專利名稱：具有云功能的動脈硬化檢測儀的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種醫療檢測儀，特別是一種具有云功能的動脈硬化檢測儀。
背景技術：
隨著IT技術的進步和產業的不斷發展，下一代革命性的IT技術一云計算正在從幕后走向歷史舞臺的中心，云計算的應用正向各個領域縱深發展，例如云健康、云教育、云搜索等標識著“云端時代”的到來。在醫療領域中，一般的IT環境已經不適合許多醫療應用，醫療行業必須更進一步，建立專門滿足醫療行業安全性和可用性要求的醫療環境一“云醫療”應運而生。它是IT信息技術不斷發展的必然產物，也是今后醫療技術發展的必然方向。嵌入云功能的便攜式動脈硬化檢測儀是檢測心血管系統疾病的一種重要檢測儀器，是云醫療(Cloud Medical Treatment,簡稱CMT)中的重要組成部分,是指在云計算、物聯網、3G通信以及多媒體等新技術基礎上，它作為數據采集終端實現病人信息和數據的采集、數據分析和計算、診斷結果向云中心的上傳、從云中心實現數據的下載等諸多功能。旨在提高醫療水平和效率、降低醫療開支，實現醫療資源共享，擴大醫療范圍，以滿足廣大人民群眾日益提升的健康需求的一項全新的醫療服務。由于便攜式動脈硬化檢測儀的便攜性，通過云醫療可實現遠程診斷，主要針對邊遠地區以及社區門診，使病人在原地、原醫院即可接受遠地專家的遠程診斷和會診，并在其指導下進行治療和護理，可以節約醫生和病人大量時間和金錢。主要應用對象包括老年人、心腦血管疾病患者、糖尿病患者的遠程檢測以及術后康復的跟蹤檢查。通過該診斷儀和云醫療手段，提供了全方位的生命信號檢測，包括心臟、血壓等，如出現異常數據，系統將會發出警告通知給監護人，以免錯過最佳救治時間。目前，國內基于云醫療的檢測技術和設備剛剛起步，大多處在試驗階段。具有云功能的便攜式動脈檢測儀更是少之又少，國內幾乎沒有，國外只有幾家。另外，在血壓測量方面，無創數字血壓計多采用示波法測量技術，對血壓測量技術智能化、精度方面也有一定的理論研究，但類似本產品的血管硬度測試儀器卻幾乎沒有。很多醫療機構使用的數字血壓計往往需要進口，價格相當昂貴，售后服務存在障礙；在血管硬化診斷方面，國內停留在采用分析脈搏波信號、建立心血管壁模型來判定血管硬化程度的理論研究，對血管硬化程度的診斷，主要采用進口多普勒儀器，利用超聲多普勒效應來測定動脈的脈搏波傳導速度，從而診斷人體動脈血管硬化的輕重程度。多普勒儀結構復雜、造價昂貴，國內現使用的多普勒儀主要依賴進口。本發明將研究理論轉化為應用技術，研制成產品運用于臨床，在測量方法、數據分析、處理、存儲等方面具有國際先進水平。國外產品主要是美國HDI公司生產的CVProfilorD0-2020型動脈功能測定儀，售價為39萬元人民幣/套，但它是基于脈搏波傳播速度(PWV)進行參數計算，尚體現一定的不足，本產品在一般血壓檢測功能的基礎上，還能進行動脈彈性檢測，價格初步估算為5萬元人民幣/套，具有很大的競爭優勢。
發明內容
有鑒于此，本發明的目的在于提供一種具有云功能的動脈硬化檢測儀，該檢測儀可實現對多個分散的檢測終端的信息集中，在節約成本的同時擴大了檢測范圍，并且通過Internet連接,使各檢測終端都能參與到云醫療環節中。為達到上述目的，本發明提供如下技術方案
一種具有云功能的動脈硬化檢測儀，包括核心電路模塊、檢測終端、音視頻外接設備；音視頻外接設備用于獲取外部音視頻信息，并將獲取的信息傳送至核心電路模塊；檢測終端用于檢測用戶血管彈性數據，并將數據傳送至核心電路模塊；所述核心電路模塊用于實現系統控制、通信、信息存儲、遠程交互及音視頻編解碼功能；
