Monitor theo dõi bệnh nhân

MỞ ĐẦU Ngày nay, tại Việt nam, việc thăm khám, theo dõi và điều trị bệnh đã và đang trở nên là nhu cầu thiết yếu của người dân, đặc biệt là ở các thành phố lớn. Hơn nữa, hầu hết trong các gia đình này đều sử dụng máy tính cá nhân là phương tiện làm việc, học tập, nghiên cứu. Xuất phát từ những điều này, em đã thực hiện nghiên cứu thiết kế và bước đầu chế tạo ra thiết bị theo dõi sức khỏe. Đó là sự kết hợp giữa phần cứng thu nhận, xử lý các thông số sinh học và phần mềm điều khiển và hiển thị trên máy tính cá nhân. Các thông số sinh học chứa những thông tin về bệnh lý bao gồm: Điện tim ECG, nhịp tim HR, nhịp thở RESP, nhịp mạch PR, nồng độ ôxy bão hòa SpO2, huyết áp không thiệp NIBP, nhiệt độ cơ thể TEMP. Thiết bị đã được thiết kế khá ổn định, hoạt động tin cậy, độ chính xác và đảm bảo an toàn, phần mềm điều khiển đơn giản, hiển thị kết quả đo rõ rang bằng giao diện tiếng việt. MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN Error! Bookmark not defined. DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT . 2 DANH MỤC CÁC BẢNG . 3 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ . 3 MỞ ĐẦU 5 MỞ ĐẦU 5 PHẦN I: TỔNG QUAN VỀ . 6 HỆ THỐNG THEO DÕI TÍN HIỆU BỆNH NHÂN 6 Chương I: Khảo Sát Hệ Thống Monitor đa thông số 6 I.1 Giới thiệu hệ thống monitor đa thông số . 6 I.2 Chức năng của monitor đa thông số 8 I.2.1 Hiển thị tín hiệu điện tim 8 I.2.2 Hiển thị tín hiệu SPO2 9 I.2.3 Hiển thị tín hiệu huyết áp . 10 I.3 Cơ sở lý thuyết của hệ thống monitor đa thông số 11 I.3.1 Phép đo nhịp tim(HR) 11 I.3.2 Phép đo nhịp mạch . 15 I.3.3 Phép đo huyết áp 16 I.3.4 Phép đo nhiệt đô . 24 I.3.5 Phép đo nhịp thở . 25 I.3.6 Phương pháp CO2 27 I.3.7 Ghi tín hiệu điện tim ECG 29 I.3.8 Độ bão hòa oxi trong máu SpO2 43 I.3.9 Đo cung lượng tim CO . 45 Chương II: Khảo sát card thu thập và xử lý tín hiệu CSN 608 . 54 II.1 Giới thiệu về card CSN 608 . 54 II.2 Các module của card CSN 608 57 II.2.1Module tín hiệu và dạng sóng điện tim 57 II.2.2 Module tín hiệu và dạng sóng SPO2 . 61 II.2.3 Module tín hiệu và dạng sóng RESP . 63 II.2.4 Module tín hiệu huyết áp . 68 II.3 Phân tích luồn dữ liệu trong card CSN 608 . 75 II.3.1 Giao tiếp với card CSN 608 75 II.3.2 Cấu trúc và định dạng khung dữ liệu 76 Chương III: Khảo sát hệ thống PC nhúng 81 III.1 Giới thiệu về hệ thống PC nhúng 81 III.2 Các đặc điểm cơ bản của hệ thống PC nhúng . 81 III.3 Giới thiệu hệ điều hành Windows XPE rút gọn dùng cho PC nhúng . 82 PHẦN II: THIẾT KẾ HỆ THỐNG 86 Chương IV: Thu nhận và xử lý thông tin phần cứng . 86 IV.1 Đặc điểm cơ bản . 86 IV.2 Thu nhận thông tin từ hệ thống CSN608 86 Chương V: Xây dựng cấu trúc phần mềm 90 V.1 Phần mềm thu nhận, hiển thị và lưu trữ thông tin bệnh nhân 90 V.2 Cấu trúc phần mềm và các module 91 V.2.1 Cấu trúc phần mềm . 91 V.2.2 Module xử lý tín hiệu và dạng sóng điện tim . 92 V.2.3 Module xử lý tín hiệu và dạng sóng SPO2 . 93 V.2.4 Module xử lý tín hiệu và dạng sóng RESP . 94 V.2.5 Module xử lý tín hiệu nhiệt độ 95 V.2.6 Module xử lý tín hiệu huyết áp . 96 Chương VI: Phần mềm lập trình thu nhận, hiển thị và lưu trữ . 97 VI.1 Giao diện và chức năng phần mềm . 97 VI.1.1 Các giao diện phần mềm . 97 VI.1.2 Các chức năng chính của phần mềm . 98 KẾT LUẬN 102 HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI . 102 TÀI LIỆU THAM KHẢO 103

pdf103 trang | Chia sẻ: lvcdongnoi | Ngày: 29/06/2013 | Lượt xem: 1775 | Lượt tải: 4download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Monitor theo dõi bệnh nhân, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
tổn hại cho máu và mô hơn so với chất lỏng nóng. Hình 3.43 minh họa phương pháp và đường cong pha loãng nhiệt đặc trưng. Phương pháp pha loãng nhiệt dựa trên nhiệt độ thay đổi đo được trong Cl và phương trình sau bao gồm điều kiện xác định rõ nhiệt độ (C) và khối lượng (S) của chất chỉ thị (i) và máu (b). Ở đầu Cathete tiêm dung dịch này có gắn một cảm biến nhiệt độ để xác định được nhiệt độ của dung dịch tiêm. Sự thay đổi nhiệt độ của máu do tiêm dịch lạnh này được đo ở động mạch phổi nhở một bộ cảm biến nhiệt thứ 2. Hai tín hiệu này được chuyển đổi thành tín hiệu điện và được tích phân theo thời gian để cho một giá trị cung lượng tim tương đương với cung lượng tim hệ thống. Có biểu thức : F CS CS A TTV CO bb iiib ⎥⎦ ⎤⎢⎣ ⎡ ⎥⎦ ⎤⎢⎣ ⎡ −= 60)( Trong đó: V: thể tích chất chỉ thị được tiêm (mL) Tb: nhiệt độ trung bình của máu động mạch phổi (0C) 60: hệ số nhân khi chuyển đổi mL/s sang mL/phút A: vùng dưới đường cong pha loãng ( s.0C), ∫∞ Δ= 0 dtTA b , ∆Tb: độ thay đổi nhiệt độ máu của cơ thể C: nhiệt độ chính xác của chất chỉ thị (i) và máu (b) ( SiCi/SbCb = 1.08 cho Dextrose 5% và máu thể tích hồng cầu đặc 40%) F: hệ số đúng cho nhiệt độ truyền qua ống tiêm ( cho ống có đường kính 7F, F = 0.825) Hệ số cung lượng tim là: A TTVCO ib 46.53)( −= Trong đó CO: cung lượng tim (mL/ phut) 53.46 = 60*1.08*0.825 Để minh họa một đường cong pha loãng nhiệt, cung lượng tim được tính toán bằng cách sử dụng đường cong pha loãng như trong hình 3.43(B). V = 5mL của Dextrose 5% trong nước Tb = 370C, Ti = 00C, A = 1.590Cs phútmLCO /6220 59.1 46.53)037(5 =−= Hình 1. 35 Phương pháp pha loãng nhiệt (a), và đường cong đặc trưng (b) Mặc dù phương pháp pha loãng nhiệt là một phương pháp chuẩn trong y học lâm sàng, nó có một vài khuyết điểm bởi vì nhiệt độ giảm nhanh qua thành ống, khi tiêm 5mL chất chỉ thị cần phài có giá trị phù hợp với cung lượng tim. Nếu cung lượng tim thấp, tức là, đường cong pha loãng rất rộng, nó khó có một giá trị chính xác với cung lượng tim. Có một sự thay đổi do cảm ứng thở gây ra trong nhiệt độ máu PA mà làm xáo trộn đường cong pha loãng khi nó có biên độ thấp. Mặc dù ở nhiệt độ phòng D5W có thể được sử dụng, D5W được làm lạnh cung cấp một đường cong pha loãng tốt hơn và giá trị cung lượng tim đáng tin cậy hơn. Hơn nữa, rõ ràng nếu nhiệt độ của chất chỉ thị bằng nhiệt độ của máu thì sẽ không có đường pha loãng. Tuy nhiên phương pháp này vẫn có một vài ưu điểm: chất chỉ thị không có hại nên có thể thực hiện lặp lại các phép đo, đường cong pha loãng được ghi lại dễ dàng như một điện trở nhiệt đặt trong mạch máu và thành phần quay vòng là đủ nhỏ để tích phân của đường cong pha loãng là chính xác. Giả thiết cơ bản của phương pháp pha loãng chất chỉ thị là chất chỉ thị không được thoát khỏi hệ thống mạch máu giữa vị trí truyền vào và vị trí đo bởi vì nhiệt có thể truyền qua thành mạch máu. Ảnh hưởng này không đáng kể trong các mạch máu