预处理，使前端硬件电路具有了定的智能化特点。数字电路部分还包括时序发生电路面板显示控制电路接口电路等部分。系统电源部分通过变压稳压整流为系统提供稳定的直流电源。计算机控制部分由带有显示设备的微型计算机和安装在计算机操作系统中的专用系统软件构成，也可以根据需要配备打印输出设备。专用系统软件是整个系统的技术核心所在。它包含了利用脉博图和心电图进行血流动力学参数测算的所有公式系数和标准值。同时软件部分还提供用户操作系统的人机界面和些附加功能。脉搏血流动力心电检测系统的简要总体结构图如图所示。图为了保证系统的通用性可移植性，系统的前端硬件电路部分选择使用标准串行接口方式同计算机主机进行联接交换数据。这样的选择为系统的制作提供了很大的灵活性。系统的结构布局设计可以采取两种方式种是内置式，就是前端硬件电路部分使用计算机内置电路板的方式。电路板制作成标准计算机接口卡，通过标准的插口插入台式计算机机箱中扩展槽，由计算机主机电源为前端硬件电路供电。这种方式可以使系统两个部分集成为个整体，非常便于用户操作。另种是外接式，是把前端硬件电路部分和系统电源部分，此外加上系统显示面板做成个单独的机箱，与计算机主机完全分离，自供电源，只是通过通用的计算机串行连接线与计算机主机之间进行通信。这样设计通用性便携性较好，同时也有利于向网络化与远程化方向发展。系统工作过程脉搏血流动力心电检测系统设计实现对人体的脉搏波及十二导联心电图同时进行检测采集，供医生对高血压冠心病等心血管进行临床诊断。系统工作过程如下测量被检查者身高体重数据，作为病人的基本信息。使被检查者安静，放松，平躺，测量其血压。使脉搏传感器和十二导联心电检测电极与系统前端硬件电路正确连接。在被检查者手腕挠动脉部位安放脉搏传感器，在被检查者前胸正确部位放置十二导联心电检测电极。道心电信号同步传送。十二导联心电信号可分四次选择传送。设计中将电路板分为主电路板电源板显示驱动板三块，主电路板设计成计算计算机主机电源系统前端硬件主电路板电源板系统状态显示板脉搏血流动力心电检测系统的开发研制摘要现代医学认为，心血管疾病已经成为危害人类健康的第杀手。因此寻找更加安全有效和无创伤的心血管诊疗方法是当前医学界人士迫切的需求。脉搏血流动力心电检测系统正是适合这种潮流而研制出的医用电子仪器。脉搏血流动力心电检测系统是通过病人的脉搏和心电信号进行无创伤性的心血管血流动力学诊断和床旁监护用的医疗仪器。它是计算机应用技术数理医学理论与大量临床实践经验相结合的产物。脉搏血流动力心电检测系统是个智能化的信号采集处理系统，在其结构上主要分为系统软件部分和前端硬件部分，由这两部分配合工作完成系统功能，本文主要说明前端硬件部分。它实现了心电图和脉图同时配合检查，系统同时采集病人的十二导联心电图和脉搏图，实时在屏幕上进行显示，可随时能够对脉图和心电图波形进行分析处理，来获得病人的血流动力学参数和心电图参数，为医生提供诊断与抢救的依据，并且能够根据检查结果自动为医生提供诊断建议或进行诊断咨询，并打印结果报告。本文从计算机软硬件技术领域论述了脉搏血流动力心电检测系统开发研制的整个过程以及相关的技术问题和技术创新，并指出了系统目前存在的不足和今后发展的方向。关键词医疗器械脉搏心电图信号采集实时监控第章绪论课题背景现代社会随着人们生活水平的提高，生活方式膳食结构的改变，高血压冠心病等心血管疾病已逐步成为医院临床上的常见病与多发病。要避免和减少高血压冠心病这类心血管疾病给人类健康带来的严重危害，有效的早期诊断治疗方法和设备，快速的发病后的救治手段都是非常重要的，这些也正是当前广大医学界专家正在共同努力研究的重点。虽然目前已有的心血管诊疗仪器设备多种多样，例如比较成熟的技术有心电图检测光透视扫描检查核磁共振静脉数字减影造影等，还有目前临床应用较多的超声心动图放射性核素心血管造影核素显象心电机械图阻抗心动图和已经取得了非常好的效果，在快速无创的对心血管疾病的诊断中准确率达到以上，受到了使用过的患者的普遍好评。计算机是现代先进的高速运算和控制工具，因此计算机技术和脉搏血流动力学理论和方法的结合便有着其内在的必然性。利用计算机灵敏的反映灵活快速的计算海量的知识数据存储定程度的人工智能，以及高分辨率的显示设备和打印设备等功能和优势，使得整套脉搏血流动力学理论与方法更加准确和有效，并能因此而真正地走向广泛的实用。课题意义心血管血流动力心电检测仪是计算机技术现代电子技术和数理医学理论和大量临床实践经验相结合的产物，实现了利用脉图分析人体血流动力学参数，简便无创地对心血管疾病进行诊断的目的。它的用途主要体现在临床诊断早期诊断危重病人的血流动力学与心电图同步监护指导用药治疗效果与疾病预后的评估心脏病特殊治疗的血流动力学检测与监护中医脉象原理的研究。