最新整理)基于gprs的远程医疗系统终端的设计

最新整理)基于gprs的远程医疗系统终端的设计内容摘要：

移动特性修改的，已相当成熟。 而此前一些人比较担心目前的网络能否准确传输远程心脏监护中需要的大山东科技大学学士学位论文 绪论 3 量、复杂数据，其实这在目前 的网络环境下也不再是技术难题。 放眼3G 网络环境，数据传输速率将更加快速，用户使用会更加方便，而且预期的使用费也会更加便宜，可以实现瞬间完成心电数据等内容的传输，从而实现大数据量长时间的实时监护 ；福州大学已研制成的“ CTTM1000 远程心电中央监护系统”，用户端的心电监测发送装置由无线发送和座机两部分组成，可工作于基本声祸合和无线发射转发工作方式，最后通过电话线传送数据，可对患者心电进行监护和动态分析，存储异常心电并报警，患者可随时将已存储的或实时的心电信号通过公用电话网以 数字调制方式传送到医院监护中心 [5]。 此外还有 解放军总后勤部卫生部提出了军队卫生系统信息化建设 “ 三大工程 ” ，并分别被列为国家 “ 金卫工程 ” 军字 3 号工程，其中军字 2 号工程即为建设全军医药卫生信息网络和远程医疗会诊系统； 1995 年上海教育科研网、上海医大远程会诊项目启动，并成立了远程医疗会诊研究室。 上海医科大学建立并实验实现了国内第一家较为完善的基于 INTERNET 网的远程医疗系统模型，该系统模型主要采用客户 /服务器框架结构，以支持分布式并发和多媒体处理的 SYBASE 数据库作为主要的后台数据库服务器，利用 目前应用广泛的桌面视频会议系统作为远程专家会诊的技术主干，在实验和推广过程中取得了比较成功的经验。 2020 年 1 月12 日在人民大会堂举行了“中国远程心电监测网络体系”的启动仪式，解决中国心血管疾病，降低发病率、复发率、致残率和致死率，提高全民保健意识 [6]。 国外在 60 年代开始进行移动医疗方面的研究。 美国联航正投入试验运行的远程医疗系统，提供了全方位的生命信号检测，包括心脏、血压、呼吸等。 在飞行过程中，可通过移动通讯系统及时得到全球各地的医疗支持 ；希腊还有一种安装于救护车的监护系统，通过 GSM 网与医院的监护中 心取得联系，可随时监测患者生理参数，及时获得医生指导，争取抢救时间，这一系统已在希腊、瑞典、意大利、塞浦路斯投入使用；日本北海道大学山东科技大学学士学位论文 绪论 4 的一个远程医疗小组研究了多种移动通信方式的远程监护系统，可用于飞机、轮船、救护车等移动条件下的病人监护； 乔治亚州教育医学系统（ CSAMS）是目前世界上规模最大、覆盖面最广的远程教育和远程医疗网络，可进行有线、无线和卫星通信活动，远程医疗网是其中的一部分。 目前，面向家庭、个人的远程医疗监护系统成为医疗技术领域的热点，随着数字移动通信技术发展和完善，基于 GPRS 的移动医疗 必将成为远程医疗发展的一个必然趋势，在人们的日常生活中起者举足轻重的作用。 本论文研究的内容 本论文主要研究了移动医疗系统的数据采集终端部分，该终端由五部分组成：心电采集、体温采集、主控电路、液晶显示和串行通信。 该终端由用户随身携带，随时监测用户的生理信号，并可通过液晶实时显示。 本文详细论述了信号采集的软硬件设计过程，利用数据处理软件处理生理信号的方法过程以及主控电路及外围电路的设计过程。 此外，本终端还设置有 RS232 口、 USB 口和蓝牙通信模块，能方便直接和监护中心进行可靠数据通信。 山东科技大学学士学位论文 生物医学信号特性分析 5 2 生物医学信号特性分析 生物医学信号的特点 生物医学信号属于强噪声背景下的低频微弱信号，它是由复杂的生命体发出的不稳定的自然信号，从信号本身特征、检测方式到处理技术，都不同于一般的信号 [7]。 