lớn vì tỉ số giữa diện tích bề mặt trên thể tích trong một đơn vị chiều dài là nhỏ. Vì thế phương pháp pha loãng nhiệt vẫn thích hợp cho các phép đo ở các mạch máu lớn. Sự quay vòng chất chỉ thị Một đường cong pha loãng lý tưởng như trong hình 3.44 bao gồm đường dốc đứng và một đường suy giảm theo luật hàm số mũ trong chất chỉ thị. Các thuật toán mà đo diện tích đường cong pha loãng là không khó với một đường cong. Tuy nhiên, khi cung lượng tim thấp, đặc trưng của đường cong pha loãng là biên độ thấp và rất rộng. Thường thì bờ dốc của đường cong bị che khuất bởi sự quay vòng của chất chỉ thị hoặc bởi các nhiễu biên độ thấp. Hình dưới là một đường cong pha loãng mà bờ dốc bị che khuất bởi sự quay vòng của chất chỉ thị. Rõ ràng là rất khó để xác định điểm cuối thực tế của đường cong, mà thường được chỉ thị theo thời gian khi nồng độ chất chỉ thị rơi vào tỉ lệ phần trăm lớn ( ví dụ 1%) của biên độ lớn nhất (Cmax). Bởi vì bờ dốc mô tả gần đúng đường cong suy giảm theo luật hàm số mũ ( e-kt), sự điều chỉnh bờ dốc để luật hàm mũ cho phép khôi phục đường cong mà không có lỗi của sự quay vòng bằng cách cung cấp chủ yếu để nhận biết điểm cuối cho cái được gọi là first pass của chất chỉ thị. Trong hình 3.44 (b) là biên độ của bờ dốc đường cong, trong hình (a) mô tả đồ thị bán loga và phần tuân theo hàm số mũ mô tả là một đường thẳng. Khi sự quay vòng xuất hiện, các điểm dữ liệu trệch so với đường thẳng và do đó có thể không cần để ý đến và phần đường thẳng có thể bị ngoại suy theo tỉ lệ phần trăm của nồng độ lớn nhất bằng 1% Cmax. Sự mô tả các điểm dữ liệu trên phần bị ngoại suy được biểu diễn lại bằng đồ thị như trong hình (a) để chỉ rõ đường cong pha loãng không bị nhiễu bởi sự quay vòng. Hình 1. 36Đường cong pha loãng bị che khuất bởi sự quay vòng (a), và đồ thị bán thuật toán loga của bờ dốc (b). Chương II: Khảo sát card thu thập và xử lý tín hiệu CSN 608 II.1 Giới thiệu về card CSN 608 • Modul CSN608 có những tham số và các chỉ tiêu như những thiết bị theo dõi có cùng chức năng. • Các các tín hiệu theo dõi được thu nhận bởi những modul con riêng biệt. Các modul này sử dụng các phương pháp thu nhận phổ biến của các tín hiệu đó. • Việc giao tiếp với các thiết bị khác qua cổng nối tiếp theo chuẩn RS232 và chuyền dữ liệu theo một khung thông tin có cấu trúc cho phép modul có khả năng linh hoạt khi kết nối. Có thể kết nối với máy tính hay một main điều khiển màn hình LCD. • Công nghệ sử dụng trong việc thiết kế modul CSN608 là các công nghệ phổ biến hiện nay. Nó đảm bảo độ tin cậy, ổn định, mẫu mã, kích thước, công suất, giá thành… Các tính năng chính của board CSN 608 • Có thể dùng để đo các tham số theo dõi, dùng cho cả người lớn, trẻ em và trẻ sơ sinh. • Truyền thông nối tiếp hai chiều. • Đo ECG, nhịp tim, nhịp hô hấp, nhiệt độ cơ thể. • Chống nhiễu cao áp – 50KV. • Cấu hình các đạo trình chuẩn. • Cách ly DC – DC 4KV (cách ly quang) • Hai kênh đo nhiệt độ cơ thể T1, T2. • Hoạt động với một nguồn đơn 5 – 6V, công suất thấp. • Kết nối với máy tính theo chuẩn giao tiếp RS232. Tiêu chuẩn an toàn ECG: Theo tiêu chuẩn CF SPO2, NIBP Theo tiêu chuẩn BF Bảo vệ sốc điện áp 5KV Nguồn Điện áp cung cấp 5V < 400mA (chưa đo NIBP) Dòng tiêu thụ < 900mA (đo NIBP) Điều kiện hoạt động Nhiệt độ hoạt động 5 – 40 độ C Nhiệt độ bảo quản -20 ± 70 độ C Độ ẩm 0 – 85% Kích thước 96 x 90 x 18mm Kênh đo ECG Các đạo trình I, II, III, AVR, AVL, AVF, Vx Điểm đặt điện cực thả nổi Chân phải Trở kháng đầu vào >5MOhm (tại 10Hz) Tỉ số nén mode chung > 80 dB Điện áp lệch của điện cực Lớn nhất ±0,3V Giới hạn khôi phục < 5 giây sau sốc điện áp 5KV Tần số đáp ứng Chế độ phẫu thuật: 0.5 – 25Hz Chế độ theo dõi: 0.5 – 75Hz Chế độ chẩn đoán: 0.05 – 100Hz Nhịp tim Rải đo 15 – 300bpm Độ chính xác 100bmp ±2% Độ phân giải 1bpm NIBP Kỹ thuật Đo dao động Dải đo Người lớn: • Tâm thu: 30 ~ 255 mmHg • Trung bình: 20 ~ 235 mmHg • Tâm trương: 15 ~ 220 mmHg Trẻ sơ sinh: • Tâm thu: 30 ~ 135 mmHg • Trung bình: 20 ~ 125 mmHg • Tâm trương: 15 ~ 110 mmHg Độ phân giải 1 mmHg Độ chính xác phép đo Giá trị lỗi trung bình lớn nhất ±5 mmHg Độ chính xác áp xuất vòng bít ±3mmHg Giới hạn quá áp phần mềm Người lớn: trong khoảng 290 mmHg Trẻ sơ sinh: trong khoảng 145 mmHg Quá áp suất phần cứng Người lớn: 300 ±10 mmHg Trẻ sơ sinh: 150 ±4 mmHg Thời gian đo Người lớn: không quá 120 giây Trẻ sơ sinh: không quá 90 giây SpO2 Dải đo: %bão hòa Nhịp xung: 0 – 99% 30 – 235BPM Độ chính xác ±2 @ 70 – 100% SpO2 nhỏ hơn 70% không xác định được Hô hấp Kỹ thuật Đo thay đổi trở kháng (RA – LL) Rải đo 0 – 100 rpm Độ phân giải 1 rpm Độ chính xác ± 2 rpm (0 – 60 rpm) Nhiệt độ Số kênh 2 Dải đo 20.0 đến 45.0 độ C Độ phân giải ± 0.1 độ C Đầu đo Loại YSI 400 II.2 Các module của card CSN 608 II.2.1Module tín hiệu và dạng sóng điện tim Hình 2. 1 Cấu trúc phần cứng ECG Chuẩn kết nối Môdul này truyền thông với các môdul khác thông qua chuẩn truyền thông RS232. Với tốc độ truyền là 9600 baud, 8 bit, 1 stop bit, no parity. Mỗi một giây môdul này truyên ra 50 gói dữ liệu. Giao thức truyền nhận a. Giao thức truyền Định dạng dữ liệu (Tổng cộng 12 Byte) Đầu gói Dự trữ Định nghĩa Được định nghĩa bởi STATUS1 0X55 0XAA STATUS0 STATUS1 DATA Giá trị sóng ECG Dự trữ Sóng nhịp thở Kiểm tra lỗi ECGW3 ECGW2 ECGW1 ECGW0 SATW RESPW SUM 0X55, 0XAA bắt đầu gói, SUM kiểm tra lỗi, SUM = (STATUS0 + STATUS1 + DATA + ECGW3 + ECGW2 + ECGW1 + ECGW0 + SATW + RESPW) /256 STATUS0: dữ trữ STATUS1: Được định nghĩa như dưới bảng sau, Byte nay đinh nghĩa ccho giá trị của byte DATA BI7T = 1 Nhịp flag ECG BIT6 Dự trữ BIT5 = 0 STATUS1 BIT4 = 1 Nếu giá trị DATA lớn hơn 255. Nếu BIT4 = 0 thì DATA = DATA + 0 BIT4 = 1 thì DATA = DATA + 30 BIT3 BIT2 BIT1 BIT0 Giá trị của DATA có nghĩa là 0 0 0 0 Giá trị ECG 0 0 1 1 Nhịp tim (0-255) 0 1 1 0 ST 1 1 0 0 Nhịp hô hấp (0-99) 1 1 0 1 T1 1 1 1 0 Sóng hô hấp 1 1 1 1 T2 DATA ECGS Trạng thái của ECG: BIT7 = 1 cực tắt, BIT7 = 0 Cực bìmh thường BIT6 BIT5 lựa chọn chế độ 00: chế độ chuẩn đoán (dải thông = 0.05 -100Hz) 01: chế độ theo dõi (dải thông = 0.5 - 75Hz) 10: chế độ phẫu thuật (dải thông = 0.5 - 25Hz) ST Giá trị ST Ví dụ: –80 là –0.8mV, 80 là 0.8mV T1 Giá trị nhiệt độ kênh 1 (0-255) Giá trị sẽ được chia 10 và cộng 20 Ví dụ: 235, thì t =235 (235/10) + 20 = 43.5 T2 Giá trị nhiệt độ kênh 2 (0-255) như kênh 1 ECGW3, ECGW2, ECGW1, ECGW0 4 byte giá trị mẫu của sóng ECG. ECGW3 là mẫu cuối cùng. RESPW Byte giá trị của sóng hô hấp. b. Giao thức nhận Định dạng dữ liệu (tổng cộng có 6 byte) Đầu gói Định nghĩa