基于PCI-1712数据采集卡的骨质疏松治疗仪上位软件设计

　　0 引 言

　　在现代医疗领域，随着科技的发展，国内外医疗器械行业迅速发展，各种结合新技术的高科技医疗产品不断涌现。骨质疏松治疗仪正是在新技术的推动下，为更好的治疗目前社会日益增长的骨质疏松病人，产生的一种针对骨质疏松病症有特效的仪器。它可以迅速缓解患者骨质疏松临床症状，同时可以增加骨密度、改善骨质量、提高骨强度、降低骨折风险、促进骨折愈合等功效。国内外很多医学方面专家都对其进行相应的研究，也制造出一些医疗设备。本文正是在吸收和借鉴国内外研究成果的基础上，采用先进的工业控制设备，结合软件工程的思想，实现了整个治疗仪的智能控制。

　　该系统以工控计算机为平台，采用研华高速数据采集卡 PCI- 1712 对治疗仪进行控制和状态显示，同时进行各种波形的输出和数据的采集。应用软件采用 Visual Basic 语言，结合采集卡驱动程序进行编写，界面友好、操作简单、功能完备，能很好地满足操作者对整个装置和医疗过程的监控，整个系统的操作只需在上位软件中操作即可完成，且操作简便，适合各类医疗人员的使用。下面将从系统的硬件结构和软件设计进行介绍。

　　1 系统硬件结构

　　1.1 硬件组成及功能

　　该治疗仪由工控计算机、研华 PCI - 1712 高速数据采集卡、特制的功率放大器、磁场传感器、行程开关、治疗床及治疗床上可移动环形治疗器等组成。采集卡通过 PCI 插槽和工控计算机相连，使用研华的相应驱动进行通讯。由于 PCI 总线是一种独立于CPU 的局部总线，支持突发传输操作，DMA 模式下的数据通信使总线数据传输吞吐量达 132MB/S，完全满足了此系统高频率电压波形输出和高速数据采集的需要。功率放大器输入端通过端子排 ADAM -3968 和 PCI -1712 的模拟量输出通道相连，接受采集卡输出的电压范围为 -10 ～10 V，频率在 0 ～1 000 Hz 之间的电压波形信号，经过自身一定比例放大，最后输出电压范围为 -700～ 700 V、电流范围为 0 ～ 15A 的信号给负载，即治疗仪的环形治疗器线圈，从而产生合适的磁场供病人治疗。另 PCI -1712 通过模拟量输入通道采集功率放大器反馈的代表输出电压和电流大小的直流电压信号，同时采集磁场强度传感器的数据; 通过数字量输入通道和行程开关判断环形治疗器的具体位置; 通过数字量输出通道控制环形治疗器的左右移动和治疗仪床头的上升和下降。此治疗仪具有发射脉冲电磁场，连续波电磁场和静电磁场的功能，是一台“三合一”的多功能治疗仪，其控制软件是集病人信息管理和控制治疗过程于一体的综合智能型系统。整体的系统硬件结构如图1 所示。