一个有效的人类健康的远程控制系统

V.G.Rajendran
要大学助理教授,部门的ECE SRC校园,Kumbakonam Tamilnadu、印度

文摘

在危重病人的情况下,它需要监测病人在医院24 * 7基地为了克服这个问题,无线生理监测系统的系统设计。本文重点是监控的远程病人,他/她后出院。基于PIC单片机的病人监控系统提供了一个可靠、节能和远程病人监护系统使用合适的传感器和系统能够实时发送参数的病人。它使医生等参数监测病人的血压、动脉血氧饱和度和实时心电图。这里病人连续测量的参数,通过互联网传播授权的医生。上面的参数可以显示GUI使用虚拟仪器在病人身边。这有助于病人意识到自己的健康。然后三个参数是动态实时web页面提供给被授权医生,如果有人的重要参数超出正常范围然后一个警告消息,发送短信到病人的医生。

关键字

PIC单片机、血压、动脉血氧饱和度、心电图、虚拟仪器、GSM短信。

介绍

现代医疗行业的远见是随时随地向人民提供更好的卫生保健在世界上更经济和病人友善的态度。因此提高病人护理功效,出现有需要改善病人监控设备,使它们更可靠。当今世界医学面临着两个基本问题时病人监测,首先是医疗服务提供者的需要在病人的床边和第二个病人仅限于床上,连接到大型机器。为了达到更好的病人护理,上面提到的问题必须解决。生物仪器、计算机和电信技术的进步,它已经成为可行的设计基于家庭生命体征监护系统获取记录,显示和传输人体生理信号从任何位置所示图。1所示。

需要实时通知病人生命体征的医生至关重要,因此,需要主动数据库系统的出现是与病人监护设备集成。病人监护系统的重要性(PMS)医疗非常高;因此在最近几天在医学领域引入集中的经前综合症。在集中的经前综合症病人监控是基于与单个服务器的经前综合症。更有效的病人护理的护理人员,项目经理必须包含智能报警系统。因此,新项目与智能报警系统显著提高灵敏度的监控和还演示了在床边实时学习的可行性。为了提醒病人护理人员对病人的生命体征这些报警系统是基于信号特征如心电图特征,属性的rr间隔,峰值检测和其他参数的正常范围设置报警系统。经前综合症计算机可以帮助改善病人的意识和理解他或她的疾病,因此治疗效果可以增加了显示在图形用户界面和个性化的网站上也发送临床上有用的数据[1]。生成的警报信息系统在两个方面,第一次在医生的移动病人的生命体征和第二个电子邮件通知。

在个人健康监护系统架构

人口老龄化引起慢性疾病在日常。健康监测已成为在现代医学领域更重要。近年来,国内电视保健系统(高温超导)已经被用于个性化的考试由小型化和便携式辅助,生物医学信号是反思和传输之间的人通过互联网和医疗中心预计将发挥更重要的作用在高温超导,交互式智能医疗保健和监控系统(IIHMS)[2]是提高可移植性和增加高温超导的普及。IIHMS旨在监测患者尤其是心血管疾病,在任何时间和地点。下面Figure.2说明了IIHMS异构网络的场景包括身体区域网络。

心电图/心电图是用来测量心电传导系统。它拿起极化产生的电脉冲和去极化的心脏组织和转化为波形。然后用来测量波形心跳的速率和规律性,以及房间的大小和位置,出现任何损坏的心脏[3]。脉搏血氧计的非侵入性方法监测病人的血氧饱和度。血压监测代表测量动脉血压和它使用的示波的方法监测设备有一个压力传感器感应动脉壁振动。这里使用PIC 16 f877单片机操作在低功耗和小针数。

监护系统的框图

提出系统设计需要几个输入来衡量人类的生理参数如心电图,血压和脉搏血氧计[4]。的输入传感器集成和处理。这个测量值通过他们的网页已被送到了医院。个别病人的历史已经维护的医院。病人的重要‘参数动态web页面提供给被授权医生和病人,提醒短信将发送指示消息收到,病人的正常和异常状态的状态。发射机方面数据的收集处理传感器和控制器和数字数据的控制器是通过网站传播的接收单元。上传数据监控病人的医生。使用GSM,警报消息发送到移动显示病人的健康状况。发射机和接收机框图见图。3和4所示。

