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脉搏波信号中包含着人体最重要、最基本的生理信息,传统中医通过观察脉搏的快慢、节律变化来诊断体内脏器、器官的各种变化,但是中医不能客观地、定量化地描述病理现象。将中医的脉象诊断定量化,无创检测人体心血管系统疾病,并进行早期的诊断、治疗是当前临床医学研究的热点之一。本文提出并研制了一种便携式心血管血流参数检测仪,该仪器能够无创地检测脉搏波的信息变化,分析并处理脉搏波生理信号,最终计算出心血管的血流参数。该仪器以中医脉诊为基础,并结合脉搏波理论模型,实现心血管血流参数的无创检测,为心血管功能的检测与评估提供依据。
该仪器以TI公司生产的超低功耗16位单片机MSP430F449作为控制核心,集成了脉搏波放大、滤波电路,液晶显示电路,键盘接口电路,数据存储电路,电源管理电路以及串口通信电路,能够完成脉搏波信号采集与显示,血流参数的计算以及脉搏波数据的串行通信等功能。为了克服传统单任务前后台软件设计中存在的实时性差、稳定性低、开发周期长等弊端,采用了嵌入式实时多任务软件的设计方法。选用μC/OS-Ⅱ实时内核作为系统的嵌入式实时操作系统(RTOS),根据MSP430F449芯片与C编译器IAREmbeddedWorkbench的特点,将μC/OS-Ⅱ移植到系统硬件平台。同时,在μC/OS-Ⅱ的内核多任务管理机制下,结合系统的应用需求,划分不同任务模块,设计应用层软件。
样机研制完成后,对仪器的性能进行了测试和实验,测试结果满足设计要求。该系统运行稳定,实时性强,安全可靠,系统通用性好,移植、扩展方便,同时具有功耗低,体积小,操作简单,便于随身携带等特点,适合家庭和社区医疗保健使用,对心血管疾病的早期诊断具有重要的意义。