基于WPAN的脉搏血氧饱和度检测仪的研究与实现

2010-08-14 16:01:27来源: 互联网

 

      脉搏和血氧饱和度反映了人体的重要生理状态,相关的测量方法和测量设备在临床中已得到广泛使用,比如脉搏血氧饱和度检测仪。脉搏血氧饱和度检测仪目前主要应用在手术室、ICU病房等,用于危重病人的生命体征的监护。虽然血氧饱和度和心率等指标在体育科研、非卧床病人的监护及特殊场合(如军事领域)也有重要意义,但由于目前该类设备皆为集中式控制,设备体积较大、使用不方便、价格昂贵、可管理性差,限制了相关应用。

      为解决这些问题,本文介绍了基于无线个域网(WPAN)设计的脉搏血氧饱和度检测仪。WPAN是为在小范围内的设备间建立无线连接而开发的无线传输技术,IEEE标准化协会已为此制定了IEEE802.15.X标准。本文涉及的传输技术符合专门针对低速WPAN制定的IEEE802.15.4(ZigBee)标准。  

1 系统的组成及功能  

      基于WPAN的脉搏血氧饱和度检测仪的系统结构如图1所示。  

  
      检测仪移动采集终端的功能:检测人体的血氧饱和度、脉搏和脉搏强度,并通过WPAN通信模块将数据传送给检测系统主站。检测仪移动采集终端分为检测探头、血氧饱和度监测模块、电源和WPAN通信模块等部分。检 测探头和血氧饱和度检测模块为外购的OEM模块,是美国BCI公司的产品,它利用光电法和比尔定理,从而实现无创检测。检测仪移动采集终端还支持一种独立工作方式,这种工作方式适合于连续非实时工作的情况。  

      检测仪主站的功能:通过WPAN接口接收并存储检测仪移动采集终端发出的信息;按操作者的指令在显示屏上显示移动终端传来的实时信息或历史数据;当检测参数超出门限值时发出报警信号;可根据需要通过快速以太网接口与后台的支持管理系统通信,以完成更复杂的管理功能。一个检测仪主站可连接多个检测仪移动采集终端,不仅增加了使用的方便性,而且提高了主站的利用率并降低了系统的使用成本。除检测探头和血氧饱和度检测模块外,系统其余部分全部为自行设计,下面分别予以介绍。  

2 检测仪移动采集终端的设计与实现  

      检测仪移动采集终端WPAN通信模块的功能:经WPAN通信模块接收检测仪主站的命令,对命令解析后通过RS2232接口向血氧饱和度检测模块发出控制命令;接收血氧饱和度监测模块的采集数据和反馈控制信息,经预处理和打包后经WPAN通信模块发送给检测仪主站。  

      2.1 检测仪移动采集终端通信模块硬件设计  

      检测仪移动采集终端WPAN通信模块的硬件组成如图2所示。  


  

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关键字:WPAN  脉搏血氧饱和度  检测仪

编辑:鲁迪 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/medical_electronics/2010/0814/article_1416.html
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