它的应用范围主要包括各类各级医院的心血管内科及急救急诊部门。各类设有自己医务室或内部医院的大中型企事业单位。保健康复部门。需要特殊环境下人体生命保障的场合。第二章系统总体设计本章从总体上论述脉搏血流动力心电检测系统的设计原则总体结构设计和系统工作过程。系统设计原则脉搏血流动力心电检测系统首先是种医用诊疗设备，同时它也是以微型计算机为核心的应用电子仪器，它的最终目的是面向市场和面向用户。因此在系统设计研发的各个阶段必须要考虑兼顾各方面应用的特点和技术要求，在系统设计的整个过程中始终要遵循以下几条原则安全性原则准确性原则实时性原则可靠性原则简易性原则通用性和可移植性原则先进性和可发展性原则。系统总体结构设计脉搏血流动力心电检测系统总体上说是个智能化的信号采集处理系统，在其结构上主要由完成人体生理信号采集放大和预处理的前端硬件电路部分和完成数据分析和诊断的计算机控制部分构成，这两部分协调配合工作完成整个系统功能。前端硬件电路部分又可分为信号传感器，放大与控制电路部分，数据处理电路部分和系统电源部分。信号传感器负责将人体的脉搏信号和心电信号采集过来转换成电信号。放大与控制电路部分负责将传感器阻抗微分波图等，但这些手段要么操作复杂费用昂贵，不容易反复进行检查，要么获得的诊断指标过少，对确诊疾病作用有限，特别是当要全面了解对病人诊断治疗非常重要的心脏血流动力学情况时，大部分体外检测仪器都无能为力了，目前临床只能采取体内插入式导管的检测方法，但这种方法对病人是有着非常大的创伤和风险的，而且要求实施的医院有相当高的技术与设备条件。所有这些现状都要求必须找到种快速有效无创伤安全可靠的检查手段，简单方便的取得病人的心血管血流动力学指标，来对病人进行诊断治疗和临床监护。课题理论基础脉搏是人体活动最重要最灵敏和最可靠的信息源。动脉搏动现象是人体循环系统动态过程中个可检测的生物信号，将该信号按时序记录下来的图形，就称为动脉搏动图，简称脉图。脉搏搏动直接来自于心脏，不经过胸壁及其它软组织，也不受胸壁血流的影响，只要用个脉搏传感器安放在手腕挠动脉部位便可直接拾取脉搏波曲线。脉搏血流动力学是种无创伤的心血管血流动力学研究，吸引着许多医生学者在向这方面努力探索。在二十世纪七十年代末期，国内从事脉图研究比较早的位医学专家张大祥教授，运用生物电子技术，获取动态的脉搏图形曲线，然后结合医学生理学经典的心脏定律中的两条心脏活动的生理曲线，运用生物力学高等数学为工具构建数学模型，并使用系统分析的方法，建立起了心室收缩压力及心室舒张末期容积二条曲线的数学方程组。用该曲线方程组与曲线方程组进行曲线拟合，推导出了心脏力学参数计算方程，并结合血管力学及血流动力学，推导出了血管力学及血流动力学参数计算方程，根据这套方程组，利用从脉图中获得的数据信息便可方便地推算出大部分的人体心血管血流动力学参数。由此奠定了脉博血流动力学的理论基础，并开创了使用脉搏血流动力学检测患者心血管疾病的先河。此后又经过很多医学专家多年的艰苦探索，包括动物实验，心脏造影及心导管的有创对照，以及在医院临床的无数病例的实验和验证，最终在实践中总结出了系列的利用脉搏血流动力学参数进行临床诊断和床前监护的标准方法和经验。这系列的标准方法与经验在实际的医疗应用中子程序，状态显示控制子程序，基线转换子程序，延时子程序，单片机监控子程序等。主程序和功能子程序中断服务程序的逻辑关系如图转换延迟读关下次转换开始图主程序当单片机加电或复位后，首先进入执行主程序。主程序首先完成设定单片机的工作状态，设定程序的初始状态。主程序是个死循环程序，程序完成设定状态工作后就开始不停地循环等待来自计算机主机发出的控制命令。旦接受到控制命令，马上进行判别，并调用相应的功能子程序进行处理。在主程序中，还调用了基线转换子程序，定期扫描指示灯子程序。主程序的功能流程简图如图功能子程序主程序中断服务程序延时子程序基线转换子程序状态显示控制子程序单片机监控子程序定时器中断服务程序串行口中断服务程序图定时器中断服务程序定时器中断服务程序在整个系统单片机控制程序中的地位相当重要。它的作用是控制转换器定时采集数据，并把转换后的数字信号，进行初步预处理后经过串行接口，送到计算机主机。每隔，触发定时器中断，单片机控制选通路信号到达转换器。采样三路心电图信号，路脉图号，需要四次采样，即是个采样周期为。这样反复触发定时器中断，单片机就不间断的从转换器获得数据。为了提高系统的精确程度，系统采取采样频率位，并且对取得的四个数据进行预处理，然后将数值送到计算机主机。这样提高了精度，增加了抗干扰性。单片机在每采样完成路数据后，便会向计算机主机发送个字节位，加上起始位和停止位，共位的数据。这样每发送位的数据，每秒就发送位数据，因此串行接口选择使用的波特率进行通信是合适的