多传感器信息融合的便携式智能监护终端的发展趋势及研究

发布时间:2012-07-27 10:28:18 论文编辑:代写硕士论文

随着生活水平的不断提高,人们对健康保健和常规检查越来越重视。而当今心血管疾病已成为威胁人类健康和生命的主要疾病之一。心血管疾病主要包括冠心病、高血压、中风和外周血管病,它具有发病率高(老年人发病率接近45%),死亡威胁大(死亡率40%)的特点。据世界卫生组织统计,全球每年约1700万人死于心血管疾病,这一数字到2020年预计会增加50%,而且死亡人数的80%分布在低中等收入国家,故该类疾代写计算机职称论文病被公认为世界“头号杀手”。根据国家疾病检测系统的报告资料显示,同样在我国心血管疾病位居死亡率首位,是现代社会中老年人口健康的最大威胁。很多心脏病人是由于未及时发现病变延误了治疗而最终导致死亡,因此尽早地发现心血管疾病征兆,及时地了解心脏状况,对疾病的预防和及时诊治具有重要的意义。近年来嵌入式系统技术的飞速发展也为展开这类研究提供了良好的技术条件,多传感器信息融合技术为心血管疾病的诊断提供了依据,它避免了传统代写计算机硕士论文的医生诊断的主观性和时间局限性,可实时诊断心血管病人的病情,为及时救治赢得了宝贵的时间。本课题的研究意义心血管病由于其突发性,病人一旦在睡眠、外出、独自在家等无人看护状态下发病,往往丧失主动呼救报警能力,难以得到及时救治,由此很容易导致病人残疾或死亡。据统计,全世界每年有1700多万人因心脑血管疾病而死亡,占总死亡人数的25%。多传感器信息融合的智能监护终端的研究为心血管疾病的诊断提供了依据,它避免了传统的医生诊断的主观性和时间局限性,是为了实现对病人的24小时不间断安全监护而提出的一种新型系统,该系统能实时诊断心血管病人的病情,在病情突变时自动报警,以方便迅速救治。
国内外现状和发展趋势
国内外现状对于心血管疾病的监护,目前已提出的主要手段有临床医用监测系统、便携式心电参数监测终端和远程心电监护系统三大类。临床监测系统一般用于对住院病人的监测,早在20世纪三、四十年代,美国理学博士Norm代写计算机毕业论文anJ.Holte:就开始从事生物信号的遥测技术,并于1%1年成功研制出世界上第一台动态心电监护系统,并开始应用于临床。此后他又进行了一些改进,于1965年推出世界上第一台商业化Holter系统,使得DGC技术成为检出定量心律失常、心肌缺血等心脏疾病的重要而有效的方法,也使心脏病的早期诊断和治疗成为可能,并很快在发达国家得到普及。随后Holter技术开始围绕着分析速度、准确度、诊断范围三个方面迅速发展。我国在七十年代末开始引进这项技术,并从大型医疗机构逐步向中小医院普及,成为临床上心血管疾病诊断领域安全、实用、高效及准确的检测手段。六十年代,美国及其他一些发达国家开始建立冠心病监护计算机专业职称论文病房(coronaryCareunit,CCu)和加强护理病房(Intensivecareunit,ICu),对病人进行长时间连续监测和分析,有效地提高了工作效率和护理质量,大大降低了危重病人的死亡率。但是,对于处于复杂环境、数量庞大的院外患者,Holter、CCU和ICU等却无法解决问题,且设备体积和重量较大,测量参数较多,由护理人员按时记录,再经医生诊断[。便携式监测终端目前已有的系统包括心率监测终端、呼吸监测终端等,它们多是根据某一监测参数的变化来提供声音报警,这些便携终端由于监测参数单一,误报率高,能投入实用的很少,难以得到普及。远程心电监护系统,该系统通过佩戴在病人身上的传感器实时监测生理参数,利用无线或有线通信技术实现远程医疗和监护,但其必须要有医生进行诊断,不具有智能诊断和报警功能。在国外,目前研究的远程心电监护报警系统一般有两种类型:(1)心电BP机系统。BP机系统的家庭端一般包括一个类似BP机大小的心电图监护记录单元和通信单元。监护记录单元的功能是对佩带者的心电图进行监护。当发现心电异常或佩带者感到不适时按下按钮可记录下6秒到240秒的心电图,然后使用者将监护记录单元放在通信单元上,将记录的心电图通过接口转换经电话线送往医院。