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EEG-7321脑电图机及地型图维修1例
我院1987年购进的光电EEG-7321脑电图机,1990年为其配置了脑地型图BM-1118,该套系统自运行以来一直工作稳定.但近期出现2次故障.现象及排除过程如下:故障现象1第14导记录笔不工作,无论是信号采集还是作定标均为一条直线.故障处理根据故障现象分析.整机各种操作正常受控,故数字电路部分正常,采用分割法,将地型图导联信号接口去除,此时14导仍然不工作.由此判断14导不工作,不是由于地型图导联短路造成信号丢失引起的.采用面板功能压缩法检查笔开关,正常.调整零位电位器和增益电位器,记录笔无反应,将第19导功放板替换原14导功放板,故障依旧,由此判断原功放板正常,将14导功记录器与相邻的15导对调,发现第15导出现故障,14导正常.这说明此故障是14导描笔电机损坏,将其拆下,打开,系电机引线部分开焊,焊牢后,重新装回机器,调整好笔压、阻尼和增益,故障排除.
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磨牙症监测治疗仪的开发
本文基于对磨牙症的生物反馈疗法,并配合无线蓝牙技术及通信技术,开发了磨牙症监测治疗仪.系统由微弱信号采集处理模块,中央控制模块,反馈治疗控制模块,无线传送模块等四部分组成,本文介绍了各个部分的设计和开发过程.
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监护仪的基本原理及中央监护系统的发展
监护仪是设置在病床旁边与病人相连的仪器,可以进行连续性生理参数的监测,并能将检测到的信息用有线或无线方式送至中央监护系统.监护仪通常包括信号采集、模拟处理、数字处理及信号输出四部分,可以用图1表示.
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基于图像传感器的亚健康脉搏信号研究
本文旨在探索人体亚健康状态的脉搏信号的特点,为亚健康诊断及疾病的早期发现和预防提供客观依据.研究使用自主研制的脉搏图像传感器,分别采集健康人员和亚健康人员的脉搏图像信号,对其进行图像处理以及提取脉宽、脉长、脉管轴心位移等特征.通过对结果的对比研究和分析,探明亚健康人员的脉宽和脉长均比健康人员的大,且亚健康人员的脉管轴心位移比健康人员的轴心位移波动大.研究表明,健康人员和亚健康人员的脉搏特征有明显的差异.
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中医脉诊信号采集与分析研究中的几个关键问题
通过近期的研究,我们体会到在中医脉诊信号采集和分析过程中有几个关键问题应引起注意:对中医脉诊理论与技术的正确认识,是决定研究策略的关键;脉诊信号采集时的准确定位,是决定采集稳定性、可靠性的关键;传感器的结构和灵敏度,是决定脉诊信号采集质量的关键;对脉诊信号的分析策略,是决定信号分析方法适用与否的关键;制定统一的脉诊信号采集标准,是中医脉诊现代研究可持续发展的关键.
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基于无线表面肌电信号采集的上肢动作识别
目的 为识别上肢动作并应用于人机交互领域以及为相关患者提供上肢康复训练,设计一个无线表面肌电信号采集及识别系统.方法 系统主要由硬件部分与软件部分组成.硬件设计方面,由增强型80C51作为各个模块的控制中心.贴片电极采集的肌电信号,经仪表放大器AD8422放大处理,并进行A/D转换,后通过无线方式将信号发送给接收盒并传送至PC.软件设计方面,在VC平台下,通过均方根、自回归系数提取特征值,利用支持向量机算法进行动作模式识别.结果 设备的采集部分体积为37 mm×27 mm×15 mm,可方便地实现穿戴式,上位机部分则可以满足对信号的各种分析以及作为人机交互界面.结论 该系统可实现对患者的康复训练,也可扩展到游戏娱乐.
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基于膈肌重建的表面肌电信号采样点实验与分析
目的 膈肌表面肌电信号是评价呼吸功能的客观指标之一,在采集过程中,电极放置位置的不同对膈肌表面肌电信号的质量有很大的影响,因此需要对放置采集电极的位置科学定位以获得较好质量的膈肌肌电信号.方法 首先以某健康受试者的深呼、深吸两相下的CT图像为依据,通过医学建模软件Mimics重构膈肌深呼、深吸两相下的模型,测量并对比各自的膈肌长度参数,获得深呼、深吸两相下膈肌与肋骨的公共重合区域即对合区域,以此确定体表采集位置的范围.其次,设计膈肌表面肌电信号采样点实验,在上述位置上,采用64通道阵列电极获得同一健康受试者深呼吸时的肌电信号,计算各采样点去除心电噪声后的运动/静息比(Rij),并以此评价所采集的膈肌表面肌电信号的质量.结果通过采样点实验验证膈肌模型与Rij分布的一致性,进一步确定了膈肌表面肌电信号采集的较佳位置.结论 人体右侧腋前线与第8～9根肋骨间,采集的膈肌肌电信号质量较好,并且略远离心脏的右侧区域采集到的信号更好.
