基于嵌入式计算机系统的多参数监护仪的研究

　　1　引　言

　　自20世纪70年代具有的单一功能的监护设备问世以来,它就逐步得到了临床监护的广泛应用。但单一功能的监护设备由于其监护功能的局限性,已经 远不能满足临床应用的需要,严重制约了医院对广大危重病人的救护。进入90年代,随着传感技术和电子技术的发展,监护参数不断增多,由过去的单一参数监护 发展为多参数监护。比如由单一的心电监护、血压监护、血氧饱和度监护,逐步发展成为包括心电、呼吸、血压、血氧饱和度、体温、呼吸末二氧化碳、心输出量及 麻醉气体分析等在内的多参数监护仪,这些设备正在医院临床的诊断中发挥着积极的作用。

　　目前普遍采用的基于PC机平台的多参数监护仪,价格昂贵,体积庞大,不便于移动。也有人研究了微型便携式多参数监护仪,但它们大多采用低档单片 机实现,功能简单,只能进行心电信号的采集和显示,不能实时数据分析,不便于医务人员监视,而基于PC104的多参数监护仪价格高昂,功耗大,不能实现长 时间的野外监护,对于一些功能相对简单的监护仪来说,这又是一种资源的浪费。随着微电子技术的发展,嵌入式系统的应用得到了迅猛的发展。在远程监控系统 中,嵌入式计算机可以充分发挥其强大的实时监控和网络通信能力,并且成本低廉,性能可靠,在这些对于数据处理能力要求不是很高的场合完全可以取代传统的体 积庞大,价格高昂的工控机。在远程医疗方面,嵌入式计算机系统可以及时对病人的生理信息进行分析处理判断,并且把这些数据通过Internet或无线 GPRS传到监护中心,这样可以让医院的医生能够及时的了解病人的健康状况,从而为病人的生命安全提供保障。随着人们医疗保健意识的提高,健康者也会成为 家庭监护的监护对象,利用多参数监护仪对健康者的多个生理参数进行监护和检测有助于疾病的早期发现和及时治疗。

　　2　多参数监护终端的总体设计

　　在临床医疗监护系统中,基于嵌入式计算机系统的多参数监护仪在临床监护中主要是对人体的多个关键性的生理参数进行监护,图1是基于ARM9的嵌入式计算机系统的多参数监护仪的原理框图。

　　工作原理:从图1可以看出,该多参数监护仪主要由多参数检测与采集电路和基于AT91RM9200为核心的嵌入式计算机系统构成。多生理参数检 测与采集电路主要是完成对人体的心电,血压,血氧,呼吸,体温等生理参数的检测与采集,这些生理参数的采集与检测是通过高速单片机C8051F020来实 现的,C8051F020将采集到的生理数据通过光电隔离的RS232串口传给嵌入式计算机系统;嵌入式计算机系统主要是通过RS232串口发送命令给 C8051F020控制多生理参数检测电路完成对这些生理数据的采集和处理,同时嵌入式计算机系统完成采集数据的显示,存储,根据用户的需要完成多生理参 数的数据分析,从而实现现场监护。将这些采集数据通过Inter2net或者无线GPRS模块进行传输,可以实现远程多参数监护。