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無線集散醫(yī)療監(jiān)護系統(tǒng)的設計
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的無線集散醫(yī)療監(jiān)護系統(tǒng)。通過三個獨立的OEM模塊分別和一個具有控制、顯示和無線收發(fā)功能的模塊連接，實現上述參數的測量以及和上位機的信息交互。該方案設計的系統(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、便于升級等優(yōu)點。關鍵詞：OEM模塊 無線收發(fā)模塊 UART協(xié)議 中央監(jiān)護系統(tǒng)
多參數監(jiān)護儀是臨床護理中的重要設備，該設備可以監(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。目前，國內普遍使用帶有CRT或LCD顯示屏有便攜式監(jiān)護儀，該儀器能夠進行實時的數據和波形顯示，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交流電或內置電流），因此不便于病人隨身攜帶，更無法同時對多個病人進行監(jiān)護。本文設計的無線集散醫(yī)療監(jiān)護系統(tǒng)坷以彌補上述之不足。該系統(tǒng)由于采用三個獨立的OEM模塊進行生理參數測量，每個模塊分別和一個具有無線收發(fā)功能的控制顯示模塊相連構成獨立的裝置，因此每個模塊的耗電量大為減少，何種也相應減少。病人可以根據不同的需求選擇不同的模塊使用，每個模塊上的LCD顯示屏可以實現顯示測量信號是否正常。所有這些模塊都跟上位機進行無線信息交互，PC機可以給每個模塊注冊一個唯一的序列號，并可以訪問每個模塊的信息，對該信息進行存儲、分析、顯示、報擎等，這樣就非常方便地實現了許多模塊的擴展，即實現對這多個病人的實時監(jiān)護。
1 系統(tǒng)結構及工作原理
該系統(tǒng)主要由硬件和軟件兩部分構成。硬件主要包括PC機和三種獨立的模塊，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；血氧模塊主要用來測量血氧飽和脈率等參數；血氧模塊主要用來測量血氧飽和度和脈率等參數；血壓模塊用來測量血壓參數。軟件部分主要是上位機的中央監(jiān)護軟件，包括數據庫部分和用戶界面。圖1是無線集散醫(yī)療監(jiān)護系統(tǒng)的結構框圖。
圖1
圖1中，各OEM模塊都和PC機通過無線傳輸模塊進行串口通訊來交換信息。各OEM模塊采集的數據在PC機上進行處理后被存儲。用戶可以在中央監(jiān)護軟件界面上選擇任意模塊查看實時采集來的數據或波形，軟件可對數據自動作出分析，發(fā)現異常及時發(fā)出報警信號。
2 各模塊功能與特點
2．1 控制顯示傳輸模塊
控制顯示傳輸模塊以Atmega161單片機為核心，外接WGM-12864圖形LCD模塊、按鍵和NRF903無線收發(fā)模塊。其電路結構如圖2所示。
Atmega161是Atmel公司生產的一款低功耗CMOS RISC的8位單片機，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個通用I/O口，32個通用工作寄存器，三個定時器，內外中斷源，兩個可編程的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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