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無線集散醫(yī)療監(jiān)護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
摘要：介紹一種能測量心電波、呼吸波、心率、呼吸率、體溫、脈率、血氧和血壓等多種生理參數(shù)的無線集散醫(yī)療監(jiān)護(hù)系統(tǒng)。通過三個(gè)獨(dú)立的OEM模塊分別和一個(gè)具有控制、顯示和無線收發(fā)功能的模塊連接，實(shí)現(xiàn)上述參數(shù)的測量以及和上位機(jī)的信息交互。該方案設(shè)計(jì)的系統(tǒng)具有體積小、便于攜帶、分散控制、集中管理、開發(fā)周期短、性能可靠、易于維護(hù)、便于升級等優(yōu)點(diǎn)。關(guān)鍵詞：OEM模塊 無線收發(fā)模塊 UART協(xié)議 中央監(jiān)護(hù)系統(tǒng)
多參數(shù)監(jiān)護(hù)儀是臨床護(hù)理中的重要設(shè)備，該設(shè)備可以監(jiān)測病人的心電、血壓、血氧飽和度、呼吸率、脈率和全溫等生理參數(shù)。目前，國內(nèi)普遍使用帶有CRT或LCD顯示屏有便攜式監(jiān)護(hù)儀，該儀器能夠進(jìn)行實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)和波形顯示，并且操作比較靈活，因此主要用于協(xié)助醫(yī)生診斷和分析病人的病情。然而由于其體積較大、耗電量高（接220V交流電或內(nèi)置電流），因此不便于病人隨身攜帶，更無法同時(shí)對多個(gè)病人進(jìn)行監(jiān)護(hù)。本文設(shè)計(jì)的無線集散醫(yī)療監(jiān)護(hù)系統(tǒng)坷以彌補(bǔ)上述之不足。該系統(tǒng)由于采用三個(gè)獨(dú)立的OEM模塊進(jìn)行生理參數(shù)測量，每個(gè)模塊分別和一個(gè)具有無線收發(fā)功能的控制顯示模塊相連構(gòu)成獨(dú)立的裝置，因此每個(gè)模塊的耗電量大為減少，何種也相應(yīng)減少。病人可以根據(jù)不同的需求選擇不同的模塊使用，每個(gè)模塊上的LCD顯示屏可以實(shí)現(xiàn)顯示測量信號是否正常。所有這些模塊都跟上位機(jī)進(jìn)行無線信息交互，PC機(jī)可以給每個(gè)模塊注冊一個(gè)唯一的序列號，并可以訪問每個(gè)模塊的信息，對該信息進(jìn)行存儲、分析、顯示、報(bào)擎等，這樣就非常方便地實(shí)現(xiàn)了許多模塊的擴(kuò)展，即實(shí)現(xiàn)對這多個(gè)病人的實(shí)時(shí)監(jiān)護(hù)。
1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及工作原理
該系統(tǒng)主要由硬件和軟件兩部分構(gòu)成。硬件主要包括PC機(jī)和三種獨(dú)立的模塊，即心電模塊、血氧模塊和血壓模塊，這三種模塊都是由OEM模塊和控制顯示傳輸模塊組成。心電模塊主要用來測量心電、呼吸率、體溫等參數(shù)；血氧模塊主要用來測量血氧飽和脈率等參數(shù)；血氧模塊主要用來測量血氧飽和度和脈率等參數(shù)；血壓模塊用來測量血壓參數(shù)。軟件部分主要是上位機(jī)的中央監(jiān)護(hù)軟件，包括數(shù)據(jù)庫部分和用戶界面。圖1是無線集散醫(yī)療監(jiān)護(hù)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。
圖1
圖1中，各OEM模塊都和PC機(jī)通過無線傳輸模塊進(jìn)行串口通訊來交換信息。各OEM模塊采集的數(shù)據(jù)在PC機(jī)上進(jìn)行處理后被存儲。用戶可以在中央監(jiān)護(hù)軟件界面上選擇任意模塊查看實(shí)時(shí)采集來的數(shù)據(jù)或波形，軟件可對數(shù)據(jù)自動作出分析，發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)發(fā)出報(bào)警信號。
2 各模塊功能與特點(diǎn)
2．1 控制顯示傳輸模塊
控制顯示傳輸模塊以Atmega161單片機(jī)為核心，外接WGM-12864圖形LCD模塊、按鍵和NRF903無線收發(fā)模塊。其電路結(jié)構(gòu)如圖2所示。
Atmega161是Atmel公司生產(chǎn)的一款低功耗CMOS RISC的8位單片機(jī)，其具有1MIPS/MHz的性能，16K字節(jié)的FLASH，512字節(jié)的EEPROM，1K字節(jié)的存儲器，35個(gè)通用I/O口，32個(gè)通用工作寄存器，三個(gè)定時(shí)器，內(nèi)外中斷源，兩個(gè)可編程的UART、SPI口以及三種可以通過軟件選擇的節(jié)電模式。
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