浅谈基于虚拟仪器技术的远程医疗监控的设计
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
设计三方面 （ 见图 １ ） 。
技术 的飞速发展 ， 远程 医疗 面临着新 的更大发展 。远程医疗 是信
息技术 与临床医学结合 的产物 ， 即运用计算 机 网络 、 远程通信 和 多媒 体等技术 ， 跨越空 间限制 ， 远距 离实现 医疗 、 保健、 教学、 医 学信息等 服务 的一种新型 医疗模 式 。远程 医疗 监护系统一般包 括 ３个部分 ：监护 中心 、远端监 护设备 以及联 系两者 的通信 网
山西科技
文章编 ￣： １ ０ ０ ４ — ６ ４ ２ ９ （ ２ ０ １ ３ ） ０ １ — ０ ０ ９ ５ — ０ ３
Ｓ Ｈ Ａ Ｎ Ｘ Ｉ Ｓ Ｃ Ｉ Ｅ Ｎ Ｃ Ｅ Ａ Ｎ Ｄ Ｉ Ｅ Ｃ Ｈ Ｎ ０ Ｉ Ｊ ０ Ｇ Ｙ
２ ０ １ ３ 年
第２ ８ 卷 第１ 期
收稿 日期： ２ ０ １ ２ — １ ０ — ３ ０
到监护 中心进行分析 ， 并给 出诊断 意见 的一种技 术手段 。通过 虚拟仪器技 有的 Ｐ Ｃ资源， 以较低 的成本 实现 ， 还可 以使 系统具有 高性 能、 低 成本 、 易扩展 的优 点。介绍 了远程 医疗监护 系统的整体设计 ， 包括 Ｄ Ａ Ｏ数据采
浅谈基 于虚拟仪器技术 的远程 医疗监控 的设计
石 通 兆 ，
（ １ ． 太 原理 工大学信息工程学 院， 山西太 原 ， ０ ３ ０ ０ ２ ４ ； ２ ． 山西省人力资源和社会保 障厅 ， 山西太原 ， ０ ３ ０ ０ ０ ６ ）
摘
要： 远 程 医疗监护技术可定 义为通过通信 网络将远 端的生理信 息和 医学信号传送
ＢＡＩ Ｙａ ． １ ｉ ｎ
ＡＢＳ ＴＲＡＣＴ： Ｔ ｈ ｉ ｓ ｐ ａ ｐ ｅ ｒ ｉ ｎ ｔ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｅ ｓ ｓ ｅ ｒ ｉ ａ ｌ ｃ ｏ ｍｍｕ ｎ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｍｏ ｄ ｅ ａ ｎ ｄ ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｒ ｕ ｐ ｔ ｔ ｉ ｍｉ ｎ ｇ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｏ ｆ ｓ ｉ ｎ ｇ ｌ ｅ ｃ ｈ ｉ ｐ ｍｉ ｃ ｒ ｏ ｃ ｏ ｍｐ ｕ ｔ ｅ ｒ ， ｔ ｈ ａ ｔ ｉ ｓ ｔ ｏ ｒ ｅ ａ ｌ ｉ ｚ ｅ ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｓ ｅ ｃ ｏ ｎ ｄ ｓ ， ｍｉ ｎ ｕ ｔ ｅ ｓ ａ ｎ ｄ ｈ ｏ ｕ ｒ ｓ ｏ ｆ ｃ ｌ ｏ ｃ ｋ ｂ ｙ ｕ ｓ ｉ ｎ ｇ ８ ９ Ｓ ５ ２ ｔ ｉ ｍｅ ｒ ’ Ｓ ０ ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｒ ｕ ｐ ｔ
