基于嵌入式計算機系統(tǒng)的數(shù)字化醫(yī)療儀器研究.pdf

1、醫(yī)療儀器是融合高科技內涵最多的現(xiàn)代化產(chǎn)品之一,是最能體現(xiàn)一個國家的科學技術水平。21世紀大量出現(xiàn)的微電子成果,大多數(shù)都是最先在醫(yī)療儀器領域獲得應用,科學技術迅速發(fā)展使得醫(yī)療儀器進入了新的發(fā)展階段——數(shù)字化醫(yī)療設備,而數(shù)字化醫(yī)療設備的核心技術為嵌入式計算機系統(tǒng)。我國是一個醫(yī)療儀器的生產(chǎn)大國,但是在核心技術方面一直處于國外的壟斷之下。這一切都迫切需要我國有必要進行自主創(chuàng)新,研發(fā)出自己的核心技術。隨著微電子技術的發(fā)展,超大規(guī)模集成電路技術的成

2、熟,嵌入式計算機系統(tǒng)的迅速發(fā)展使得其功能越來越強大,在某些場合完全可以取代傳統(tǒng)的工控機,并且其獨特的優(yōu)勢在于它的體積小、功耗低、性價比高、便于攜帶,使得它非常適合應用到數(shù)字化醫(yī)療儀器中。本論文在嵌入式計算機系統(tǒng)平臺的構建中做了探索性的研究工作,以數(shù)字化醫(yī)療儀器的發(fā)展和功能需求為目標,從嵌入式計算機系統(tǒng)的硬件設計入手,深入研究了嵌入式計算機硬件系統(tǒng)設計和電磁兼容性問題,成功研發(fā)出了具有良好電磁兼容性能,能夠長時間(連續(xù)15天運行測試)可靠

3、運行的嵌入式計算機主板。在軟件部分,實現(xiàn)了嵌入式計算機系統(tǒng)的多種引導模式,嵌入式Linux內核的移植,內核驅動程序中bug的修正和部分新增硬件驅動程序的編寫,以及嵌入式圖形界面GUI系統(tǒng)Qtopia的移植,完成了整個嵌入式計算機系統(tǒng)從硬件到軟件系統(tǒng)平臺的構建。在此嵌入式計算機系統(tǒng)平臺基礎之上,研究了基于嵌入式計算機系統(tǒng)的無創(chuàng)腦水腫監(jiān)護儀,在臨床實驗中對大量的臨床數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計,并且對典型病例進行了分析對比,證明了該儀器具有很好的臨床效果。

4、其次,研究了基于嵌入式計算機系統(tǒng)的遠程多生命參數(shù)移動監(jiān)護終端,并與無線GPRS模塊、多生命參數(shù)模塊和視頻采集模塊有機結合,實現(xiàn)了遠程多生命參數(shù)移動監(jiān)護和視頻圖片的采集與傳輸。本論文在基于嵌入式計算機系統(tǒng)的數(shù)字化醫(yī)療儀器研究中,主要完成了以下工作:(1)研究了嵌入式計算機系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)設計,以及高頻線路板設計中的信號串擾、阻抗反射、電磁輻射等方面的工程實際問題,通過三次嵌入式計算機系統(tǒng)主板的設計和改進,成功研發(fā)出了工作穩(wěn)定、電磁兼容性能良