lệnh Tham số 1 Tham số 2 Kiểm tra lỗi 0X55 0XAA CMD P1 P2 SUM 0X55, 0XAA là đầu gói. SUM kiểm tra lỗi, SUM = (CMD+P1+P2)/256 . CMD: Giao thức nhận của modul này có cấu trúc cũng giống như giao thức truyền với các định nghĩa. Vì vậy các tham số thiết lập của mỗi by như dưới đây. CMD Byte Lệnh ECG 0X08 Lệnh nhịp thở 0X09 P1: CMD P1 Byte 0X08 BIT2 BIT1 BIT0: Thiết lập đạo trình 000: I ,001:II, 010:III,011 avR, 100: avL, 101: avF, 110: V, 111: CAL (1mV, 1Hz hiệu chỉnh) BIT4 BIT3: Thiết lập hệ khuếch đại 00: x0.5; 01: x1, 10: x2 BIT6 BIT5: thiết lập chế độ 00: chế độ chẩn đoán (dải thông = 0.05 -100Hz) 01: chế độ theo dõi (dải thông = 0.5 -75Hz) 10: chế độ phẫu thuật (dải thông = 0.5 -25Hz) 0X09 BIT1 BIT0: thiết lập độ khuếch đại 00: x0.5; 01: x1, 10: x2 11:x4 Các dữ liệu mẫu a. Dữ liệu vào 2F 07 1B 5A 00 81 2E 07 1B 5A 81 2D 07 1B 5A 81 2C 07 1B 5A 81 2B 07 1B 5A 81 2A 06 1B 5A 81 2A 06 1B 5A 81 29 06 1B 5A 81 29 06 1B 5A 81 28 06 1B 5A 81 27 06 1B 5A 81 25 06 1B 5A 81 24 05 1B 5A 81 23 05 1B 5A 81 21 05 1B 5A 81 20 05 1B 5A 81 1E 04 1B 5A 81 1D 04 1B 5A 81 1C 04 1B 5A 81 1A 04 1B 5A 81 19 04 1B 5A 81 18 03 1B 5A 81 17 03 1B 5A 81 15 03 1B 5A 81 15 03 1B 5A 81 14 03 1B 5A 81 15 03 1B 5A 81 17 03 1B 5A 81 1A 04 1B 5A 81 1C 04 1B 5A 81 21 05 1B 5A 81 25 05 1B 5A 81 28 06 1B 5A 81 2A 06 1B 5A 81 2B 06 1B 5A 81 2B 06 1B 5A 81 2A 06 1B 5A C1 29 06 1B 5A 81 28 06 1B 5A 81 27 06 1B 5A 81 27 06 1B 5A 81 27 06 1B 5A 81 28 06 1B 5A 81 29 06 1B 5A 81 29 06 1B 5A 83 2A 06 1B 5A 83 2A 06 1B 5A 83 2A 06 1B 5A 83 29 06 1B 5A 83 28 06 1B 5A 83 26 06 1B 5A 83 24 05 1B 5A 83 21 05 1B 5A 5A 81 18 03 1B 5A 81 17 03 1B 5A 81 15 03 1B 5A 81 15 03 1B 5A b. Dữ liệu ra 5A 81 18 03 1B 5A 81 17 03 1B 5A 81 15 03 1B 5A 81 15 03 1B 5A 81 14 03 1B 5A 81 15 03 1B 5A 81 17 03 1B 5A 81 1A 04 1B 5A 81 1C 04 1B 5A 81 21 05 1B 5A 81 25 05 1B 5A 81 28 06 1B 5A 81 2A 06 1B 5A 81 2B 06 1B 5A 81 2B 06 1B 5A 81 2A 06 1B 5A C1 29 06 1B 5A 81 28 06 1B 5A 81 27 06 1B 5A 81 27 06 1B 5A 81 27 06 1B 5A 81 28 06 1B 5A 81 29 06 1B 5A 81 29 06 1B 5A 83 2A 06 1B 5A 83 2A 06 1B 5A 83 2A 06 1B 5A 83 29 06 1B 5A 83 28 06 1B 5A 83 26 06 1B 5A 83 24 05 1B 5A 83 21 05 1B 5A 5A 81 18 03 1B 5A 81 17 03 1B 5A 81 15 03 1B 5A 81 15 03 1B 5A 81 14 03 1B 5A 81 15 03 1B 5A 81 17 03 1B 5A 81 1A 04 1B 5A 81 1C 04 1B 5A 81 21 05 1B 5A 81 25 05 1B 5A 81 28 06 1B 5A II.2.2 Module tín hiệu và dạng sóng SPO2 Hình 2. 2 Cấu trúc phần cứng SPO2 Môdul này có chức năng thu nhân các tín hiệu liên quan tới độ bão hòa oxi trong máu nó bao gồm các tham số: phần trăm SPO2, nhịp mạch tính theo chu kỳ tăng giảm nồng độ bão hòa oxi trong máu… Chuẩn kết nối Môdul này truyền dữ liêu ra bên ngoài thông qua chuẩn truyền thông nối tiếp UART. Tốc độ truyền được thiết lập 4800baud, đinh dạng byte 8bit, 1 bit stop, và bít chẵn lẻ. Định dạng khung dữ liệu truyền ra Modul tự động truyền tín hiệu lên với 60 gói tin/ giây. Mỗi gói tin chưa 5 byte dữ liệu. Trong đó Byte đầu tiên có giá trị lớn hơn 0x80. Byte Bit in Byte Chú thích 0…3 Độ lớn của tín hiệu nằm trong dải từ 0…8 4 1 thời gian xác định quá dài, 0 = OK 5 1 SPO2 giảm, 0 = Ok 6 1 Tín hiệu xung nhịp 1 7 Bít xác định đồng bộ khung (1 = đầu khung) 0…6 Giá trị biểu đồ bão hòa oxi, trong khoảng 0…100. 2 7 Bít xác định đồng bộ khung (0 = byte tiếp sau) 0…3 Đồ thị thanh thời gian thực (chỉ thị xung nhip) 4 1 lỗi đầu dò, 0 = OK 5 1 đang xác định nhịp 6 Bít trong sô cao nhất của Xung nhịp 3 7 Bít xác định đồng bộ khung (0 = byte tiếp sau) 4 0…6 + bít thứ 6 của byte thứ 3 : 256 giá trị Xung Nhip (Xung nhịp giá trị trong dải: 30…254bpm) 7 Bít xác định đồng bộ khung (0 = byte tiếp sau) 0…6 SPO2% 5 Bít xác định đồng bộ khung (0 = byte tiếp sau) Các dữ liệu mẫu Dữ liệu ra: 82 27 06 1B 5A 82 26 06 1B 5A 82 25 06 1B 5A 82 26 06 1B 5A 82 28 06 1B 5A 82 2B 07 1B 5A 82 30 07 1B 5A 82 34 08 1B 5A 82 39 09 1B 5A 82 3C 09 1B 5A 82 3E 0A 1B 5A 82 3F 0A 1B 5A 82 3F 0A 1B 5A 82 3E 09 1B 5A C2 3C 09 1B 5A 82 3A 09 1B 5A 82 37 08 1B 5A 82 35 08 1B 5A 82 33 08 1B 5A 82 32 08 1B 5A 82 32 08 1B 5A 82 31 07 1B 5A 82 30 07 1B 5A 82 2F 07 1B 5A 82 2E 07 1B 5A 82 2C 07 1B 5A 82 2A 06 1B 5A 82 27 06 1B 5A 82 25 05 1B 5A 82 22 05 1B 5A 82 1F 05 1B 5A 82 1C 04 1B 5A 82 19 04 1B 5A 82 17 03 1B 5A 82 13 03 1B 5A 82 11 02 1B 5A 82 0F 02 1B 5A 82 0D 02 1B 5A 82 0B 01 1B 5A 82 0A 01 1B 5A 82 0B 01 1B 5A 82 0D 02 1B 5A 82 11 02 1B 5A 82 17 03 1B 5A 82 1E 04 1B 5A 82 23 05 1B 5A 82 29 06 1B 5A 81 2C 07 1B 5A 81 2F 07 1B 5A 81 30 07 1B 5A 81 30 07 1B 5A 81 30 07 1B 5A 81 2F 07 1B 5A 00 81 2E 07 1B 5A 81 2D 07 1B 5A 81 2C 07 1B 5A 81 2B 07 1B 5A 81 2A 06 1B 5A 81 2A 06 1B 5A 81 29 06 1B 5A 81 29 06 1B 5A 81 28 06 1B 5A 81 27 06 1B 5A 81 25 06 1B 5A 81 24 05 1B 5A 81 23 05 1B 5A 81 21 05 1B 5A 81 20 05 1B 5A 81 1E 04 1B 5A 81 1D 04 1B 5A 81 1C 04 1B 5A 81 1A 04 1B 5A 81 19 04 1B 5A 81 18 03 1B 5A 81 17 03 1B 5A 81 15 03 1B 5A 81 15 03 1B 5A 81 14 03 1B 5A 81 15 03 1B 5A 81 17 03 1B 5A 81 1A 04 1B 5A 81 1C 04 1B 5A 81 21 05 1B 5A 81 25 05 1B 5A 81 28 06 1B 5A 81 2A 06 1B 5A 81 2B 06 1B 5A 81 2B 06 1B 5A 81 2A 06 1B 5A C1 29 06 1B 5A 81 28 06 1B 5A 81 27 06 1B 5A 81 27 06 1B 5A 81 27 06 1B 5A 81 28 06 1B 5A 81 29 06 1B 5A 81 29 06 1B 5A 83 2A 06 1B 5A 83 2A 06 1B 5A 83 2A 06 1B 5A 83 29 06 1B 5A 83 28 06 1B 5A 83 26 06 1B 5A 83 24 05 1B 5A 83 21 05 1B 5A II.2.3 Module tín hiệu và dạng sóng RESP Hình 2. 3 Cấu trúc phần cứng Chuẩn kết nối Môdul này truyền thông với các môdul khác thông qua chuẩn truyền thông RS232. Với tốc độ truyền là 9600 baud, 8 bit, 1 stop bit, no parity. Mỗi một giây môdul này truyên ra 50 gói dữ liệu. Giao thức truyền nhận a. Giao thức truyền Định dạng dữ liệu (Tổng cộng 12 Byte) Đầu gói Dự trữ Định nghĩa Được định nghĩa bởi STATUS1 0X55 0XAA STATUS0 STATUS1 DATA Giá trị sóng ECG Dự trữ Sóng nhịp thở Kiểm tra lỗi ECGW3 ECGW2 ECGW1 ECGW0 SATW RESPW SUM 0X55, 0XAA bắt đầu gói, SUM kiểm tra lỗi, SUM = (STATUS0 + STATUS1 + DATA + ECGW3 + ECGW2 + ECGW1 + ECGW0 + SATW + RESPW) /256 STATUS0: dữ trữ STATUS1: Được định nghĩa như dưới bảng sau, Byte nay đinh nghĩa ccho giá trị của byte DATA BI7T = 1 Nhịp flag ECG BIT6 Dự trữ STATUS1 BIT5 = 0 BIT4 = 1 Nếu giá trị DATA lớn hơn 255. Nếu BIT4 = 0 thì DATA = DATA + 0 BIT4 = 1 thì DATA = DATA + 30 BIT3 BIT2 BIT1 BIT0 Giá trị của DATA có nghĩa là 0 0 0 0 Giá trị ECG 0 0 1 1 Nhịp tim (0-255) 0 1 1 0 ST 1 1 0 0 Nhịp hô hấp (0-99) 1 1 0 1 T1 1 1 1 0 Sóng hô hấp 1 1 1 1 T2 DATA ECGS Trạng thái của ECG: BIT7 = 1 cực tắt, BIT7 = 0 Cực