基于虛擬儀器的家庭

2．3 數(shù)據(jù)采集模塊
數(shù)據(jù)采集模塊主要是通過(guò)設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序接口完成對(duì)DAQ數(shù)據(jù)采集卡的初始化工作。在進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和預(yù)處理過(guò)程中，信號(hào)必然要受到外界干擾和內(nèi)部噪聲的影響，雖然我們對(duì)信號(hào)進(jìn)行了濾波處理，來(lái)消除外部干擾，但由于硬件電路內(nèi)部的噪聲仍然存在，噪聲不能消除，只能抑制。為了改善信號(hào)的質(zhì)量，方便后期處理，可以在軟件中采用五點(diǎn)平滑消噪法，以抑制噪聲的影響。

X[t]和Y[t]分別為原始信號(hào)采樣數(shù)據(jù)和處理后的信號(hào)采樣數(shù)據(jù)，圖11為五點(diǎn)平滑消噪法處理信號(hào)的效果比較圖。
2．4 數(shù)據(jù)顯示模塊
數(shù)據(jù)顯示模塊的主要功能是將采集到的心電數(shù)據(jù)以及分析后的結(jié)果，及患者個(gè)人信息顯示在前面板上。數(shù)據(jù)顯示界面中最為直觀的是心電波形顯示界面，如圖12所示。

2．5 數(shù)據(jù)分析模塊
信號(hào)分析與處理模塊是虛擬儀器必不可少的重要組成部分。在由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)完成信號(hào)的采集后，就要對(duì)信號(hào)進(jìn)行分析處理，分析處理方法不同，就能構(gòu)成不同的儀器。信號(hào)的分析與處理方法有很多種，在設(shè)計(jì)虛擬儀器時(shí)可根據(jù)所需的功能和信號(hào)的特點(diǎn)，來(lái)選擇最合適的方法。

本系統(tǒng)中測(cè)量電壓的直流分量，心電信號(hào)峰值、谷值、峰峰值、周期平均值、周期均方根等，選用現(xiàn)成的VI函數(shù)Amplitude＆Level Meas urement VI，而Timing＆Transition Measurement可以直接用來(lái)測(cè)量心電信號(hào)的頻率、周期等參數(shù)。然后再通過(guò)簡(jiǎn)單的公式計(jì)算，就可算出心率，進(jìn)而可以判斷心率是否正常等。分析結(jié)果在前面板上顯示如圖13所示。
2．6 數(shù)據(jù)管理模塊和波形存儲(chǔ)模塊
數(shù)據(jù)管理模塊和波形存儲(chǔ)模塊都屬于信息的管理與存儲(chǔ)，可以合并為一個(gè)部分。在LabVIEW中對(duì)數(shù)據(jù)的管理有兩種基本方式：基于文件的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式和基于數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式。

在本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程中，通過(guò)實(shí)驗(yàn)采集了一些志愿者的心電信號(hào)，并進(jìn)行了分析處理，病人的心電波形圖如圖14所示；病人的診斷報(bào)告如圖15所示，通過(guò)把心電信號(hào)存儲(chǔ)為文檔形式，可以直接從中看出病人的診斷報(bào)告數(shù)據(jù)，便于醫(yī)生作為診斷治療的依據(jù)和參考。
2．7 診斷報(bào)警模塊
心電信號(hào)的診斷與報(bào)警系統(tǒng)的主要作用是對(duì)所采集的心電信號(hào)進(jìn)行處理、判斷和報(bào)警等操作。在本系統(tǒng)設(shè)計(jì)中所采用的判斷方法有兩種，即設(shè)定心率的最大值和最小值，也就是上下限，分別為100次每分鐘和160次每分鐘。本系統(tǒng)中用長(zhǎng)條布爾指示燈顯示報(bào)警狀態(tài)，當(dāng)采集的心率高于100次每分鐘時(shí)，紅色指示燈便點(diǎn)亮，表示心動(dòng)過(guò)速；當(dāng)心率低于60次每分鐘時(shí)，橙色指示燈便點(diǎn)亮，表示心動(dòng)過(guò)緩；當(dāng)心率為60-100次每分鐘時(shí)，心率正常的指示燈點(diǎn)亮為綠色，表示心率在正常范圍內(nèi)；當(dāng)間隔超過(guò)30秒的兩次平均心率相差5次以上，就顯示為心律不齊，心律不齊的黃色指示燈便點(diǎn)亮，如圖16所示。

當(dāng)診斷結(jié)束時(shí)可以點(diǎn)擊“保存至文件”按鈕，將患者個(gè)人信息、患者心電波形、心電信號(hào)參數(shù)及診斷信息保存至文件或數(shù)據(jù)庫(kù)，以便以后查閱。最后，可以點(diǎn)擊“停止”按鈕，使系統(tǒng)停止工作。

本系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、功能完整、操作方便、界面友好，能夠完成對(duì)心電的實(shí)時(shí)監(jiān)護(hù)。