所述核心電路模塊包括一個微處理器，音視頻控制器、遠程通信模塊、檢測終端通信模塊、存儲模塊和電源模塊；
所述微處理器用于實現對整個系統的控制以及實現音視頻編解碼功能；
所述音視頻控制器用于對音視頻外接設備所獲取的音視頻信息進行采集、傳輸和信息處理；
所述遠程通信模塊用于建立與互聯網的連接；
所述檢測終端通信模塊用于實現核心電路模塊和檢測終端之間的數據傳輸，完成信息集中、數據提取和巾貞結構定制；
所述存儲模塊用于系統數據和Web頁面的存儲，并且供微處理器進行讀寫訪問；
所述電源模塊用于為核心電路模塊供電；
所述檢測終端包括檢測模塊和單片機；
所述檢測模塊包含用于檢測用戶血管彈性信號的壓力傳感器以及濾波電路；得到的血管彈性信號被送入單片機，完成數據采集、校驗信息生成和幀結構定制并將所得數據經檢測終端通信模塊傳送至核心電路模塊。進一步，所述核心電路模塊中的微處理器采用DAVINCI DM6446處理器。進一步，所述檢測終端通信模塊采用WIFI通信模塊。進一步，所述檢測終端中的單片機采用C8051R)20單片機。進一步，所述遠程通信模塊采用3G遠程通信模塊。進一步，所述遠程通信模塊還具有RJ45網絡接口。進一步，所述核心電路模塊還具有仿真接口，所述仿真接口用于在核心電路模塊的調試階段，與仿真器進行連接。本發明的有益效果在于本發明所述的具有云功能的動脈硬化檢測儀，采用分散-集中-互聯網通信結構，可實現對多個分散的檢測終端的信息集中，集中方法由基于Adhoc結構的無線局域網實現,在節約成本的同時擴大了檢測范圍，再通過Internet連接，使各檢測終端都能參與到云醫療環節中；同時，其核心電路模塊在嵌入式系統平臺上運行Web服務器，內置HTML頁面，實現用戶的信息交互，構成云信息平臺，用戶可以通過互聯網實現對動脈硬化檢測儀的參數設置和遠程控制；此外，本發明所述的具有云功能的動脈硬化檢測儀，具有音視頻外接設備和音視頻控制器，可以實現語音與圖像信息的伴隨傳輸，結合檢測到的醫療信息和分析結果，能實現遠程監護和遠程會診功能，為云醫療服務中心運行創造了條件。
為了使本發明的目的、技術方案和有益效果更加清楚，本發明提供如下附圖進行說明
圖I為本發明的結構示意圖2為本發明所述的具有云功能的動脈硬化檢測儀的軟件工作流程圖。
具體實施例方式下面將結合附圖，對本發明的優選實施例進行詳細的描述。圖I為本發明所述的具有云功能的動脈硬化檢測儀的結構示意圖，包括核心電路模塊、檢測終端、音視頻外接設備。所述音視頻外接設備包括攝像頭、話筒等，用于獲取外部音視頻信息；所述核心電路模塊包括一個微處理器，音視頻控制器、遠程通信模塊、仿真接口、檢測終端通信模塊、存儲模塊和電源模塊；
所述微處理器用于實現對整個系統的控制以及實現音視頻編解碼功能，在本實施例中采用DAVINCI DM6446處理器；
所述音視頻控制器用于對音視頻外接設備所獲取的音視頻信息進行采集、傳輸和信息復原，在本實施例中采用TW2835音視頻控制器；
所述遠程通信模塊用于建立與互聯網的連接；
所述仿真接口用于在核心電路模塊的調試階段，與仿真器進行連接；
所述檢測終端通信模塊用于實現核心電路模塊和檢測終端之間的數據傳輸，完成信息集中、數據提取和幀結構定制，在本實施例中采用WG7210無線模塊；
所述存儲模塊用于系統數據和Web頁面的存儲，供微處理器進行讀寫訪問；
所述電源模塊用于為核心電路模塊供電；