bìmh thường BIT6 BIT5 lựa chọn chế độ 00: chế độ chuẩn đoán (dải thông = 0.05 -100Hz) 01: chế độ theo dõi (dải thông = 0.5 - 75Hz) 10: chế độ phẫu thuật (dải thông = 0.5 - 25Hz) ST Giá trị ST Ví dụ: –80 là –0.8mV, 80 là 0.8mV T1 Giá trị nhiệt độ kênh 1 (0-255) Giá trị sẽ được chia 10 và cộng 20 Ví dụ: 235, thì t =235 (235/10) + 20 = 43.5 T2 Giá trị nhiệt độ kênh 2 (0-255) như kênh 1 ECGW3, ECGW2, ECGW1, ECGW0 4 byte giá trị mẫu của sóng ECG. ECGW3 là mẫu cuối cùng. RESPW Byte giá trị của sóng hô hấp. b. Giao thức nhận Định dạng dữ liệu (tổng cộng có 6 byte) Đầu gói Định nghĩa lệnh Tham số 1 Tham số 2 Kiểm tra lỗi 0X55 0XAA CMD P1 P2 SUM 0X55, 0XAA là đầu gói. SUM kiểm tra lỗi, SUM = (CMD+P1+P2)/256 . CMD: Giao thức nhận của modul này có cấu trúc cũng giống như giao thức truyền với các định nghĩa. Vì vậy các tham số thiết lập của mỗi by như dưới đây. CMD Byte Lệnh ECG 0X08 Lệnh nhịp thở 0X09 P1: CMD P1 Byte 0X08 BIT2 BIT1 BIT0: Thiết lập đạo trình 000: I ,001:II, 010:III,011 avR, 100: avL, 101: avF, 110: V, 111: CAL (1mV, 1Hz hiệu chỉnh) BIT4 BIT3: Thiết lập hệ khuếch đại 00: x0.5; 01: x1, 10: x2 BIT6 BIT5: thiết lập chế độ 00: chế độ chẩn đoán (dải thông = 0.05 -100Hz) 01: chế độ theo dõi (dải thông = 0.5 -75Hz) 10: chế độ phẫu thuật (dải thông = 0.5 -25Hz) 0X09 BIT1 BIT0: thiết lập độ khuếch đại 00: x0.5; 01: x1, 10: x2 11:x4 Các dữ liệu mẫu a. Dữ liệu vào 2F 07 1B 5A 00 81 2E 07 1B 5A 81 2D 07 1B 5A 81 2C 07 1B 5A 81 2B 07 1B 5A 81 2A 06 1B 5A 81 2A 06 1B 5A 81 29 06 1B 5A 81 29 06 1B 5A 81 28 06 1B 5A 81 27 06 1B 5A 81 25 06 1B 5A 81 24 05 1B 5A 81 23 05 1B 5A 81 21 05 1B 5A 81 20 05 1B 5A 81 1E 04 1B 5A 81 1D 04 1B 5A 81 1C 04 1B 5A 81 1A 04 1B 5A 81 19 04 1B 5A 81 18 03 1B 5A 81 17 03 1B 5A 81 15 03 1B 5A 81 15 03 1B 5A 81 14 03 1B 5A 81 15 03 1B 5A 81 17 03 1B 5A 81 1A 04 1B 5A 81 1C 04 1B 5A 81 21 05 1B 5A 81 25 05 1B 5A 81 28 06 1B 5A 81 2A 06 1B 5A 81 2B 06 1B 5A 81 2B 06 1B 5A 81 2A 06 1B 5A C1 29 06 1B 5A 81 28 06 1B 5A 81 27 06 1B 5A 81 27 06 1B 5A 81 27 06 1B 5A 81 28 06 1B 5A 81 29 06 1B 5A 81 29 06 1B 5A 83 2A 06 1B 5A 83 2A 06 1B 5A 83 2A 06 1B 5A 83 29 06 1B 5A 83 28 06 1B 5A 83 26 06 1B 5A 83 24 05 1B 5A 83 21 05 1B 5A 5A 81 18 03 1B 5A 81 17 03 1B 5A 81 15 03 1B 5A 81 15 03 1B 5A b. Dữ liệu ra 5A 81 18 03 1B 5A 81 17 03 1B 5A 81 15 03 1B 5A 81 15 03 1B 5A 81 14 03 1B 5A 81 15 03 1B 5A 81 17 03 1B 5A 81 1A 04 1B 5A 81 1C 04 1B 5A 81 21 05 1B 5A 81 25 05 1B 5A 81 28 06 1B 5A 81 2A 06 1B 5A 81 2B 06 1B 5A 81 2B 06 1B 5A 81 2A 06 1B 5A C1 29 06 1B 5A 81 28 06 1B 5A 81 27 06 1B 5A 81 27 06 1B 5A 81 27 06 1B 5A 81 28 06 1B 5A 81 29 06 1B 5A 81 29 06 1B 5A 83 2A 06 1B 5A 83 2A 06 1B 5A 83 2A 06 1B 5A 83 29 06 1B 5A 83 28 06 1B 5A 83 26 06 1B 5A 83 24 05 1B 5A 83 21 05 1B 5A 5A 81 18 03 1B 5A 81 II.2.4 Module tín hiệu huyết áp RS232 Data NIBP/ lệnh cấu hình Vòng bít Môdul - NIBP Hình 2. 4 Cấu trúc phần cứng Môdul này thu nhận các dữ liệu liện quan đến huyết áp máu như: Huyết áp tức thời, nhịp mạch tính thông qua sự biến thiên huyết áp, huyết áp tâm trương, huyết áp tâm thu, huyết áp trung bình của động mạch… Chuẩn kết nối Môdul này truyền thông với các môdul khác thông qua chuẩn truyền thông RS232. Với tốc độ truyền là 4800 baud, 8 bit, 1 stop bit, no parity. Mỗi một giây môdul này truyên ra 60 khung dữ liệu. Giao thức truyền nhận a. Giao thức truyền xuống Định dạng 1 byte dữ liệu: Start bit + 8 data bit + 1 stop bit no parity Định dạng khung: ab;;cd Chú thích: • : mã ASCII , byte đầu khung có giá trị là 0x02 • “ab” Mã lệnh được chuyến sang mã ASCII • “cd” mã kiểm tra lỗi được chuyển ra mã ASCII , không bao gồm mã dầu khung 02. Mã lỗi được tính theo công thức dưới: Sum = (a(hex) + b(hex) + ;(hex) + ;(hex))%256 • : Mã ASCII , byte kết thúc khung có giá trị bằng 0x03 Command code: Mã lệnh Mã lỗi Chức năng của lệnh 01 D7 Bắt đầu chế độ đo bình thường 03 D9 Kết thúc quá trình đo tự động chuyển về chế độ đo bình thường 04 DA Cấu hình đo tự động chu kỳ 1 lần/phút 05 DB Cấu hình đo tự động chu kỳ 2 lần/phút 06 DC Cấu hình đo tự động chu kỳ 3 lần/phút 07 DD Cấu hình đo tự động chu kỳ 4 lần/phút 08 DE Cấu hình đo tự động chu kỳ 5 lần/phút 09 DF Cấu hình đo tự động chu kỳ 10 lần/phút 10 D7 Cấu hình đo tự động chu kỳ 15 lần/phút 11 D8 Cấu hình đo tự động chu kỳ 30 lần/phút 12 D9 Cấu hình đo tự động chu kỳ 60 lần/phút 13 DA Cấu hình đo tự động chu kỳ 90 lần/phút 14 DB Bắt đầu chế độ điều chỉnh (trở về đo áp suất vòng bít) 15 DC Bắt đầu kiểm tra Watchdog (Hệ thông sẽ khởi động lại khi kiểm tra OK) 16 DD Khởi động lại hệ thống và kết thúc tự kiểm tra 17 DE Bắt đàu kiểm tra dò 18 DF Trả về trạng thái hệ thống 19 E0 Ở chế độ đo dùng cho trẻ sơ sinh, thiết lập áp suất cực đại là 100 mmHg 20 D8 Ở chế độ đo dùng cho trẻ sơ sinh, thiết lập áp suất cực đại là 120mmHg 21 D9 Ở chế độ đo dùng cho người lớn, thiết lập áp suất cực đại là 140mmHg 22 DA Ở chế độ đo dùng cho người lớn, thiết lập áp suất cực đại là 160mmHg 23 DB Ở chế độ đo dùng cho người lớn, thiết lập áp suất cực đại là 180mmHg 24 DC Ở chế độ đo dùng cho người lớn, thiết lập áp suất cực đại là 150mmHg 25 DD Ở chế độ đo dùng cho trẻ sơ sinh, thiết lập áp suất cực đại 70mmHg 27 DF Bắt đàu đo liện tục 5 phút 28 E0 Ở chế độ đo dùng cho người lớn, thiết lập áp suất cực đại 80mmHg 29 E1 Ở chế độ đo dùng cho người lớn, thiết lập áp suất cực đại 100mmHg 30 D9 Ở chế độ đo dùng cho người lớn, thiết lập áp suất cực đại 120mmHg 31 DA Ở chế độ đo dùng cho người lớn, thiết lập áp suất cực đại 140mmHg 32 DB Ở chế độ đo dùng cho người lớn, thiết lập áp suất cực đại to 160mmHg 33 DC Ở chế độ đo dùng cho người lớn, thiết lập áp suất cực đại to 180mmHg 34 DD Ở chế độ đo dùng cho người lớn, thiết lập áp suất cực đại 200mmHg 35 DE Ở chế độ đo dùng cho người lớn, thiết lập áp suất cực đại 220mmHg 36 DF Ở chế độ đo dùng cho người lớn, thiết lập áp suất cực đại 240mmHg 37 E0 Ở chế độ đo dùng cho trẻ sơ sinh, thiết lập áp suất cực đại 60mmHg 38 E1 Ở chế độ đo dùng cho trẻ sơ sinh, thiết lập áp suất cực đại 80mmHg 39 E2 Ở chế độ đo dùng cho trẻ sơ sinh, thiết lập áp suất cực đại 100mmHg 40 DA Ở chế độ đo dùng cho trẻ sơ sinh, thiết lập áp suất cực đại 120mmHg Chú ý: Khi làm việc trong kiểu điều chỉnh bạn cần phải sử dụng lệnh kết thúc để kết thúc đo. Lệnh 1920222328~ 40 chỉ có tác dụng trong cùng đo kiểu. Khi đóng nguồn điện hay khởi động lại, cấu hình mặc định đo thường (bằng tay) chế độ người lớn, áp suất cực đại là 150 mmHg Lệnh kết thúc “X” Bất kỳ khi náo gửi lệnh “X” hệ thống sẽ kết thúc hoạt động hiện thời (trừ việc khởi động lại bơm và mơ bơm). Khi mođul nhận được một gói lệnh lỗi, Bao gồm định dạng khung lỗi tổng, lỗi lệnh, lối trễ 0.1s giữa 2 byte dữ liệu nhận modul sẽ xử lý các lỗi này như một lệnh kết thúc. b. Giao thức nhận Dữ liệu đo áp suất vòng bit Khi đo ở chế độ điều chỉnh tự kiểm tra dò và kiểm Watchdog, modul gửi gới dữ liệu đo áp suất vòng bít, mỗi giây modul gửi 5 gói. Định dạng: abcCdSe Chú thich: • (02): giá trị khởi đầu khung • “abc” Giá trị áp xuất hiện thời. (“0x31 0x38 0x34 Ù 184mmHg) • “d” thông tin lỗi vòng bít, Modul bắt đầu tự kiểm tra trong chỉ trong chế độ đo o “0”: Vòng bít bình thường. o “1”: Xác dịnh được chế độ trẻ so sinh khi làm việc ở chế độ người lớn. • “e” cho biết loại hoạt động của hệ thống, bao gồm: o “3”: đang đo o “4”: Trong chế độ điều chỉnh o “5”: Đang kiểm tra Watchdog o “7”: Đang kiểm tra dò • (03) Là giá trị kết thúc khung • (13) Giá trị ASCII Dấu hiệu của việc đo kết thúc Sau khi gửi xong dữ liệu đo áp xuất vòng bít Modul sẽ tự động gửi một gói dữ liệu ra. Định dạng: 999 Dữ liệu trạng thái hệ thống. Khi bất nguồn hay khởi động lại hệ thống Modul sẽ tự động gửi một gói dữ liệu ra. Modul cũng gửi một gói dữ liệu ra khi nhận được một lệnh yêu cầu trả về thông tin hệ thống. Định dạng: Sa;Ab;Ccd;Mef;Pghijklmno;Rpqr;Tstuv;;wx Chú thích: • (02): Giá trị bắt đầu gói • “a” Trạng thái hiện thời của hệ thống theo mã ASCII o “0”: Tự kiểm tra xong o “1”: Hệ thống bình thường, bộ đếm hệ thống không sử dụng o “2”: Hệ thống lỗi, bộ đếm hệ thống không sử dụng o “6”: Hệ thống bình thường bộ đếm hệ thống đã sử dụng o “b” bao về đối tượng đo o “0”: đo người lớn o “1”: đo trẻ em o “cd” Cho biết loại chế độ đo, bao gồm: o “00”: làm việc ở chế độ đo bằng tay o “01”~ “90”: Làm việc ở chế độ đo tự động với thời gian lặp lai tương ứng o “99”: làm việc ở chế độ đo liên tục • “ef” Nếu tự kiểm tra thành công, nó sẽ tương ứn với phiên bản phần mền của các loại thông tin lỗi, bao gồm: o “00”: Không lỗi o “02”: Kiểm tra lỗi có thể lỗi của cảm biết, lỗi bộ chuyển đổi A/D o “03”: không lỗi o “06”: vòng bít quá chặt o “07”: dò khí o “08”: Lối áp suất khí, van không mở bình thường o “09”: Tín hiệu quá yếu, có thể nhịp đo quá yếu, vòng bít quá chặt o “10”: vượt qúa dải đo o “11”: không đo o “12”: Áp xuất vuợt quá giá trị người đo; người lớn :290mmHg, trẻ em:145mmHg o “13”: Tín hiệu bão hòa o “14”: dò khi kiểm tra dò, xác đinh hệ thống dò o “15”: Hệ thống lỗi khi bật nguồn o “19”: Hết thời gian đo, người lớn 200mmHg là 120s thay vì 90s. 90 là chế độ trẻ em • “ghi”: mã ASCII của áp xuất tâm thu (mmHg) • “jkl”: mã ASCII của áp xuất tâm trương (mmHg) • “mno”: mã ASCII của áp xuất trung bình (mmHg) • “pqr”: mã ASCII của nhịp mạch (lần/phút) Nó là “---” khi đo áp xuất tâm, trương tâm thu, áp xuất trung binh, và nhịp mạch bị lỗi. • “stuv”: Khoảng thời gian đo tiếp theo. Nó bằng “----” khi đo ở chế độ bằng tay. • “wx”: Mã ASCII kiểm tra. • ETX> (03): Kết thúc gói • CR> (13) Giá trị ASCII vào Các dữ liệu mẫu a. Dữ liệu vào Start (Adult - 140; Manual) 02 30 33 3B 3B 44 39 03 02 32 31 3B 3B 44 39 03 02 32 31 3B 3B 44 39 03 02 30 31 3B 3B 44 37 03 Start (Adult - 150; Manual) 02 30 33 3B 3B 44 39 03 02 32 31 3B 3B 44 39 03 02 32 34 3B 3B 44 43 03 02 30 31 3B 3B 44 37 03 Start (Adult - 160; Manual) 02 30 33 3B 3B 44 39 03 02 32 31 3B 3B 44 39 03 02 32 32 3B 3B 44 41 03 02 30 31 3B 3B 44 37 03 Start (Adult - 180; Manual) 02 30 33 3B 3B 44 39 03 02 32 31 3B 3B 44 39 03 02 32 33 3B 3B 44 42 03 02 30 31 3B 3B 44 37 03 Start (Adult - 180; Auto -1min) 02 30 34 3B 3B 44 41 03 02 32 31 3B 3B 44 39 03 02 32 33 3B 3B 44 42 03 02 30 31 3B 3B 44 37 03 Start (Adult - 180; Auto -2min) 02 30 35 3B 3B 44 42 03 02 32 31 3B 3B 44 39 03 02 32 33 3B 3B 44 42 03 02 30 31 3B 3B 44 37 03 Start (Adult - 180; Auto -5min) 02 30 38 3B 3B 44 45 03 02 32 31 3B 3B 44 39 03 02 32 33 3B 3B 44 42 03 02 30 31 3B 3B 44 37 03 Start (Adult - 180; Auto -10min) 02 30 39 3B 3B 44 46 03 02 32 31 3B 3B 44 39 03 02 32 33 3B 3B 44 42 03 02 30 31 3B 3B 44 37 03 b. Dữ liệu ra 02 31 32 36 43 30 53 33 03 0D 02 31 33 33 43 30 53 33 03 0D 02 31 34 30 43 30 53 33 03 0D 02 31 34 38 43 30 53 33 03 0D 02 31 35 34 43 30 53 33 03 0D 02 31 36 31 43 30 53 33 03 0D 02 31 36 37 43 30 53 33 03 0D 02 31 36 36 43 30 53 33 03 0D 02 31 36 34 43 30 53 33 03 0D 02 31 35 38 43 30 53 33 03 0D 02 31 34 30 43 30 53 33 03 0D 02 31 34 31 43 30 53 33 03 0D 02 31 34 32 43 30 53 33 03 0D 02 31 34 32 43 30 53 33 03 0D 02 31 34 32 43 30 53 33 03 0D 02 31 34 32 43 30 53 33 03 0D 02 31 34 32 43 30 53 33 03 0D 02 31 34 31 43 30 53 33 03 0D 02 31 34 31 43 30 53 33 03 0D 02 31 34 31 43 30 53 33 03 0D 02 31 34 31 43 30 53 33 03 0D 02 31 34 30 43 30 53 33 03 0D 02 31 34 30 43 30 53 33 03 0D 02 31 34 30 43 30 53 33 03 0D 02 31 34 30 43 30 53 33 03 0D 02 31 34 30 43 30 53 33 03 0D 02 31 32 32 43 30 53 33 03 0D 02 31 32 34 43 30 53 33 03 0D 02 31 32 35 43 30 53 33 03 0D 02 31 32 35 43 30 53 33 03 0D 02 31 31 31 43 30 53 33 03 0D 02 31 31 34 43 30 53 33 03 0D 02 31 31 34 43 30 53 33 03 0D 02 31 31 35 43 30 53 33 03 0D 02 31 30 34 43 30 53 33 03 0D 02 31 30 31 43 30 53 33 03 0D 02 31 30 32 43 30 53 33 03 0D 02 31 30 33 43 30 53 33 03 0D 02 31 30 34 43 30 53 33 03 0D 02 31 30 34 43 30 53 33 03 0D 02 31 30 34 43 30 53 33 03 0D 02 31 30 34 43 30 53 33 03 0D 02 31 30 35 43 30 53 33 03 0D 02 31 30 35 43 30 53 33 03 0D 02 31 30 34 43 30 53 33 03 0D 02 31 30 34 43 30 53 33 03 0D 02 31 30 35 43 30 53 33 03 0D 02 30 38 38 43 30 53 33 03 0D 02 30 39 31 43 30 53 33 03 0D 02 30 39 32 43 30 53 33 03 0D 02 30 39 34 43 30 53 33 03 0D 02 30 39 34 43 30 53 33 03 0D 02 30 39 34 43 30 53 33 03 0D 02 30 39 34 43 30 53 33 03 0D 02 30 39 34 43 30 53 33 03 0D 02 30 39 33 43 30 53 33 03 0D 02 30 38 33 II.3 Phân tích luồn dữ liệu trong card CSN 608 II.3.1 Giao tiếp với card CSN 608 Giao thức truyền nối tiếp sử dụng chuẩn truyền RS232. Các tham số được thiết lập là 9600 bauds, 8 data bits, 1 stop bit, no parity. Dữ liệu được truyền theo các gói tin, mỗi giây truyền 50 gói tin. Giao thức nhân nối tiếp cũng sử dụng chuẩn RS232. II.3.2 Cấu trúc và định dạng khung dữ liệu Định dạng dữ liệu Đầu gói Dự trữ Định nghĩa Được định nghĩa bởi STATUS1 0x55 0xAA STATUS0 STATUS1 DATA Giá trị ECG dạng sóng tại 1 điểm Dự trữ Sóng hô hấp Kiểm tra lỗi ECGW3 ECGW2 ECGW1 ECGW0 SATW RESPW SUM Tổng cộng có 12 byte 0x55,0xAA Các byte báo hiệu đầu gói. SUM Byte kiểm tra lỗi. SUM = (STATUS0 + STATUS1 + DATA + ECGW3 + ECGW2 + ECGW1 + ECGW0 + SATW + RESPW) /256 STATUS0 Dự trữ chưa sử dụng. STATUS1 Loạt xung thể hiện chỉ thị và định nghĩa. Trước byte DATA tiếp theo, byte STATUS1 được giử như là một định nghĩa. Kết quả là các giá trị tương ứng có thể bị lọc bỏ ra khỏi luồng dữ liệu. Các định nghĩa khác nhau được thể hiện các giá trị dữ liệu tương ứng. BIT7 = 1 ECG beep flag BIT6 = X Dự trữ BIT5 = 0 STATUS1 BIT4 = 1 Dữ liệu tiếp sau sẽ được cộng thêm 255, nếu BIT4 = 0 và DATA = 30 thì giá trị thật sẽ là 30, nếu BIT4 = 1 và DATA = 30 thì giá trị thật sẽ là 30 +255. BIT3 BIT2 BIT1 BIT0 DATA chứa dữ liệu tham số 0 0 0 0 ECGS 0 0 0 1 STAS 0 0 1 0 NIBPS 0 0 1 1 Nhịp tim (0 – 255) 0 1 0 0 Nhịp xung (0 – 254) của SpO2 0 1 0 1 Nhịp xung (0 – 254) của NIBP 0 1 1 0 ST 0 1 1 1 % SpO2 (0 – 99%) 1 0 0 0 Cuff Pressure Value/2 (mmHg) CUFF 1 0 0 1 Tâm thu (0 ~ 255 mmHg) SYS 1 0 1 0 Tâm trương (0 ~ 255 mmHg) DIS 1 0 1 1 Động mạch chính (0 ~ 255 mmHg) MEAN 1 1 0 0 Nhịp hô hấp (0 – 99) 1 1 0 1 T1 1 1 1 0 Khuếch đại sóng nhịp hô hấp 1 1 1 1 T2 DATA ECGS Trạng thái của ECG: BIT7 = 1 tuột cực, BIT7 = 0 bình thường BIT6, BIT5 chọn chế độ: 00: chế độ chẩn đoán – dải tần 0.05 – 100Hz. 01: chế độ theo dõi – dải tần 0.5 – 75Hz. 10: chế độ phẫu thuật – dải tần 0.5 – 25Hz. STAS Trạng thái của SpO2: BIT7 = 1 tuột đầu dò, BIT7 = 0 bình thường BIT6 dự trữ, BIT5 = 1 drop in SpO2 BIT4 = 1 quá trình tim kiếm quá lâu BIT3~BIT0 Đồ thị thời gian thực trong dải từ 0 tới 8 < 3 tin hiệu nhỏ NIBPS Trạng thái của NIBP BIT7 = 1 thực hiện lại quá trình đo BIT5, BIT6 dự trữ, BIT3 = 1 bằng tay, BIT3 = 0 tự động BIT4 = 1 đường dẫn khí bị kẹt, 0 bình thường BIT2, BIT1 chọn chế độ: 00: chế độ người lớn 01: chế độ trẻ em 10: chế độ trẻ sơ sinh BIT0 = 1 đang đo hay tính toán, 0 không đo hay kết thúc ST Giá trị ST (hiện thị như mã bổ sung trong hệ thống nhị phân) Vi dụ: -80 tương đương -80mV, 80 tương đương 80mV T1 Giá trị nhiệt độ kênh 1 (0 – 255) Với giá trị 253 Giá trị thật sẽ là (253/10) + 20 = 43.5 độ C. T2 Giá trị nhiệt độ kênh 1 (0 – 255) Với giá trị 253 Giá trị thật sẽ là (253/10) + 20 = 43.5 độ C. ECGW3, ECGW2, ECGW1, ECGW0 Bốn byte này nghĩa là dạng sóng ECG cùng điểm, ECGW3 là điểm sau cùng. SATW Byte này nghĩa là sóng SpO2. RESPW Byte này nghĩa là sóng hô hấp. Định dạng dữ liệu Đầu gói Định nghĩa lệnh Tham số 1 Tham số 2 Mã kiểm tra lỗi 0x55 0xAA CMD P1 P2 SUM Đọc NIBP: 55AA010000 Tổng cộng có 6 byte. 0x55, 0xAA Các byte báo hiệu đầu gói. SUM Mã kiểm tra lỗi, SUM = (CMD + P1 + P2)/256. CMD Cũng như định dạng dữ liệu của giao thức truyền, bao giời cũng có môt byte đuợc truyền đi để định nghĩa. CMD Byte Bắt đầu đo NIBP 0x01 Huỷ việc đo NIBP 0x02 Hiệu chuẩn NIBP 0x03 Lệnh cho đo ECG 0x08 Lệnh cho đo hô hấp 0x09 P1: CMD P1 0x01 0 nghĩa là người lớn, 01 nghĩa là trẻ em, 10 nghĩa là trẻ sơ sinh 0x02 0 0x03 0 0x08 BIT2 BIT1 BIT0: thiết lập điện cực 000: I, 001: II, 010: III, 011: avR,100: avL 101: avF, 110: V, 111: CAL (1mV, hiệu chỉnh 1Hz) BIT4 BIT3: thiết lập độ khuếch đại 00: x0.5, 01: x1, 10: x2 BIT6 BIT5: thiết lập chế độ 00: chế độ chẩn đoán – dải tần 0.05 – 100Hz. 01: chế độ theo dõi – dải tần 0.5 – 75Hz. 10: chế độ phẫu thuật – dải tần 0.5 – 25Hz 0x09 BIT1 BIT0: thiết lâp độ khuếch đại 00: x0.5, 01: x1, 10: x2, 11: x4. P2: CMD P2 0x01 0 đo bằng tay, >0, nó chứa giá trị khoảng thời gian tự động đo BP, đơn vị là 1 phút, trong dải tử 1 đến 60. Chương III: Khảo sát hệ thống PC nhúng III.1 Giới thiệu về hệ thống PC nhúng Ngày nay, với nhu cầu cao của con người trong lĩnh vực chẩn đoán và điều trị bệnh, việc sử dụng các thiết bị công nghệ cao là một tất yếu. Sử dụng các hệ thống phần cứng phức tạp, kết hợp với các phần mềm điều khiển nhúng tạo nên các thiết bị y tế rất đắt tiền, tuy nhiên vẫn không tránh khỏi lỗi phần mềm và chưa đủ an toàn khi tham gia vào mạng bệnh viện. Chúng tôi đã nghiên cứu rút gọn và tuỳ biến phiên bản Windows XP để chạy tốt trên môi trường máy tính nhúng với cấu hình thấp, chạy tốt các ứng dụng DotNet, tránh được virus và lỗi phần mềm, dễ sử dụng và giá thành hạ. III.2 Các đặc điểm cơ bản của hệ thống PC nhúng Hệ thống nhúng với các cấu hình cơ bản thường thấp hơn so với các máy tính để bàn thông thường nhưng giá thành cao hơn do được thiết kế đặc biệt. Trong quá trình nghiên cứu, chúng tôi thao tác trên hệ thống nhúng PCM3370 với cấu hình như sau: • ULV Intel® Celeron® 400/650 Fanless, LV Pentium® III 800 (optional)/933 • Chipset: VIA VT8606/TwisterT and /VT82C686B • VGA/LCD controller with optimized Shared Memory Architecture (SMA) • 4x AGP VGA/LCD & LCD controller up to 1024 x 768 • +5 V and +12 V power supply required • 10/100Mbps PCI Ethernet interface, supports wake-on-LAN • COM2 (5 V) supports power line connected on pin 9 • PC/104 and PC/104-Plus expansion connector • Support for CompactFlash® Card (CFC) Type I Socket • 1.6 sec – interval Watchdog timer • 1 SODIMM socket supports up to 512 MB SDRAM III.3 Giới thiệu hệ điều hành Windows XPE rút gọn dùng cho PC nhúng Hệ điều hành Windows rút gọn thực sự có ưu điểm so với các hệ điều hành nhúng dùng trong các thiết bị y tế, nó có nhiều khả năng nổi trội không những trong quá trình vận hành và sử dụng mà con qua quá trình chia sẻ thông tin, phát triển và nâng cấp phần mềm. Dưới đây là một số ưu điểm chính của hệ điều hành Windows XP rút gọn được tối ưu hoá cho máy tính nhúng: Chú trọng đến tính bảo mật của hệ thống: Hệ thống sử dụng hệ điều hành Windows XP rút gọn được coi là hệ điều hành hầu như không thể xâm nhập. Mọi thông tin liên quan đến hệ điều hành trong quá trình vận hành đều được để trên bộ nhớ ảo và có khả năng làm tươi lại sau mỗi chu kỳ xung nhịp. Lợi thế này hạn chế đối đa virus có thể xâm nhập máy, hạn chế đối đa các lỗi liên quan đến phần mềm và chương trình. Nó có khả năng chống ngắt mạng và lỗi tràn bộ đệm. Dễ sử dụng, giao diện, chức năng, yêu cầu: Giao diện của chương trình được tuỳ biến hệt như giao diện của Windows XP thông thường, điều này tạo nên sự than thiện trong quá trình sử dụng. Tuy nhiên, chương trình được cấu hình nhằm hạn chế tối đa các thao tác không cần thiết của người điều khiển nhằm có thể gây ảnh hưởng đến quá trình sử dụng. Người sử dụng sẽ có thể dung được 1 số chức năng cơ bản do người xây dựng quy định như: Duyệt thư mục, mở chương trình, vào mạng, đóng chương trình, tắt máy… Hệ thống được tuỳ biến hợp lý, giao diện sử dụng có thể dùng chuột hoặc bàn phím như trên máy tính để bàn thông thường. Điều này tuỳ thuộc