ａ ｎ ｄ ｔ ｏ ａ ｄ ｊ ｕ ｓ ｔ ｔ ｈ ｅ ｃ ｌ ｏ ｃ ｋ ｂ ｙ ｕ ｓ ｉ ｎ ｇ ｓ ｅ ｒ ｉ ａ ｌ ｃ ｏ ｍｍ ｕ ｎ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｒ ｕ ｐ ｔ ｏ ｆ ｓ ｉ ｎ ｇ ｌ ｅ ｃ ｈ ｉ ｐ ｍｉ ｃ ｒ ｏ ｃ ｏ ｍ ｐ ｕ ｔ ｅ ｒ ， ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｓ ｔ ｈ ｅ ｈ ａ ｒ ｄ ｗ ａ ｒ ｅ ｃ ｉ ｒ ｃ ｕ ｉ ｔ ，
络。
图 １ 虚拟仪器基本架构
虚拟仪器技术 可以实现远程 医疗 监控 的心 电图监控 。虚拟 仪器技术就是利用 高性 能的模块化硬 件 ，结合 高效 灵活的软件 来完成各种测试 、 测量和 自 动化 的应用 。 将集成化 的虚拟仪器环
境 与现实世界 的信号相 连 ， 分析 数据以获取实用 信息 ， 共享信息 成果， 有助于在较大范 围内提高生产效率。
１ 监 控 系统 的整体 设 计
远 程医疗监护 的心 电图机的设计可 以通过实用虚拟 仪器技 术来 实现。通过采集 、 放大 ， 滤波 电路及接 口的设计将心 电信号 采集到计算机 中， 并在计算 机中编写 Ｌ ａ ｂ Ｖ Ｉ Ｅ Ｗ 程序 ， 以对心电信
号进行计算 及图形化显示 。通 过网络 ，可 以将 心 电图发送 给医
Ｉ ｎ ｐ ｕ ｔ ， Ａ ｎ ａ ｌ ｏ ｇ Ｏ ｕ ｔ ｐ ｕ ｔ ，Ｃ ａ ｌ ｉ ｂ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ Ｃ ｏ ｎ ｉ ｆ ｇ ｕ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ 和 Ｓ ｉ ｇ ｎ ａ ｌ
生， 并得到诊 断。系统要实现测量患者 心电图 、 心率 、 体温 、 血氧
Ｔｈ ｅ Ｄｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｏ ｆ Ｓ ｅ ｒ ｉ ａ ｌ Ｐ ｏ ｒ ｔ Ｄｅ ｂ ｕ ｇ ｇ ｉ ｎ ｇ Ｃｌ ｏ ｃ ｋ Ｂａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ Ｓ ｉ ｎ ｇ ｌ ｅ Ｃｈ ｉ ｐ Ｍｉ ｃ ｒ ｏ ｃ ｏ ｍｐ ｕ ｔ ｅ ｒ
集、 心 电信号的数据采集和处理、 血氧饱和度的检测方法等。 关键 词 ： 虚拟仪 器； 远程 医疗监控 ； 数据采集
中图分类号 ： Ｒ １ ９ ７ ． ３ ２ ４
文献标识码 ： Ａ
进入信息 时代 以来 ， 远程医疗 的雏 形就 已经产生 ； 随着信 息
饱 和度 的功能 ， 所 以完成 的工 作有传感器应用 、 信号采集和软件
２ Ｄ Ａ Ｑ数据 采集
Ｄ Ａ Ｑ系统基本任务是 产生 或测 量物理信 号。想要计算机 系
统能够测量物理信号 ， 必须使用传感器将 物理信号转换为 电信
号。 数据采集借 助软件控制 Ｄ Ａ Ｑ系统， 包括采集数据 、 分析数据 、
给 出结果 。一种方式为插入式 Ｄ Ａ Ｑ卡 ， 而另 一种 方式为外接式
Ｄ Ａ Ｑ系统。
２ ． １ 信 号 采 集
Ｌ ａ ｂ Ｖ Ｉ Ｅ Ｗ 编写的 Ｄ Ａ Ｑ程序有计数器 操作 、 模拟输入 、 模 拟
输 出、或者 数字 输入 、输 出等 。在 程序 窗 口框 图下选 择 Ｄ ａ ｔ ａ Ａ ｃ ｑ ｕ ｉ ｓ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ，便 可 看 到 ６个 子 模 板 ： Ｄ ｉ ｓ ｔ ｌ ａ Ｉ ／ ０， Ｃ ｏ ｕ ｎ ｔ ｅ ｒ ， Ａ ｎ ａ ｌ ｏ ｇ