所述檢測終端包括檢測模塊和單片機，檢測模塊包含用于檢測用戶的血管彈性信號的壓力傳感器和濾波電路，得到的血管彈性信號被送入單片機，完成數據采集、校驗信息生成和幀結構定制并將所得數據經檢測終端通信模塊傳送至核心電路模塊；在本實施例中單片機采用C8051R)20單片機。具體來說核心電路模塊中的微處理器采用DAVINCI DM6446處理器，運行嵌入式Iinux系統，完成通信、控制及用戶交互功能；遠程通信模塊采用3G遠程通信模塊和RJ45網絡接口 ；檢測終端通信模塊采用WIFI通信模塊；
其中，核心電路模塊中的音視頻控制器，用于對檢測環境中特定目標的音視頻信息采集和處理，采用H. 264編碼標準實現音視頻的壓縮、存儲和傳輸，可以外接攝像頭、監視器、話筒和揚聲器，為儀器增加多媒體功能，實現遠程監護、遠程會診、遠程醫學指導的云醫療功能。3G遠程通信模塊，采用具有USB2. O接口的WCDMA 3G通信模塊與DAVINCI DM6446處理器連接，針對其通信協議，通過DAVINCI DM6446處理器的ARM內核編程控制，完成入網注冊并獲得IP地址，使本儀器可以作為網絡服務設備參與各項工作。通過DAVINCI DM6446處理器的GPIO接口和以太網物理層芯片XLT971ALE擴展，得到標準的RJ45網絡接口，應用于具有上網條件的檢測環境中，作為上述3G通信方式的補充，實現與互聯網的連接。WIFI通信模塊，由 WG7210無線模塊通過SPI總線與DAVINCI DM6446處理器連接，由該處理器的ARM內核運行控制程序實現通信連接，以Adhoc方式組成無線局域網，實現檢測終端的數據集中、信息提取和幀結構定制；
存儲模塊，由FLASH存儲器與DAVINCI DM6446處理器的GPIO接口連接構成，作為一種重要的云功能，根據信息平臺的任務需求，完成對本地和遠程信息的存儲服務，同時維護Web服務器的HTML頁面，用于遠程信息交互。電源模塊，由輸入的5V直流電源經過多路DC-DC變換器，得到3. 3V和I. 8V的直流電壓，分別為核心電路板的各功能部件提供電源；
檢測終端，包括檢測模塊、單片機。由核心電路模塊的WIFI模塊以Adhoc組網方式建立連接，發送控制命令，啟動或停止檢測終端的信息傳輸。其中，檢測模塊負責信息采樣，由壓力傳感器、放大、濾波電路構成，得到血管彈性的模擬信號送入單片機的ADC輸入端。單片機，由C8051R)20承擔，完成數據采集、校驗信息生成和幀結構定制。具有云功能的動脈硬化檢測儀的信息流涉及檢測終端、核心電路模塊和互聯網的云醫療中心，采用層狀通信結構。核心電路模塊采用基于WIFI的Adhoc組網方式與分布在無線局域網范圍內的多個檢測終端實現信息的雙向傳輸，完成命令傳送與檢測信息獲取；核心電路模塊的3G和以太網接口通過Internet實現與云醫療中心的連接，使檢測儀成為云醫療中心的組成部件，不僅完成儀器本身的操作控制和數據采集功能，還可以根據遠程任務請求完成云存儲、云計算和云控制功能。核心電路模塊的軟件系統包含ARM內核和DSP內核兩部分程序，二者通過中斷方式實現命令交互和公用存儲區實現數據交互。DSP程序的主要功能是采用H. 264音視頻壓縮標準，對從攝像頭和話筒外設采集到的音視頻信息實施高效率壓縮，以及對儀器接收的遠程音視頻信息進行解壓還原，輸出到外部監視器和揚聲器；
ARM內核程序運行在Iinux嵌入式系統平臺上，首先進行系統初始化，根據3G模塊和WIFI模塊的通信協議發送控制信息，設置定時器，建立消息隊列并以此確立任務調度機制。ARM內核程序包含多個功能模塊，除完成與檢測終端的無線連接和信息獲取外，還包含檢測信息的分析處理，數據存儲，對各監測終端的控制，信息搜索功能。Web服務器的HTML頁面作為云信息平臺，可以獲取遠程任務請求或把本地任務發送到互聯網上的云醫療中心。任務調度系統將從對云信息平臺獲得的任務信息進行分類，區分本地與遠程任務，并啟動相應的云功能模塊執行和結果發送。此外，結合檢測儀的音視頻信息功能，ARM程序設計了多媒體處理和播放模塊，通過調用DSP程序實現文字、視頻、語音的傳輸與播放，實現遠程監護、遠程會診和遠程醫療指導的云醫療功能。最后說明的是，以上優選實施例僅用以說明本發明的技術方案而非限制，盡管通過上述優選實施例已經對本發明進行了詳細的描述，但本領域技術人員應當理解，可以在形式上和細節上對其作出各種各樣的改變，而不偏離本發明權利要求書所限定的范圍。