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低等哺乳动物的学习行为训练系统的研制
目的 针对缺乏适应于低等哺乳动物条件反射与辨别学习行为的综合训练平台问题,本文设计并构建了一套适用于训练低等哺乳动物建立行为模型的自动训练系统.方法 系统包括信号刺激与信号采集分析两大部分:刺激子系统产生条件刺激与非条件刺激信号训练刺激动物;信号采集分析子系统则以专用的生物信号采集装置采集动物的眨眼行为信号与脑电信号,记录并分析动物在条件刺激与非条件刺激下的眨眼行为信号与脑电信号.实验以豚鼠作为研究对象,分组进行条件刺激与非条件刺激配对实验.结果 实验结果表明,通过对脑电信号的分析可以准确区分和判定豚鼠对特定声音的反应.豚鼠经过该系统的训练,形成了条件反射与辨别学习能力.结论 该系统的成功设计为大脑神经活动和行为之间的相关性研究提供了实验平台.
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基于Video信号采集实现后装192Ir源检测及治疗监控
近距离治疗是放疗的一种重要方式.目前,高剂量率后装治疗已广泛应用于宫颈癌、阴道转移癌、直肠癌及鼻咽癌等治疗中.后装近距离治疗技术是指将不带放射源的治疗容器置于治疗部位,由计算机遥控步进电机把192Ir放射源输送至治疗容器,在每个驻留点停留不同时间从而逐步完成放疗.因此,放射源到位精度是后装治疗质量保证中的一项重要指标,对其治疗效果和危重器官所受剂量大小将产生直接影响.在治疗过程中,对患者实时监控主要是让医生能时刻观测患者的动态情况,儿时处理患者可能出现的问题.笔者针对新华XHDR-18型192Ⅰr放射源后装治疗系统,对其出源精度检测仪和监控的Video信号经采集卡实现便捷的一体化功能.
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基于Windows的冲击谱试验机测试分析系统的研制
目的考核产品的耐冲击能力,为冲击谱试验机研制一套测试分析系统.方法系统由加速度传感器、信号适调仪、低通滤波器、数据采集板和配有测试分析软件的微机构成.结果系统能对8路冲击加速度信号进行实时数据采集、分析,完成对分析结果的显示、打印、保存任务,通过与美国SD2550B振动控制和分析系统进行比较测试,证实测试系统误差低于3.5%.结论系统具有精确度高、可靠性强、人机界面友好等特点,可用于瞬态信号的测试分析.
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便携式脑电信号采集与处理系统
目的 实现脑电信号的采集和处理,准确提取脑电信号中稳态视觉诱发电位(SSVEP)特征.方法 8通道脑电信号采集设备采集LED闪烁视觉刺激诱发的脑电信号,并实现原始脑电信号数字化;基于An-droid手机的数字信号处理平台通过蓝牙接收数字脑电信号并对其进行频谱分析,后提取出SSVEP特征.结果 10名志愿者参与实验,特征识别平均正确率高于90％.结论 脑电信号采集装置可以获得高信噪比的脑电信号,数字信号处理程序可以有效地检测到稳态视觉诱发电位.体积小、功耗低、便携等优点可使之用于开发诸多脑电相关应用,如睡眠监测,意念电话,智能轮椅控制等.
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老年人健康监护系统研制
目的 设计一种针对老年人日常健康监护的系统.方法 构建一个基于现场可编程门列阵(field-programmable gate array,FPGA)的实时多通道信号采集和处理系统.该系统涉及对生理参数检测传感器、GPS、加速计、电子罗盘、磁阻传感器等多通道数据的采集和处理.结果 针对传感器类型的不同,实现了采样率、通信接口和波特率等不同参数的传感器控制,同时对获取的信号进行处理和传送,实现了体温、脉率、心电信号等生理参数的实时监测、用户定位以及跌倒检测等功能.结论 该系统具有可便携性,功能丰富且可扩展性强,非常适用于社区或家庭式老年人健康监护.
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在线水质电导率信号采集系统的电路设计
目的:为提高电导率的测量精度,设计一种利用单片机技术实现电导率信号在线采集功能的系统.方法:根据水质电导率测量原理,分析了影响电导率测量精度的两个主要因素:温度和电极极化效应.采用正负方波脉冲作为电导率测量的激励源,减小电极的极化误差;采用数字温度传感器DS18B20补偿温度的影响.结果:通过模块化的软件编程,实现了信号采集、显示及控制等功能,减小了温度及电极极化效应的影响,提高了测量精度.结论:该系统具有精度高、操作简单等优点,经进一步完善后可满足实际应用的要求.
