卧床实验室生理信号测试处理系统

　　失重是人在空间飞行期间遇到的特殊环境因素之一。它会引起航天人员生理上和心理上的某些变化，影响他们的健康和工作能力。研究导致这些变化的规律，寻找防护或对抗措施，对于发展载人航天事业有着十分重要的意义。目前，在地面条件下，常采用头低位卧床实验来模拟长期失重对人体的影响。例如，美国和苏联都建有专门用于模拟失重的卧床实验室。为及时准确地了解和掌握受试者的生理状态，在卧床实验期间必须不断地测量和监视每个受试者的多项生理指标，采集保存大量原始数据，及时进行分析处理，以获取各种有关医学信息。本卧床实验室生理测试处理系统就是为满足这种需要而设计研制的。这是一个较大型的计算机应用系统，可同时对8名卧床受试者生理状态进行长时间监测和快速处理。本文对该系统组成、功能和软硬件设计作了扼要叙述。

　　系统的组成与功能

　　卧床实验是大型的人体实验，每次实验受试者人数和测试项目较多，而且是同时进行，时间很长，有的长达数个月，对测试处理系统的要求有三多，即多床位，多参数，多功能(测量记录、分析处理和监护)。每个床位既有分散性、独立性，又有共同性。根据这一特点，本系统设计采取了一种分级的分布式系统结构设计。虽然这增加了设计工作的复杂性和对通讯技术的依赖性，但却增强了系统处理能力、响应速度、可靠性和灵活性等性能，而且成本较低。整个系统组成如图1所示。它主要包括:(l)床旁多导生理放大器及监护装置8台;(2)信号传送与控制接口装置1台;(3)8道模拟磁带记录器和8踪示波器各1台;(4)Gw286B微机系统一套(配有12位A/D卡，宽行打印机和x一Y绘图仪)。除床旁装置外，其它部分都放置在一个用作医学监视和数据处理中心的房间内。床旁与中心之间的信号传输采取有线屏蔽电缆，传输距离约30m。系统总体结构是以微机为中心，中间通过接口装置与各床旁装置以及磁记录器、示波器发生联系，而床旁装置与接口装置内均含单片机，具有一定的独立处理能力，从而构成一个分布式三级处理系统。

　　床旁装置除完成生理信号提取放大外，还起着信号处理前端机作用，实时检测各个生理参数，提供监护报警，并将检出数据传送主机。接口装置作为系统的联接枢纽，主要完成模拟信号通道切换、数据通信中继转接、磁记录器和示波器操作过程控制以及各床位生理状态查询监护功能等。系统主机的任务是:通过人一机对话，设定各种控制命令，交由接口装置或床旁装置执行;随时接收接口装置转送的各床参数数据，存入磁盘;采集原始生理信号，生成数据文件;对已采集的数据进行分析处理，输出结果。系统的主要功能如下:生理信号提取放大同时提取放大每名受试者的g导信号，其中心电或脑电6导，阻抗式呼吸波l导，体表温度2导。