EDN China > 设计实例 > 医疗电子 > 视频诊断与监控 > 正文
? 2016博客大赛-不限主题,寻找电子导师,大奖升级??

(多图) 基于LabVIEW的平台设计多参数病人监护仪自动测试系统

21ic?? 2011年09月09日 ?? 收藏0

  按标准ANSI/AAMI EC13设计ECG心电测试信号切换器,NI USB-6251 USB高速M系列多功能DAQ的数字输入输出负责内部继电器的切换。

ECG心电测试信号切换器

图五ECG心电测试信号切换器

  b) 心电信号仿真测试

  NI RS232 通信模块通过NI PCI RS232/4(777642-04) 通信板卡向Fluke MPS450多参数病人信号模拟仪发送控制指令,设置ECG的心率 (Heart Rate) 和幅度 (Amplitude) .该模拟还可以模拟多种病理性心电信号。

  2) NIBP无创血压功能

  无创血压功能的检测要点是对其内部的气压的精度进行校准。本系统采用可串口编程的Kakogawa MT210 Digital Manometer数字压力仪,该仪器具有很高的测量精度。

  3) SPO2血氧饱和度功能

  测试系统通过串口控制卡,设置血氧模拟仪 Fluke SPO2 Index2,输出仿真血氧模拟信号;将信号输入到监护仪,对其精度和相应速度进行测量。

  4) IBP有创血压功能

  有创血压用于直接测量人体血管组织内的压力。实际测试中由工控机串口控制MPS450输出仿真信号,来模拟血管压力传感器的信号。

  5) etCO2末端二氧化碳/呼吸功能

  EtCO2末端二氧化碳/呼吸功能是利用呼出气体中CO2的分压力量来侦测病人的呼吸率的。本系统采用一瓶标准含量的CO2混合气,来模拟人体呼出的气体。该气体经过减压阀、流量计、电磁阀组成的气体通路到达待测产品。测试系统通过GPIB总线,设置可编程模块化电源 Agilent N6700,输出直流电压来控制电磁阀的通断。

  6) YSI400体温测量功能

  YSI400是一种相当成熟的体温测量方法。该方法利用电阻的热敏效应测量温度,即特定的温度下该电阻会显现特定的电阻值。测试系统拥有自制的YSI400温度模拟器,是一种可控电阻阵列。NI USB-6251 USB高速M系列多功能DAQ的DIO16~23可将该模拟器的切换到不同电阻值,对待测物的各个温度点进行校准。

  7) SMbus智能电池接口功能

  SMbus是目前比较流行的一种智能电池接口,工作在3.3VDC.它由+,Temperature,SCL,SDA,Ground组成,其结构与I2C非常类似。测试系统采用USB-I2C总线适配器。该总线适配器附有LabVIEW驱动,测试程序可以调用该驱动,与监护仪的SMbus接口通讯。

  8) 时钟信号校准

  时钟信号是由待测物主板上晶体振荡器产生的振荡信号,它的频率特性相当稳定,用作系统时钟的源信号。但晶体振荡器个体之间的频率却是有差异的。测试系统通过GPIB总线读取Agilent 53132A的高精度频率读数,然后将之转换成32位码存入寄存器中。监护仪在启动后会自动读取该寄存器以计算时间。

  9) 电路板模拟电信号分析

  待测物的电路板预留很多测试点,这些信号通过针床被引入NI USB-6251 USB高速M系列多功能DAQ的模拟输入通道。使用该数据采集卡的用户不必具有很深硬件知识,可以通过NI DAQmx模块中的DAQ Assist助手快速定制用户所需的测量类型,测量范围,采样率,触发方式,触发延时等。

  NI Signal Processing Toolkit 是一种非常有用的信号处理工具,系统使用该工具对采集到的原始信号进行滤波处理,功率谱分析等。

  10) Bluetooth蓝牙功能

  为了更加方便地向中心基站传送病人数据,许多病人监护仪都带有蓝牙天线。 测试系统中采用了USB 蓝牙适配器,测试程序中调用NI Bluetooth Communication Driver蓝牙通讯模块,实现适配器和待测物的蓝牙无线互连。

  11) LAN以太网通信接口

  以太网通信接口是另一种向中心基站传送病人数据的方式。测试系统更多地将其视为测试接口。所有的待测物的状态设置,数据获取都是通过该接口完成。LabVIEW中的NI TCP Communication Driver支持以太网通讯。

  12) 安规测试

  医疗标准对产品的绝缘和漏电流有专门明确的规定。这里对该标准不赘述。本测试系统设计了一种安全测试切换器,由可耐高压的继电器阵列构成。该继电器阵列由PCI-6528 24路光隔离通道来控制,切换来自Vitrek V4高压测试仪和Metron QA-90漏电流测试仪的电路,实现绝缘特性和漏电流等安规指标的测试。

  13) 测试数据的管理

  为了保证数据安全,测试系统的测试规格数据库,测试报表,访问记录被存储在网络服务器中。

  a) 测试规格数据库(Test Specification Database)

  测试规格数据库以Access的文件形式存储于网络服务器中,测试站终端通过Database Connectivity Toolkit数据库连接工具包来调用该数据库。

  b) 访问记录(Login History)

  该文件的存储位置和调用方式与a)类似。每当有操作者登录测试站是就会自动记录下来,以备将来查证。

  c) 测试报告(Test Report)

  系统调用报告生成工具(NI Report Generation Toolkit)来产生Excel报告。生成的报告会被存储于网络服务器中。

  14) 项目化管理和执行程序的封装

  LabVIEW 8.0开始向用户提供项目管理的编辑环境,使程序看上去更有条理,有利于大型程序的编写。

  我们可以将NI Application Builder 生成的执行程序进一步封装成安装文件。用户可直接将该文件安装到目标测试平台上,还可以通过操作系统中的"Add/Remove Programs"工具移除测试程序文件。

  心电监护仪测试系统的性能评估

  心电监护仪传统的手动测试非常耗时费力,结果更多地依靠测试人员判断,一致性和可靠性都不好。而本系统属全自动测试系统,测量的重复性可靠性非常好,而且测试效率得到了大幅度提升。

  结束语

  目前多参数监护仪广泛应用于临床,从医疗监护仪的发展来看,随着国家对医疗制度的相关改革以及人们对健康重视程度的提升,使用先进医疗设备、确保诊断信息的完整、准确、安全,便成为各地医疗机构提高医疗水平的重点。医用监护仪已经是各大家医院普遍应用的医疗设备,主要用于手术室、急诊室、复苏室和ICU/CCU病房等,主要监测范围可涉及心电(ECG)、呼吸(RESP)、血氧饱和度(SPO2)、无创血压(NIBP)、双通道体温(TEMP)、双通道有创血压(IBP)等,同时也可适用于成人、小儿和新生儿的床旁监护。


上一页12下一页
?? ?? ??


打开微信“扫一扫”,打开网页后点击屏幕右上角分享按钮

1.扫描左侧二维码
2.点击右上角的分享按钮
3.选择分享给朋友
?? ??

ECG? LabVIEW? 病人监护仪? DAQ?

相关文章

我来评论
美国的游客
美国的游客 ??? (您将以游客身份发表,请登录 | 注册)
?
有问题请反馈