技术 的飞速发展 ， 远程 医疗 面临着新 的更大发展 。远程医疗 是信
息技术 与临床医学结合 的产物 ， 即运用计算 机 网络 、 远程通信 和 多媒 体等技术 ， 跨越空 间限制 ， 远距 离实现 医疗 、 保健、 教学、 医 学信息等 服务 的一种新型 医疗模 式 。远程 医疗 监护系统一般包 括 ３个部分 ：监护 中心 、远端监 护设备 以及联 系两者 的通信 网
山西科技
文章编 ￣： １ ０ ０ ４ — ６ ４ ２ ９ （ ２ ０ １ ３ ） ０ １ — ０ ０ ９ ５ — ０ ３
Ｓ Ｈ Ａ Ｎ Ｘ Ｉ Ｓ Ｃ Ｉ Ｅ Ｎ Ｃ Ｅ Ａ Ｎ Ｄ Ｉ Ｅ Ｃ Ｈ Ｎ ０ Ｉ Ｊ ０ Ｇ Ｙ
２ ０ １ ３ 年
第２ ８ 卷 第１ 期
收稿 日期： ２ ０ １ ２ — １ ０ — ３ ０
到监护 中心进行分析 ， 并给 出诊断 意见 的一种技 术手段 。通过 虚拟仪器技 有的 Ｐ Ｃ资源， 以较低 的成本 实现 ， 还可 以使 系统具有 高性 能、 低 成本 、 易扩展 的优 点。介绍 了远程 医疗监护 系统的整体设计 ， 包括 Ｄ Ａ Ｏ数据采
浅谈基 于虚拟仪器技术 的远程 医疗监控 的设计
石 通 兆 ，
（ １ ． 太 原理 工大学信息工程学 院， 山西太 原 ， ０ ３ ０ ０ ２ ４ ； ２ ． 山西省人力资源和社会保 障厅 ， 山西太原 ， ０ ３ ０ ０ ０ ６ ）
摘
要： 远 程 医疗监护技术可定 义为通过通信 网络将远 端的生理信 息和 医学信号传送
ＢＡＩ Ｙａ ． １ ｉ ｎ
ＡＢＳ ＴＲＡＣＴ： Ｔ ｈ ｉ ｓ ｐ ａ ｐ ｅ ｒ ｉ ｎ ｔ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｅ ｓ ｓ ｅ ｒ ｉ ａ ｌ ｃ ｏ ｍｍｕ ｎ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｍｏ ｄ ｅ ａ ｎ ｄ ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｒ ｕ ｐ ｔ ｔ ｉ ｍｉ ｎ ｇ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｏ ｆ ｓ ｉ ｎ ｇ ｌ ｅ ｃ ｈ ｉ ｐ ｍｉ ｃ ｒ ｏ ｃ ｏ ｍｐ ｕ ｔ ｅ ｒ ， ｔ ｈ ａ ｔ ｉ ｓ ｔ ｏ ｒ ｅ ａ ｌ ｉ ｚ ｅ ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｓ ｅ ｃ ｏ ｎ ｄ ｓ ， ｍｉ ｎ ｕ ｔ ｅ ｓ ａ ｎ ｄ ｈ ｏ ｕ ｒ ｓ ｏ ｆ ｃ ｌ ｏ ｃ ｋ ｂ ｙ ｕ ｓ ｉ ｎ ｇ ８ ９ Ｓ ５ ２ ｔ ｉ ｍｅ ｒ ’ Ｓ ０ ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｒ ｕ ｐ ｔ
ａ ｎ ｄ ｔ ｏ ａ ｄ ｊ ｕ ｓ ｔ ｔ ｈ ｅ ｃ ｌ ｏ ｃ ｋ ｂ ｙ ｕ ｓ ｉ ｎ ｇ ｓ ｅ ｒ ｉ ａ ｌ ｃ ｏ ｍｍ ｕ ｎ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｒ ｕ ｐ ｔ ｏ ｆ ｓ ｉ ｎ ｇ ｌ ｅ ｃ ｈ ｉ ｐ ｍｉ ｃ ｒ ｏ ｃ ｏ ｍ ｐ ｕ ｔ ｅ ｒ ， ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｓ ｔ ｈ ｅ ｈ ａ ｒ ｄ ｗ ａ ｒ ｅ ｃ ｉ ｒ ｃ ｕ ｉ ｔ ，