vào phụ kiện đi kèm với thiết bị. Đối với các máy y tế thì thường tích hợp luôn bộ phận điều khiển lên màn hình hiển thị (Touch Screen), ngoài ra cũng có thể sử dụng chuột hoặc để điều khiển thiết bị. Tuỳ vào mục đích và nhu cầu sử dụng, chúng ta có thể lựa chọn thiết bị đầu vào điều khiển hợp lý, hệ thống được xây dựng có thể tương thích tốt với các kiểu điều khiển này. Tương thích mọi chế độ sử dụng: Kể cả bật tắt nguồn bất kỳ. Điều này rất quan trọng đối với sự ổn định của máy tính. Mỗi khi chương trình đang chạy và bị dừng đột ngột do lỗi nguồn hoặc mất nguồn thì chỉ có dữ liệu trên bộ nhớ ảo là bị huỷ, còn dữ liệu của hệ điều hành vẫn được giữ nguyên. Các file tạm thời của hệ thống lập tức được xoá bỏ và không gây ảnh hưởng đến kích thước ổ nhớ, tốc độ hệ thống hay phần mềm hiển thị. Đây là một đặc trưng riêng của hệ điều hành đã được điều chỉnh này. Các file cần thiết cho hệ thống được lưu tại bộ nhớ Compact Flash, mỗi khi hệ điều hành chạy. Hệ thống sẽ lấy 1 phần dung lượng của bộ nhớ ảo làm chỗ lưu trữ các file cần thiết cho hệ thống chạy Tương thích với cấu hình máy thấp: Chương trình được cấu hình để chạy với máy có tốc độ khoảng 600Mhz , bộ nhớ trong 128MB và bộ nhớ Compact Flash chỉ khoảng 512M là đủ. Với cấu hình như vậy, đa số các máy tính nhúng có thể đáp ứng được. Đối với các máy thuộc dòng máy tính để bàn thì cấu hình như vậy là khá thấp và không thể chạy được nếu cài windows XP và chạy ứng dụng DotNet. Tuy nhiên, với hệ thống máy tính nhúng và phiên bản Windows rút gọn thì ta có thể khắc phục được điều này. Thời gian khởi động máy nhanh: Quá trình khởi động máy tính tuỳ thuộc vào nhiều yếu tố phần cứng cũng như phần mềm cài đặt. Với hệ điều hành Windows Xp thông thường, thời gian này vào khoảng 30 giây đến vài phút. Với phiên bản rút gọn Windows XP chạy trên máy tính nhúng, thời gian này được thiết lập khoảng 1 phút. Kích thước hệ thống nhỏ gọn, không nóng, không ồn: Đây là đặc trưng chính của dòng máy tính nhúng. Tiêu hao năng lượng ít, không có hệ thống làm mát bằng gió mà chỉ cần tản nhiệt, đồng thời sử dụng ổ cứng loại Compact Flash nên hệ thống chạy không có tiếng ồn, không nóng. Ngoài ra kích thước của hệ thống cũng khá nhỏ gọn. Kích thước của phần mạch chính khoảng 10x10cm, của phần nguồn và phần màn hình thì lấy chuẩn như các máy tính thông thường. Giá thành có thể chấp nhận được: Giá thành của hệ thống tuỳ thuộc vào cấu hình phần cứng và các tùy chọn yêu cầu. Các tuỳ chọn này nhằm mục đích giúp cho hệ thống tiện sử dụng hơn và nhiều chức năng hơn. Ví dụ như màn hình Tourch Screen, chuột không gian ba chiều,.. Nói chung giá của hệ thống phần cứng sẽ từ vài trăm USD đến vài ngìn USD tuỳ từng nhu cầu cụ thể. Quá trình nâng cấp hệ thống nhanh chóng, an toàn và bảo mật: Quá trình nâng cấp hệ thống thực chất là việc ghi lại chương trình vào ổ Compact Flash. Các ổ Compact Flash được dung có dung lượng từ 512M đến vài Gigabyte. Thời gian để ghi chương trình lên ổ này có thể mất vài phút đến vài chục phút. Nhưng nói chung là khá nhanh. Trong quá trình thử nghiệm, chúng tôi đã thực hiện ghi hệ điều hành Windows XP rút gọn xuống ổ Compact Flash trong thời gian 3phút 10 giây. Việc ghi dữ liệu này được thao tác đơn giản nhờ đầu đọc thẻ loại đa năng, quá trình ghi được kiểm soát trực tiếp từ người điều khiển, không có tác nhân nào từ bên ngoài nên có thể đảm bảo về tính bảo mật của chương trình. Có thể chọn chế độ chạy qua USB hay CompactFlash: Đây là tuỳ chọn khá mới của các hệ thống chạy trên nền Windows XP rút gọn bây giờ. Nó cho phép ta cho thể xây dựng hệ điều hành nằm gọn trong 1 chiếc ổ USB và chỉ cần thiết bị có khả năng khởi động qua đường USB là có thể truy cập vào được hệ điều hành. PHẦN II: THIẾT KẾ HỆ THỐNG Chương IV: Thu nhận và xử lý thông tin phần cứng IV.1 Đặc điểm cơ bản Yêu cầu ở đây cần giải quyết là xây dựng một môdul có khả năng ghép nối các dữ liệu tín hiệu (Các tín hiệu này đã được số hóa và được đóng gói theo các định dạng khung thông tin nhất đinh) thu được từ các môdul thu nhân, như các tin hiệu điên tim – ECG, nhịp thở – REP, nhiệt độ – T, nồng độ bão hòa oxi – SPO2, huyết áp – NIBP… lên trên môdul điều kiển và hiển thi. Các tín hiệu này đã được số hóa và được đóng gói theo các định dạng khung thông tin nhất đinh. Bên cạnh đó môdul điều khiển hiển thị cũng chuyển các lệnh từ môdul điều khiển và hiển thị xuống các môdul thu nhận tín hiệu. Vậy ta có thể nói nhiệm vụ của môdul ghép nối là làm tương thích dữ liệu truyền nhận giữa các môdul. Tiếp theo chúng ta sẽ xem xét cụ thể các giao thức truyền nhận dữ liêu của từng môdul từ đó đưa ra phương án thiết kế phù hợp. IV.2 Thu nhận thông tin từ hệ thống CSN608 Qua phân tích các dữ liệu đầu vào và đầu ra của các khối, chúng tối thiết kế một modul có chức năng sau đây: • Giao tiếp để truyền/ nhận dữ liệu với các môdul thu thập tín hiệu SPO2, NIBP, ECG, và môdul điều khiển hiển thị. • Môdul sẽ phân tích khung dữ liệu các môdul. • Ghép của các dữ liệu thành các khung để có thể chuyển tới các môdul yêu cầu. IV.2.1. Sơ đồ khối của modul RS232 RS232 RS232 RS232 Hình 4. 1 Sơ đồ khối của modul ghép nối dữ liệu IV.2.2. Các bộ công cụ sử dụng trong kết nối Hình 4. 2 Chương trình tạo kết nối ảo cổng COM Hình 4. 3 Chương trình thu và hiển thi dữ liệu lấy từ cổng COM 3. Mạch nguyên lý của môdul ghép nối MISO2 C2C ECG_D1 SPO2_D6 ECG_D4 R3R C11 CAP NP PC_RXD_J ECG_D6 C24 C Y4ZTB ECG_RXD_J MOSI2 C12 CAP NP NIBP_D5 GND NIPB_TXD_J SCK4 ECG_D0 MISO4 ECG_D2 J10 CON1 1 VCC NIPB_TXD_J SPO2_D7 PC_TXD ECG_RXD NIBP_C4 C17 C VCC SPO2_D7 NIBP_D7 R S T 1 GND VCC U1AT89C52 9 18 19 29 30 31 12345678 21222324252627281011121314151617 3938373635343332 RST XTAL2 XTAL1 PSEN ALE/PROG EA/VPP P1.0/T2 P1.1/T2-EX P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7 P2.0/A8 P2.1/A9 P2.2/A10 P2.3/A11 P2.4/A12 P2.5/A13 P2.6/A14 P2.7/A15 P3.0/RXD P3.1/TXD P3.2/INT0 P3.3/INT1 P3.4/T0 P3.5/T1 P3.6/W R P3.7/RD P0.0/AD0 P0.1/AD1 P0.2/AD2 P0.3/AD3 P0.4/AD4 P0.5/AD5 P0.6/AD6 P0.7/AD7 C20C NIBP_D1 ECG_D7 C6CAP NP SPO2_D1 SPO2_D0 C16C J24 CON6 1 2 3 4 5 6 ECG_D5 U6MAX232 134526 129 1110 138 147 C1+ C1- C2+ C2- V+V- R1OUT R2OUT T1IN T2IN R1IN R2IN T1OUT T2OUT SCK4 SCK2 MOSI3 MOSI1 PC_RXD RST3 SPO2_TXD C9CAP NP R1R C21 C J3NIBP 1 2 3 4 GND GND NIBP_D7VCC VCC C4C SPO2_RXD G N D VCC ECG_D2 NIBP_D5 ECG_TXD_J C8CAP NP GND ECG_TXD_J SPO2_C5 VCC MOSI1 MISO3 NIBP_D2 ECG_D5 ECG_RXD R4R J5CON9 1 2 3 4 5 6 7 8 9 J1ECG 1 2 3 4 SPO2_D4 C7CAP NP MOSI2 ECG_TXD J8CON2 1 2 R S T 