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近年来,随着计算机技术的发展,医学信号采集与处理不断向着自动化、智能化的方向发展。许多进口的大型医疗设备,已经具备一定的数据处理功能,但它们一般只是对某一种信号,不能通用,再加之价值昂贵,不能在国内的大多数医疗、实验室和科研单位使用。本课题要研究的内容是构筑一个通用的实验平台,该平台能完成对人体各部位各种神经信息的采集、在线分析任务,同时系统平台具有较强的可扩展性和灵活性。由于神经信息的复杂性和采集信息的困难性,本课题主要完成平台的构架部分,实现软硬件各项基本功能,同时实现脑电、心电信号采集、分析,并从中提取有用的神经信息,应用于麻醉深度分析。在系统扩展阶段主要是强化系统功能,实现对深度神经信息的采集。 在课题的实现中,我们首先对虚拟仪器技术(Virtual Instrumentation,NI)的原理、结构、意义作了详细的介绍和分析。着重分析了虚拟医学信号处理仪器的结构和特点,在此基础上,研究了本系统软硬件的设计和实现方法,其中软件的设计和实现起到了关键的作用。 在具体的实现过程中,按照虚拟仪器技术的构架,我们首先进行了硬件系统的设计和实现,重点是对放大器的设计,从而实现计算机对信号的采集。接着,基于软件在虚拟仪器技术中的重要性,我们从面向对象方法的角度来设计和实现了软件的各项功能。整个软件的功能包括信号实时采集;信号波形显示;信号存储和管理;信号分析处理等。系统采用了NI公司的Measurement studio6.0,利用其提供的控件组进行信号的采集、显示、存储和分析,极大地提高了系统开发效率。最后,在信号分析处理中应用了许多先进的信号分析方法,有效地去除了干扰信号,实现脑电信号和心电信号的分解。 在本文最后,基于系统存在的一些不足,我们提出了一些解决的方法,以期能够为系统的下一步扩展提供帮助,同时我们也展望了虚拟仪器技术在我国医学信号处理领域的发展,希望我国在医学信号处理仪器研制上能健康地发展。