權利要求
1.一種具有云功能的動脈硬化檢測儀，其特征在于所述具有云功能的動脈硬化檢測儀包括核心電路模塊、檢測終端、音視頻外接設備； 音視頻外接設備用于獲取外部音視頻信息，并將獲取的信息傳送至核心電路模塊；檢測終端用于檢測用戶血管彈性數據，并將數據傳送至核心電路模塊；所述核心電路模塊用于實現系統控制、通信、信息存儲、遠程交互及音視頻編解碼功能； 所述核心電路模塊包括一個微處理器，音視頻控制器、遠程通信模塊、檢測終端通信模塊、存儲模塊和電源模塊； 所述微處理器用于實現對整個系統的控制以及實現音視頻編解碼功能； 所述音視頻控制器用于對音視頻外接設備所獲取的音視頻信息進行采集、傳輸和信息處理； 所述遠程通信模塊用于建立與互聯網的連接； 所述檢測終端通信模塊用于實現核心電路模塊和檢測終端之間的數據傳輸，完成信息集中、數據提取和巾貞結構定制； 所述存儲模塊用于系統數據和Web頁面的存儲，并且供微處理器進行讀寫訪問； 所述電源模塊用于為核心電路模塊供電； 所述檢測終端包括檢測模塊和單片機； 所述檢測模塊包含用于檢測用戶血管彈性信號的壓力傳感器以及濾波電路；得到的血管彈性信號被送入單片機，完成數據采集、校驗信息生成和幀結構定制并將所得數據經檢測終端通信模塊傳送至核心電路模塊。
2.根據權利要求I所述的具有云功能的動脈硬化檢測儀，其特征在于所述核心電路模塊中的微處理器采用DAVINCI DM6446處理器。
3.根據權利要求I所述的具有云功能的動脈硬化檢測儀，其特征在于所述檢測終端通信模塊采用WIFI通信模塊。
4.根據權利要求I至3中任一項所述的具有云功能的動脈硬化檢測儀，其特征在于所述檢測終端中的單片機采用C8051R)20單片機。
5.根據權利要求I至3中任一項所述的具有云功能的動脈硬化檢測儀，其特征在于所述遠程通信模塊采用3G遠程通信模塊。
6.根據權利要求5所述的具有云功能的動脈硬化檢測儀，其特征在于所述遠程通信模塊還具有RJ45網絡接口。
7.根據權利要求I至3中任一項所述的具有云功能的動脈硬化檢測儀，其特征在于所述核心電路模塊還具有仿真接口，所述仿真接口用于在核心電路模塊的調試階段，與仿真器進行連接。
全文摘要
本發明公開了一種具有云功能的動脈硬化檢測儀，屬于醫療儀器領域。包括核心電路模塊、音視頻外設、遠程通信模塊、無線局域網接口和動脈硬化檢測終端。檢測終端完成傳感器信息采集，并組成局域網與核心電路模塊連接。核心電路模塊以DAVINCIDM6446處理器為主控芯片，運行linux嵌入式系統；以太網接口或3G遠程通信模塊用于與互聯網連接；設有音視頻外設編解碼接口，支持遠程監護與遠程會診的云醫療功能；核心電路板內置Web服務器，由HTML頁面完成用戶交互與參數設置，并接收遠程任務請求；核心電路板的任務調度系統將各種任務進行劃分，通過消息隊列驅動執行部件，完成云計算、云存儲、云控制和云搜索等相應功能。
文檔編號A61B5/02GK102920445SQ20121046274
公開日2013年2月13日 申請日期2012年11月16日 優先權日2012年11月16日
發明者何為, 肖漢光, 吳慶揚, 羅渝 申請人:四川宇峰科技發展有限公司