络。
图 １ 虚拟仪器基本架构
虚拟仪器技术 可以实现远程 医疗 监控 的心 电图监控 。虚拟 仪器技术就是利用 高性 能的模块化硬 件 ，结合 高效 灵活的软件 来完成各种测试 、 测量和 自 动化 的应用 。 将集成化 的虚拟仪器环
境 与现实世界 的信号相 连 ， 分析 数据以获取实用 信息 ， 共享信息 成果， 有助于在较大范 围内提高生产效率。
１ 监 控 系统 的整体 设 计
远 程医疗监护 的心 电图机的设计可 以通过实用虚拟 仪器技 术来 实现。通过采集 、 放大 ， 滤波 电路及接 口的设计将心 电信号 采集到计算机 中， 并在计算 机中编写 Ｌ ａ ｂ Ｖ Ｉ Ｅ Ｗ 程序 ， 以对心电信
号进行计算 及图形化显示 。通 过网络 ，可 以将 心 电图发送 给医
Ｉ ｎ ｐ ｕ ｔ ， Ａ ｎ ａ ｌ ｏ ｇ Ｏ ｕ ｔ ｐ ｕ ｔ ，Ｃ ａ ｌ ｉ ｂ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ Ｃ ｏ ｎ ｉ ｆ ｇ ｕ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ 和 Ｓ ｉ ｇ ｎ ａ ｌ
生， 并得到诊 断。系统要实现测量患者 心电图 、 心率 、 体温 、 血氧
Ｔｈ ｅ Ｄｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｏ ｆ Ｓ ｅ ｒ ｉ ａ ｌ Ｐ ｏ ｒ ｔ Ｄｅ ｂ ｕ ｇ ｇ ｉ ｎ ｇ Ｃｌ ｏ ｃ ｋ Ｂａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ Ｓ ｉ ｎ ｇ ｌ ｅ Ｃｈ ｉ ｐ Ｍｉ ｃ ｒ ｏ ｃ ｏ ｍｐ ｕ ｔ ｅ ｒ
集、 心 电信号的数据采集和处理、 血氧饱和度的检测方法等。 关键 词 ： 虚拟仪 器； 远程 医疗监控 ； 数据采集
中图分类号 ： Ｒ １ ９ ７ ． ３ ２ ４
文献标识码 ： Ａ
进入信息 时代 以来 ， 远程医疗 的雏 形就 已经产生 ； 随着信 息
饱 和度 的功能 ， 所 以完成 的工 作有传感器应用 、 信号采集和软件
２ Ｄ Ａ Ｑ数据 采集
Ｄ Ａ Ｑ系统基本任务是 产生 或测 量物理信 号。想要计算机 系
统能够测量物理信号 ， 必须使用传感器将 物理信号转换为 电信
号。 数据采集借 助软件控制 Ｄ Ａ Ｑ系统， 包括采集数据 、 分析数据 、
给 出结果 。一种方式为插入式 Ｄ Ａ Ｑ卡 ， 而另 一种 方式为外接式
Ｄ Ａ Ｑ系统。
２ ． １ 信 号 采 集
Ｌ ａ ｂ Ｖ Ｉ Ｅ Ｗ 编写的 Ｄ Ａ Ｑ程序有计数器 操作 、 模拟输入 、 模 拟
输 出、或者 数字 输入 、输 出等 。在 程序 窗 口框 图下选 择 Ｄ ａ ｔ ａ Ａ ｃ ｑ ｕ ｉ ｓ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ，便 可 看 到 ６个 子 模 板 ： Ｄ ｉ ｓ ｔ ｌ ａ Ｉ ／ ０， Ｃ ｏ ｕ ｎ ｔ ｅ ｒ ， Ａ ｎ ａ ｌ ｏ ｇ