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基于小波变换的心音分析系统设计
目的:研究一种可用于辅助诊断的心音信号分析系统,通过对心音进行检测和处理,起到辅助心脏疾病诊断的作用.方法:系统通过对心音信号进行采集和预处理,并通过ZigBee技术无线传输至PC,利用Matlab信号分析工具对数字心音信号进行处理,实现心音的自动定位及特征提取,进而判断心音中是否包含病理性杂音.结果:设计的系统能够有效地检测人体的心音信号,处理算法能够准确定位第一心音和第二心音的位置,对心脏疾病的辅助诊断具有重要意义.结论:所设计的信号采集系统电路可靠、操作简单、成本低廉,能够实现数据的实时无线传送,适用于家庭监护；借助小波分析提取包络的方法来定位S1、S2,算法简便,耗时较短,适用于实时分析.
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一种智能化输液报警器的研制及临床应用
目的:研制一种新型高性能的静脉输液监测报警系统.方法:该系统由数据采集模块、数据处理模块、显示和报警模块组成.数据采集模块采用光-电方式采集信号,由1个红外发光二极管提供光源,3个红外接收管呈-30°、0°、30°角排列接受光线.数据处理模块为双核设计,并且开发了与目前临床输液实际相匹配的高级程序,支持多可达256床位同时输液的全程实时监控及报警.结果:智能化输液报警器经临床试验,能进行静脉输液全程监测及报警,减低医护人员的劳动强度,保证输液的精确性和安全性,提高静脉输液的安全性.结论:该智能化输液报警器设计合理,操作简单,能实现多床位同时输液的全程监控和报警,可靠性好,值得在临床推广应用.
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脑电信号采集与处理系统的研制
本系统利用计算机处理技术，实现16导联脑电信号的实时采集显示，并利用脑电地形图技术对采集的脑电信号进行二次处理，以达到对脑部疾病的辅助诊断的目的。同时，对脑电信号和脑地形图信号进行计算机分类管理，以便与PACS系统接口。
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基于CC2530的心电数据采集存储系统的设计和实现
目的:完成心电数据的实时采集、无线传输和分类存储,实现心电数据后期查询和重复使用,提高监护设备的移动性和广泛家用化.方法:通过2个手持电极采集的心电数据,经滤波放大后,通过CC2530单片机进行A/D转换和无线传输,集成Micro SD卡并植入文件系统实现心电数据的有效存储.结果:可以实时采集心电数据,并且能够实现分类存储,借助LabVIEW平台,实现心电波形显示.结论:将心电数据采集节点和存储节点分开实现,增强了系统的可扩展性.心电数据存储到Micro SD卡,便于随身携带和后期研究.
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X线机高压测量分析仪的研制
目的:设计和研制X线机高压测量分析仪,用于x线机的维修检测和计量检定以及对新设备的验收,确保X线机高压输出的准确和稳定.方法:系统由高压分压电路、阻抗转换电路、数据采集、USB接口和计算机等5部分组成.通过高压分压电路取得高压发生器的分压信号,经阻抗转换电路将信号输入到数据采集系统,再由USB接口输入到计算机,实现信号的实时显示、存储、分析和计算.结果:该系统能够实现快速、实时的数据采集,并能够实时显示数据波形,计算X线机输出高压的参数,对X线机进行实时测试,符合设计要求.结论:通过对X线机的高压进行测试,验证该仪器信号采集精度高,计算结果精确;由于该研究的降压部件体积小、质量小、携带方便,而且作为上位机的计算机已在医院普及,容易实现系统配套,成本低,可作为医院质量控制的检测装置.
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医用智能微型传感器的设计
目的:设计一款医用智能微型传感器,实现数字化、信息化的健康管理模式,为建立健康管理物联网系统平台打下基础.方法:利用通信网络、智能呼叫、生命体征监测等科技手段,设计智能微型传感器,通过蓝牙(Bluetooth)进行通信,数据内存每10 ms采样1次,可对36 h内的数据进行存储.结果:该智能微型传感器可以对人体心率、体温和姿势等进行监测,并通过Android系统对数据进行存储,对异常的数据还可以通过与手机的联系发出警报,实现对老年人的实时监护.结论:该智能微型传感器为健康管理物联网的实现提供了基础支持,使安全、健康和救助一体化,实现了健康信息的数字化.
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植入式电子装置的体外供电电源模块的实现
1引言随着微电子技术和信号处理技术的飞速发展,使得植入式电子装置在临床医学中得到越来越广泛的应用,其中包括生理参数测量和监控、疾病症状的控制和治疗,如颅内压力监测、电子耳蜗、癫痫控制、神经修复、疼痛控制等.这些植入式电子装置通常存在两个问题:一是复杂的信号处理增加了电源设计和体积减小的困难;二是信号采集和信号控制的距离相距太远增加植入上的困难.因此,解决这两个问题的途径之一是将信号处理和电源供应放在体外,然后再利用电磁感应的方式进行传送,如图1所示.