生物医学信号由于受到人体诸多因素的影响，因而有着一般信号所没有的特点。 ①信号弱，例如从母体腹部取到的胎儿心电信号 10~50uV。 脑干听觉诱发响应信号小于 1uV。 ②噪声强，由于人体自身信号弱，加之人体又是一个复杂的整体，因此信号易受噪声的干扰。 如胎儿心电混有很强噪声，它一方面来自肌电、工频等干扰，另一方面， 在胎儿心电中不可避免地含有母亲心电，母亲心电相对我们要提取的胎儿心电则变成了噪声。 ③频率范围一般较低，除心音信号频谱成份稍高外，其他电生理信号频谱一般较低。 ④随机性强，生物医学信号不但是随机的，而且是非平稳的。 正是因为生物医学信号的这些特点，使得生物医学信号处理成为当代信号处理技术最可发挥其威力的一个重要领域 [7]。 生物信号如从电的性质来讲，可以分成电信号和非电信号，如心、 肌电、脑电等属于电信号；其它如体温、血压、呼吸、血流量、脉博、心音等属于非电信号 [7]。 心电信号属生物医学信号，具有如下特点：信 号具有近场检测的特点，离开人体表微小的距离，就基本上检测不到信号；心电信号通常比较微弱，幅值范围 一般 为 ～ 5mV；属低频信号， 主要频率范围为 ～ 100Hz；干扰特别强 ， 干扰既来自生物体内，如肌电干扰、呼吸干扰等；也来自生山东科技大学学士学位论文 生物医学信号特性分析 6 物体外，如工频干扰、信号拾取时因不良接地等引入的其他外来串扰等；干扰信号与心电信号本身频带重叠 (如工频干扰等 )。 一个标准的心电信号是由几个重要的心电波形组成的，如 QRS 波群、 P波、 T 波等，如图 所示。 正常情况下，在每个心搏中基本上都存在这些波形，一段时间的心电信号具有一个准周 期的特点，信号之间存在很大的冗余度，这个也是心电数据压缩的理论根基。 PQSTUQ T 间 期P R 间 期 Q R S 间 期 S T 间 期S T 段P R 段 图 标准心电信号的波形组成 生物医学信号的检测方法 生物医学信号检测是对生物体中包含生命现象、状态、性质、变量和成份等信息的信号进行检测和量化的技术。 生物医学信号处理的研究，是根据生物医学信号的特点，对所采集到的生物医学信号进行分析、解释、分类、显示、存储和传输，其研究目的一是对生物体系结构与功能的研究，二是协助对疾病进行诊断和治疗 [7]。 生物医学信号检测技术是生 物医学工程学科研究中的一个先导技术，由于研究者所站的立场、目的以及采用的检测方法不同，使生物医学信号的检测技术的分类呈现多样化，具体介绍如下：①无创检测、微创检测、山东科技大学学士学位论文 生物医学信号特性分析 7 有创检测；②在体检测、离体检测；③直接检测、间接检测；④非接触检测、体表检测、体内检测；⑤生物电检测、生物非电量检测；⑥形态检测、功能检测；⑦处于拘束状态下的生物体检测、处于自然状态下的生物体检测；⑧透射法检测、反射法检测；⑨一维信号检测、多维信号检测；⑩遥感法检测、多维信号检测；⑩一次量检测、二次量分析检测；⑩分子级检测、细胞级检测、系统级检测 [7]。 生物医学信号的数据处理 在生物医学信号的提取、处理过程中，广泛应用了各种电子学处理方法，模拟滤波器在各种预处理电路中几乎是必不可少的，已成为生物医学仪器中的基本单元电路。 有源滤波器实质上是有源选频电路，它的功能是允许指定频段的信号通过，而将其余频段的信号加以抑制或使其急剧衰减。 各种生物医学信号的低噪声放大，都是首先严格限定在信号所包含的频谱范围之内。 例如心电信号的频率范围在 ~100Hz，所以可以用低通、高通滤波器将采集的信号的频段限制在这个范围内。 生物医学信号测量中的50Hz 工频干 扰可以使用陷波电路进行滤除，一般经常采用的陷波电路是利。