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本文详细论述了如何使用虚拟仪器技术研制心电图机。
借助计算机强大的计算能力和丰富的硬件资源,心电图虚拟仪器可以把传统心电图机上的硬件功能模块尽可能地转换化为计算机的软件。因此与传统心电图机相比,心电图虚拟仪器的硬件结构十分简单。心电图虚拟仪器可以把心电图保存为计算机文件,实现心电图数据永久保存,更重要的是保存下来的心电图文件有很大的利用价值,一方面可以从中抽取出典型患者的心电图作为教学材料,另一方面也可以根据保存下来的心电图数据做进一步的开发,借助计算机强大的计算能力,可以实现计算机自动判症。如果计算机是联网的,还可以实现网络化的心电图数据共享,实现异地同时观看,为远程医疗提供了条件。因此心电图虚拟仪器与传统的心电图机相比有很多优点,进行心电图虚拟仪器的研制是有必要的。
本课题研制的心电图虚拟仪器的最大特点是硬件电路使用了EZ-USB接口芯片作为控制核心和计算机应用程序采用LabWindows/CVI开发。EZ-USB接口芯片简单易用,只需要用USB连接线把硬件电路和计算机连接起来就完成了硬件安装,而且可以在不同的计算机上热插拔。LabWindows/CVI软件开发平台成熟而强大,有大量的类库供使用,在很短时间内就可以开发出比较完善的心电图虚拟仪器应用程序。
心电图虚拟仪器的研制过程中经历了资料收集,系统设计与系统调试三个阶段,这些在本文都有详细的论述。资料收集阶段主要查阅三个方面的资料,第一方面是有关心电图基础知识的资料,第二方面是有关虚拟仪器的资料,第三方面是有关EZ-USB设备开发方法的资料。系统设计阶段分三步进行,第一步是整体设计,第二步是硬件设计,第三步是软件设计。系统调试阶段,首先进行硬件调试,然后进行软件调试,最后是系统联调。针对不同部分,要使用不同的调试方法与工具,这些调试方法与工具能确保心电图虚拟仪器正常、正确运行。最后,分别对三名测试者进行了Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ导联的心电图测量。测量结果表明,使用心电图虚拟仪器测量的三名测试者的心电图形都互相有区别。在进行心电图测量过程中,成功地把心电图保存在文件里面,测量过后,重新读取测量时保存的文件,能在计算机屏幕上重现测试者的心电图。
根据调试结果,得到结论:基于EZ-USB和LabWindows/CVI的心电图虚拟仪器已基本实现,根据本文所讨论的设计和调试方法能成功研制出一台心电图虚拟仪器。