無線生理參數(shù)監(jiān)測儀的研究與設計.pdf

1、無線監(jiān)護能夠減輕醫(yī)護人員的工作負擔，給予病患一定的活動自由，成為醫(yī)療領域發(fā)展的趨勢。針對慢性疾病、術后康復等患者長期監(jiān)護的需要，本單位研發(fā)了無線生理參數(shù)監(jiān)護系統(tǒng)。無線測量儀及其網絡是該系統(tǒng)的重要組成部分?，F(xiàn)有測量模塊存在幾個問題：體積過大；缺乏硬件連接接口；缺乏通信規(guī)范，無法通信和控制。因此必須對測量部分重新設計。本文的目的是設計無線生理參數(shù)監(jiān)測儀，并對它們進行組網。
　　本文選擇 ZigBee作為無線通信的手段，并制定了跨網的路

2、由機制，確定了無線測量網絡的整體構架。根據血氧和血壓的測量原理，結合文獻和實驗數(shù)據，確定了參數(shù)測量過程中的干擾類型，并設計了相應的信號處理算法。文中對處理算法進行了詳細的探討，并實現(xiàn)了算法快速處理過程。
　　無線測量節(jié)點由測量和通信兩部分硬件組成。CC2530是整個節(jié)點的核心，負責網絡的管理和通信以及測量單元的協(xié)調。該模塊能及時響應測量模塊的中斷請求，將數(shù)據上傳至服務器，同時能夠解析系統(tǒng)下發(fā)的命令，控制測量模塊的工作過程。通過網關

3、路由的方式，實現(xiàn)了ZigBee和以太網的連接。
　　測量模塊以PSOC29466為核心，輔助少量的外圍設備構成最小的硬件設計。血氧測量實現(xiàn)了探頭驅動、信號濾波、信號放大等過程，提出了實時的抗干擾算法，提高了血氧信號的信噪比，實現(xiàn)了快速的自動增益過程，保證了信號通道的穩(wěn)定。經過形態(tài)濾波，自動增益和相干濾波等過程后，得到血氧和脈搏測量結果。將測量結果按BCI格式輸出到CC2530，由CC2530負責數(shù)據的發(fā)送。
　　血壓測量實現(xiàn)

4、了硬件信號分離電路，并設計了變窗口長度的實時峰值提取過程和快速包絡線逼近算法。結合變幅值系數(shù)法和波形特征法，提取出血壓的測量數(shù)值，并發(fā)送給通信模塊。
　　最后對血氧模塊、血壓模塊和無線通信進行了驗證，該端點能夠正確的測量出血氧、血壓、脈搏等生理參數(shù)，實現(xiàn)了網絡通信過程。實驗表明：無線模塊具有穩(wěn)定的自組網能力，良好的協(xié)調節(jié)點各個測量模塊的工作狀態(tài)，及時準確的收發(fā)數(shù)據。血氧模塊能夠很好的消除了抖動、基線干擾，具有很強的人體差異適應能力