2 SPO2_D2 NIBP_D0 G N D GND MOSI3 C23 C VCC SPO2_C6 SPO2_D4 U4AT89C52 9 18 19 29 30 31 12345678 21222324252627281011121314151617 3938373635343332 RST XTAL2 XTAL1 PSEN ALE/PROG EA/VPP P1.0/T2 P1.1/T2-EX P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7 P2.0/A8 P2.1/A9 P2.2/A10 P2.3/A11 P2.4/A12 P2.5/A13 P2.6/A14 P2.7/A15 P3.0/RXD P3.1/TXD P3.2/INT0 P3.3/INT1 P3.4/T0 P3.5/T1 P3.6/W R P3.7/RD P0.0/AD0 P0.1/AD1 P0.2/AD2 P0.3/AD3 P0.4/AD4 P0.5/AD5 P0.6/AD6 P0.7/AD7 ECG_RXD_J C18 C NIPB_RXD RST2 J13 CON1 1 C3C NIBP_D6 PC_RXD_J ECG_C1 C22 C J4PC 1 2 3 4 SPO2_TXD MISO4 ECG_C2 VCC SPO2_D3 Y3ZTB C14 C SPO2_TXD_J ECG_TXD SPO2_C6 PC_TXD_J J2SPO2 1 2 3 4 RST1 MOSI4 ECG_D6 NIBP_D2 SPO2_D3 ECG_D7 VCC R S T 3 SPO2_D5 PC_TXD_J NIBP_D6 NIPB_RXD RST1 MISO3 NIBP_D4 NIPB_TXD VCC SCK2 NIBP_C4 ECG_D0 U3AT89C52 9 18 19 29 30 31 12345678 21222324252627281011121314151617 3938373635343332 RST XTAL2 XTAL1 PSEN ALE/PROG EA/VPP P1.0/T2 P1.1/T2-EX P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7 P2.0/A8 P2.1/A9 P2.2/A10 P2.3/A11 P2.4/A12 P2.5/A13 P2.6/A14 P2.7/A15 P3.0/RXD P3.1/TXD P3.2/INT0 P3.3/INT1 P3.4/T0 P3.5/T1 P3.6/W R P3.7/RD P0.0/AD0 P0.1/AD1 P0.2/AD2 P0.3/AD3 P0.4/AD4 P0.5/AD5 P0.6/AD6 P0.7/AD7 SPO2_RXD_J ECG_C2 SPO2_D5 RST3 ECG_D3 VCC SPO2_RXD_J MISO1 J21 CON6 1 2 3 4 5 6 GND NIBP_C3 G N D NIBP_D1 SPO2_D0 J23 CON6 1 2 3 4 5 6 J12 CON1 1 MOSI4 MISO2 MISO1 ECG_C1 R S T 4 Y1ZTB U2AT89C52 9 18 19 29 30 31 12345678 21222324252627281011121314151617 3938373635343332 RST XTAL2 XTAL1 PSEN ALE/PROG EA/VPP P1.0/T2 P1.1/T2-EX P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7 P2.0/A8 P2.1/A9 P2.2/A10 P2.3/A11 P2.4/A12 P2.5/A13 P2.6/A14 P2.7/A15 P3.0/RXD P3.1/TXD P3.2/INT0 P3.3/INT1 P3.4/T0 P3.5/T1 P3.6/W R P3.7/RD P0.0/AD0 P0.1/AD1 P0.2/AD2 P0.3/AD3 P0.4/AD4 P0.5/AD5 P0.6/AD6 P0.7/AD7 GND RST2 NIPB_TXD SCK3 C15C J7CON9 1 2 3 4 5 6 7 8 9 VCC NIPB_RXD_J VCC J22 CON6 1 2 3 4 5 6 ECG_D3 VCC C13 C C1C VCC SPO2_C5 G N D G N D SPO2_TXD_J SCK3 NIBP_D3 U5MAX232 134526 129 1110 138 147 C1+ C1- C2+ C2- V+V- R1OUT R2OUT T1IN T2IN R1IN R2IN T1OUT T2OUT VCC NIPB_RXD_J R2R C10 CAP NP VCC NIBP_D4 ECG_D1 RST4 Y2ZTB ECG_D4 J6CON9 1 2 3 4 5 6 7 8 9 SPO2_D6 C19C VCC PC_RXD NIBP_C3 NIBP_D3 SCK1 SCK1 NIBP_D0 PC_TXD SPO2_D2 J11 CON1 1 VCC RST4 SPO2_RXD J9CON9 123456789 VCC SPO2_D1 VCC C5CAP NP H ình 4: Sơ đồ nguyên lý của m odul Chương V: Xây dựng cấu trúc phần mềm V.1 Phần mềm thu nhận, hiển thị và lưu trữ thông tin bệnh nhân Từ việc khảo sát trên thực tế về nhu cầu thăm khám, theo dõi và điều trị bệnh cũng như giá thành của các thiết bị theo dõi bệnh nhân tại Việt nam, nhóm nghiên cứu đã đưa ra mô hình của một thiết bị đo lường, hiển thị các thông số sinh học trên cơ thể người kết hợp với máy tính cá nhân để phục vụ mục đích chăm sóc sức khỏe cho mọi người. Mô hình được xây dựng dựa trên việc kết hợp giữa phần cứng và phần mềm chạy trên máy tính cá nhân nên giá thành thiết bị sẽ thấp, từ đó sẽ có thể ứng dụng thuận tiện tại các gia đình, các cơ quan làm việc, các phòng khám tư và những nơi cần đo lường, kiểm tra sức khỏe có sử dụng máy tính. V.2 Cấu trúc phần mềm và các module V.2.1 Cấu trúc phần mềm V.2.2 Module xử lý tín hiệu và dạng sóng điện tim V.2.3 Module xử lý tín hiệu và dạng sóng SPO2 V.2.4 Module xử lý tín hiệu và dạng sóng RESP V.2.5 Module xử lý tín hiệu nhiệt độ V.2.6 Module xử lý tín hiệu huyết áp Chương VI: Phần mềm lập trình thu nhận, hiển thị và lưu trữ VI.1 Giao diện và chức năng phần mềm VI.1.1 Các giao diện phần mềm VI.1.2 Các chức năng chính của phần mềm Hình 6. 1 Chức năng chương trình Hình 6. 2 Chức năng cài đặt Hình 6. 3 Điều chỉnh các thông số ECG Hình 6. 4 Điều chỉnh các thông số RESP Hình 6. 5 Lựa chọn các tham số cảnh báo Hình 6. 6 Lưu trữ dữ liệu và thông số bệnh nhân Hình 6. 7 Hiển thị các thông số huyết áp Hình 6. 8 Hiển thị nhịp tim Hình 6. 9 Hiển thị thông số SPO2 Hình 6. 10 Hiển thị các thông số nhịp hô hấp KẾT LUẬN Thiết bị đã được thiết kế, xây dựng module phần cứng và thiết kế xây dựn phần mềm khá hoàn chỉnh. Bằng việc lựa chọn module phần cứng được sử dụng và một số công cụ phần mềm hỗ trợ. Em đã đưa ra được mô hình khả thi của hệ thống theo dõi tín hiệu này. Đặc biệt mô hình có khả năng thích nghi cao đối với các mục đích sử dụng khác nhau, như khám tại gia đình, các phòng khám tư nhân và các bệnh viện. Sau khi cài đặt phần mềm vao máy tính cá nhân hoặc máy tính chuyên dụng, phần cứng sẽ được kết nối với máy tính thông qua cổng COM hoặc USB. Điều này cho phép sử dụng tốt tính năng của máy trong các điều kiện cơ sở vật chất khác nhau. Kết quả đo lường và hiển thị chính xác, hệ thống phần cứng và phần mềm hoạt động ổn định, tin cậy, an toàn. HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI Với kết quả thiết kế đã đạt được, tuy nhiên vẫn còn một số hạn chế liên quan đến công nghệ và vỏ sản phầm. Em hy vọng có thể có được một số hệ thống tổng quát bao gồm cả máy tính PC, máy in và hệ thống theo dõi với giá re và chất lượng phù hợp với nhu cầu sử dụng ở Việt Nam. Hy vọng sản phẩm sẽ tìm được các ứng dụng thực tế đối với việc phát triển công tác thăm khám, theo dõi sức khỏe cho người dân Việt Nam, đặc biệt dành cho việc tự kiểm tra sức khỏe tại gia đình, cơ quan làm việc hoặc các cơ sở khám bệnh nhỏ. TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Vu Duy Hai, Nguyen Duc Thuan, Nguyen Thai Ha, Designing program to control and display biomedical parameters on computer, The 20th Scientific conference, Hanoi University of Technology, October 2006. 2. Developer’s Guide Borland C++Builder for Windows, Borland Software Corporation, 100 Enterprise Way, Scotts Valley, CA 95066-3249 3. Quick Start Borland C++Builder for Windows, Borland Software Corporation, 100 Enterprise Way, Scotts Valley, CA 95066-3249 4. Metin Akay, Andy Marsh. Information Technologies in Medicine. John Wiley & Sons, Inc. 2001 5. Monson H. Hayes. Digital Signal Processing. McGraw Hill, 2002. 6. Joseph D.Bronzino. The Biomedical Engineering Handbook. Second Edition. CRC Press, IEEE Press, 2002. 7. John C.Webster, Editor. Medical Instrumentation. Application and Design. John Wiley&Sons, Inc.2002. 8. Advanced MFC Programming, Borland Software Corporation, 100 Enterprise Way, Scotts Valley, CA 95066-3249 9. Programming C#, Jesse Liberty, Publisher: O'Reilly, First Edition July 2001, ISBN: 0-596- 00117-7, 680 pages 10.

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • pdfMonitor theo dõi bệnh nhân.pdf
Luận văn liên quan