位于医院或诊所的中心端一般为一台计算机,能完成一对一的心电图接收、显示、归档等管理功能。传输方式基本为声祸合方式,即将O.SHz~IOOHz的心电图经过频率调制到语音频段后再通过电话话筒送出,在医院中心经过反变换恢复心电图数据。目前市场上的心电图远程监护大多为这类系统,包括以色列的SHAHAL医疗服务公司的电话传输心电图监护系统、CardGuard公司的CardGuard系列心电监护系统、TIE公司的Aerotel电话传输心电图等系统、美国的HeartEAx、HeartMirmr、He斌劝ew系列心电监护产品、瑞典的CaliberTriggerMonitor系统和国内珠海中立电子公司生产的院外心脏病集群监护系统、“护心神”电话传输心脏监护系统;(2)心电长时间实时监护系统,如清华大学研制的家庭心电之血压监护网系统。该系统的家庭端单元由一个便携式心电检测仪和一台智能心电实时监护仪器构成。检测仪以无线电方式发送的心电图由智能心电监护仪接收并对接收的心电图进行实时处理。当异常心电图超过报警闭值时自动拨号将当时的心电图通过调制解调器实时送往医院[s]。
发展趋势从发表论文和专利成果来看,目前国内外的主要研究趋势和内容包括:基于蓝牙技术的家庭成员监护系统,通过布设在室内的传感器网络,对家庭成员进行无线安全监护;基于无线传感器网络的病人监护系统,通过非接触传感器监护病人身体状态;可植入人体的微型化传感器监测终端,利用无线技术和微型化技术,实现病人的无负担工作生活等等。目前的技术趋势是以监护终端尽量不影响病人的日常生活为目的,实现微型化和智能化,并对病人提供可靠的看护。本课题设计的监护终端为无创伤心血管功能检测诊断系统,系统通过心音传感器、脉搏传感器等采集与心血管系统疾病相关的心音、脉搏波等信号,经过计算机的多传感器信息融合分析获取心血管系统的血流动力流变学参数,利用智能化的信息融合方法诊断人体的心血管功能是否正常。
二、主要研究内容及特点本课题研究的主要内容如下:1)以目前主流的ARM内核的嵌入式微处理器s3C241OA为核心,外围扩展嵌入式模块,构建便携式智能监护终端的硬件平台。主要包括传感器的选择、信号采集及调理模块设计、存储模块设计、人机接口模块设计、报警模块设计等。2)在硬件平台上移植嵌入式操作系统林C/OS一n,并在该操作系统基础上完成中间件层和应用程序层软件设计。中间件层软件主要是与硬件相关的驱动程序和通信协议,驱动程序主要完成硬件初始化等操作,并为上层应用程序提供接口。包括A/D转换驱动程序、SD卡驱动程序、人机接口驱动程序等。应用程序层软件主要基于多源信息融合的智能化病人常态与病态判断方法研究,研究在常态与生病状态下病人的生理参数的不同变化,通过智能化多源信息融合方法,识别病人是否发病。涉及多源信息融合的D一S证据理论的软件实现、心音和脉搏波的识别算法、自动诊断算法等。相比现有的监护系统,本课题研究的智能监护终端的主要特点有:l)应用目前流行的嵌入式系统设计方法,移植嵌入式实时操作系统林C/OS一n到嵌入式微处理器,将系统的关键功能划分为几个任务,由林C/OS一n操作系统内核调度,实现了多任务并行执行,使系统具有较高的可靠性和实时,胜。2)采用多传感器信息融合技术,提高心血管疾病监护诊断的准确率,使得这一系统进入家庭、实现对病人的24小时无人监护成为可能。3)参数读取和智能监护功能,现有的病人监护系统仍需要有护理人员读取和记录病人参数,由医生进行病情诊断,在没有医生时,无法判断病人身体状态是否正常,本系统一方面提供参数读取功能,另一方面提供了智能监护功能,能够根据多种传感器收集的信号判断病人是否发病,并及时提供报警,以免延误救治时机。4)提供病理信息的存储功能,存储一定时期内身体状态数据,一方面作为自动诊断时的病史依据,另一方面可以提供给医生作为救治参考,以免误诊。您可能还对护理毕业论文有所需求,请到护理毕业论文专区下载http://www.1daixie.com/hlbylwdx/

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