家庭便攜式遠(yuǎn)程醫(yī)療監(jiān)護(hù)器的研究與設(shè)計.pdf

1、隨著社會的進(jìn)步和科技的發(fā)展，社會老齡化的到來以及人們生活質(zhì)量的改善，人們的健康觀念發(fā)生著深刻的變化，醫(yī)療觀念已逐步從傳統(tǒng)的疾病治療轉(zhuǎn)向疾病預(yù)防和保健護(hù)理，HHCE(家庭醫(yī)療保健工程)應(yīng)運(yùn)而生。HHCE提倡醫(yī)療進(jìn)入家庭，在配備先進(jìn)適宜的醫(yī)療設(shè)備的條件下，使病人在家中實施自我監(jiān)護(hù)、診斷、治療、康復(fù)和保健。另一方面，遠(yuǎn)程醫(yī)療系統(tǒng)也隨著網(wǎng)絡(luò)科技的發(fā)展逐步成為醫(yī)療領(lǐng)域的新趨勢，它能遠(yuǎn)距離傳送醫(yī)療信息，使專家和醫(yī)生能遠(yuǎn)距離對患者進(jìn)行病情診斷、處理、

2、治療，乃至手術(shù)和緊急救助。它不受地域的限制，能起到普及醫(yī)療，提高邊遠(yuǎn)地區(qū)醫(yī)療水平，同時減少醫(yī)療成本和時間，并實現(xiàn)醫(yī)療資源的傳輸、存儲和共享。 當(dāng)前的HHCE用戶終端設(shè)備正隨著家庭醫(yī)療保健工程的興起與遠(yuǎn)程醫(yī)療的發(fā)展而開始不斷涌現(xiàn)，根據(jù)國內(nèi)外市場調(diào)查和未來醫(yī)療監(jiān)護(hù)器的發(fā)展趨勢，課題的研究定位在一種具備家用多功能、便攜式的遠(yuǎn)程醫(yī)療監(jiān)護(hù)儀的解決方案上。它將適用于個人、家庭、社區(qū)和出診醫(yī)師等人群，具備實時監(jiān)測、參數(shù)分析、數(shù)據(jù)存儲、遠(yuǎn)程傳輸

3、和監(jiān)控等功能，將HHCE與遠(yuǎn)程醫(yī)療相互融合；并采用SOPC(片上可編程系統(tǒng))技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)單片化設(shè)計，實現(xiàn)體積小、低功耗和便攜化的目的。 本文著重從硬件設(shè)計、軟件開發(fā)和軟硬件協(xié)同工作等方面來展開介紹。經(jīng)過需求分析和方案論證，該項目確定采用Altera公司的SOPC技術(shù)來開發(fā)構(gòu)建硬件平臺。系統(tǒng)選用友晶科技的DE2 FPGA開發(fā)板來進(jìn)行驗證開發(fā)，其擁有的豐富的外設(shè)接口為系統(tǒng)的設(shè)計提供很大的方便，同時，Altera公司的 Nios Ⅱ軟

4、核處理器及其提供的IP庫大大提高了設(shè)計速度和質(zhì)量。 文章首先重點介紹系統(tǒng)硬件平臺的構(gòu)建，包括前端生物醫(yī)學(xué)信號的采集電路設(shè)計、主要IP核的設(shè)計與驗證及系統(tǒng)搭建過程。然后介紹為實現(xiàn)系統(tǒng)的多功能、多任務(wù)和多線程而進(jìn)行的軟件設(shè)計內(nèi)容，系統(tǒng)軟件部分的設(shè)計是在mC/OS Ⅱ?qū)崟r操作系統(tǒng)移植后進(jìn)行的，文中詳細(xì)介紹了基于操作系統(tǒng)的硬件驅(qū)動程序設(shè)計；文件系統(tǒng)mC/FS、用戶圖形界面mC/GUI和TCP/IP協(xié)議棧的移植和應(yīng)用；信號處理算法的設(shè)計實