基于嵌入式計(jì)算機(jī)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(nèi)涵最多的現(xiàn)代化產(chǎn)品之一,是最能體現(xiàn)一個(gè)國(guó)家的科學(xué)技術(shù)水平。21世紀(jì)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(lǐng)域獲得應(yīng)用,科學(xué)技術(shù)迅速發(fā)展使得醫(yī)療儀器進(jìn)入了新的發(fā)展階段——數(shù)字化醫(yī)療設(shè)備,而數(shù)字化醫(yī)療設(shè)備的核心技術(shù)為嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。我國(guó)是一個(gè)醫(yī)療儀器的生產(chǎn)大國(guó),但是在核心技術(shù)方面一直處于國(guó)外的壟斷之下。這一切都迫切需要我國(guó)有必要進(jìn)行自主創(chuàng)新,研發(fā)出自己的核心技術(shù)。隨著微電子技術(shù)的發(fā)展,超大規(guī)模集成電路技術(shù)的成

2、熟,嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的迅速發(fā)展使得其功能越來(lái)越強(qiáng)大,在某些場(chǎng)合完全可以取代傳統(tǒng)的工控機(jī),并且其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)在于它的體積小、功耗低、性價(jià)比高、便于攜帶,使得它非常適合應(yīng)用到數(shù)字化醫(yī)療儀器中。本論文在嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)平臺(tái)的構(gòu)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(biāo),從嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)入手,深入研究了嵌入式計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)和電磁兼容性問(wèn)題,成功研發(fā)出了具有良好電磁兼容性能,能夠長(zhǎng)時(shí)間(連續(xù)15天運(yùn)行測(cè)試)可靠

3、運(yùn)行的嵌入式計(jì)算機(jī)主板。在軟件部分,實(shí)現(xiàn)了嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的多種引導(dǎo)模式,嵌入式Linux內(nèi)核的移植,內(nèi)核驅(qū)動(dòng)程序中bug的修正和部分新增硬件驅(qū)動(dòng)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(gè)嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)從硬件到軟件系統(tǒng)平臺(tái)的構(gòu)建。在此嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)平臺(tái)基礎(chǔ)之上,研究了基于嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的無(wú)創(chuàng)腦水腫監(jiān)護(hù)儀,在臨床實(shí)驗(yàn)中對(duì)大量的臨床數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì),并且對(duì)典型病例進(jìn)行了分析對(duì)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(jì)算機(jī)系統(tǒng)的遠(yuǎn)程多生命參數(shù)移動(dòng)監(jiān)護(hù)終端,并與無(wú)線GPRS模塊、多生命參數(shù)模塊和視頻采集模塊有機(jī)結(jié)合,實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程多生命參數(shù)移動(dòng)監(jiān)護(hù)和視頻圖片的采集與傳輸。本論文在基于嵌入式計(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì),以及高頻線路板設(shè)計(jì)中的信號(hào)串?dāng)_、阻抗反射、電磁輻射等方面的工程實(shí)際問(wèn)題,通過(guò)三次嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)主板的設(shè)計(jì)和改進(jìn),成功研發(fā)出了工作穩(wěn)定、電磁兼容性能良