模块用于监护系统

答:信号调节和电源单元

从传感器获得的输出有低振幅的信号,这样信号调节器电路用来放大信号接收机的要求(电路或设备)。电源设计电压交流电源电力转换为一个合适的低压直流供电电路和其他设备。

变压器,下台低压交流230 v交流电源,整流器将交流转换为直流电压,但包含脉动直流。所以执行平滑平滑直流从不同大大小小的涟漪和调节器消除脉动通过设置直流输出一个固定的电压。

b .单片机

外围接口控制器(PIC)是一个家庭的微控制器由微芯片技术引入[5]。PIC单片机(16 f877a)有吸引力的特性和他们适用于广泛的应用程序。PIC微控制器是RISC处理器,并使用哈佛架构。PIC 16 f877是家庭的CMOS 8位flash控制器。除了eepm flash程序内存有一个数据。RISC指令集包含更少和简单的指令与电路的控制,简单处理器管道和大量的寄存器。使用一个内置ADC转换的模拟信号输出数字信号调整器。对芯片UART传输的信号控制器PC通过RS232电缆。MAX232集成电路用于TTL逻辑转换为RS232逻辑控制器传送数据时在接收操作,反之亦然。

c .传感器使用

心电图传感器:他们领导的三个电极放在病人的适当的位置。心电信号检测问题的非常低振幅和由仪表放大器有足够的增益放大。心电图传感器板由心电图电极和信号放大电路。的任务是获取数据(从人体心脏信号)、放大和过滤信号之前送到目的地。单片机电路接收模拟形式获得数据,然后将其转换为数字信号与8位分辨率和采样率为500 Hz,然后再把它传递给个人电脑(PC)。传感器收集有用的病人心电图数据,这些信号被放大,由于信号的原因从人体获得一般弱,从0.5号到5.0号。放大了的信号,然后过滤噪声去除。

英国石油公司传感器:血压压力传感系统读取袖口和提取脉冲进行分析和确定收缩压和舒张压。这个设计使用一个50 kPa集成压力传感器的压力范围0毫米汞柱到300毫米汞柱。示波的方法是受雇于大多数自动化非侵入性装置[6]。肢体及其血管包围被压缩,充气压缩袖口。血压的收缩压和舒张压值是读取的参数识别问题。的简化测量原理示波的振幅的方法是测量压力变化在袖口袖从上面的收缩压。振幅突然增大脉冲穿过阻塞。这是非常接近收缩压。袖口压力进一步降低,增加脉动振幅达到最大值,然后迅速降低。舒张压的指数是这种快速转换开始的地方。因此,收缩压(SBP)、舒张压(菲律宾)获得通过识别的区域有一个快速增加然后减少脉冲的振幅。 Mean arterial pressure (MAP) is located at the point of maximum oscillation.

脉氧仪传感器:脉搏血氧仪的非侵入式测量血氧饱和度(动脉血氧饱和度)。氧饱和度定义为测量氧气溶解在血液的量,基于血红蛋白和脱氧血红蛋白的检测。两种不同的光波长是用来测量的实际差异吸收光谱HbO2和Hb。影响血液的浓度HbO2 Hb,及其吸收系数是衡量使用两个波长660 nm(红光光谱)和940海里(红外线光谱)。缺氧和氧合血红蛋白吸收不同波长。缺氧血红蛋白(Hb)有更高的吸收在660 nm和氧合血红蛋白(HbO2)吸收在940 nm氧饱和度更高,这通常被称为SaO2或动脉血氧饱和度,被定义为oxyhaemoglobin的比率(HbO2)的总浓度血红蛋白存在于血液(即。oxyhaemoglobin +降低血红蛋白):

动脉SaO2参数测量血氧定量法和通常表示为一个百分比。在正常生理条件下动脉血液97%饱和,同时静脉血液75%饱和。从传感器获得的信号放大和发送到单片机。数字转换信号传输到PC和实验室中以图形的方式显示视图。感觉数据上传特定医院网站和系统同时生成的邮件和短信将发送到病人健康参数的正常/不正常的状态。

虚拟仪器:虚拟仪器软件作为集成平台获取生理信号,处理和传输生理数据,因为它是一个很好的图形化编程环境开发复杂的测量、测试和控制系统使用直观的图形图标和电线,类似于流程图[7]。高等数学的软件还包括数量等功能模块集成、过滤器和其他专业能力。

结果和讨论

完整的硬件线路图对病人和医生一起显示在图。7,8条下面。嵌入式C编程使用PIC单片机程序。样本的结果显示在图所示的虚拟仪器软件。9所示。

结论

这个提议系统帮助医生照看病人的健康状况在24 * 7日基地和提供适当的治疗在正确的时间当病人去变态。的输入传感器集成和处理。个别病人的历史已经维护的医院。病人的生命体征参数动态web页面提供被授权医生。警报短信将发送到病人,指示消息收到病人的正常或异常状态的状态。完全这个设备可以帮助病人定期检查他们的健康没有去医院和拯救病人生命的紧急情况。