统终端是整个系统的一部分,监护仪以ARM9开发板为核心,Linux操作系统为软件开发平台,包括血压模块、血氧模块、呼吸模块和心电模块采集血压、血氧、脉率、呼吸、心电五个生理参数,在论文中分别讨论了硬件和软件的实现,最后进行统一调试。硬件方面自己设计了血压值采集模拟电路,利用气压力传感器把气压信号转换成电压信号,经过放大滤波提取模拟信号送处理器做模数转换,主要用到的芯片是AD620AR和TL064。电源模块采用LM系列芯片为整个系统提供了+12V、-12V、+5V和+3.3V电压,为系统各个模块提供电源。呼吸模块采用胸腹式拉力传感器、对信号进行调整送入处理器进行模数转换。心电模块我们设计了威尔逊网络电路和到连选择电路提供7个不同的心电导联。软件方面设计了血压、呼吸模块的数据分析方法提取具体的血压和呼吸率数值,血氧模块对串口读到的数值进行解析得到血氧数值。此外,设计了ADC驱动模块,能够实现同时4个通道的采样,实现各个模块数据的模数转换。整个软件系统采用模块化结构,对每个模块设计了统一的软件接口,便于管理和增减模块功能。最后对各个模块进行了调试,多次测试结果与传统的测量数据进行对比,调整软硬件上的缺陷,把误差降低到标准以内。到目前为止,整个系统联调完成,系统运行稳定,能准确的测试到血压值、血氧饱和度值、呼吸率和脉率能显示心电图,基本达到预期要求,后续工作会对血氧模块的硬件和核心处理器做进一步的设计,并考虑增加生理模块。
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