專利名稱：具有云功能的動脈硬化檢測儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種醫(yī)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(shù)：
隨著IT技術(shù)的進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，下一代革命性的IT技術(shù)一云計算正在從幕后走向歷史舞臺的中心，云計算的應(yīng)用正向各個領(lǐng)域縱深發(fā)展，例如云健康、云教育、云搜索等標(biāo)識著“云端時代”的到來。在醫(yī)療領(lǐng)域中，一般的IT環(huán)境已經(jīng)不適合許多醫(yī)療應(yīng)用，醫(yī)療行業(yè)必須更進(jìn)一步，建立專門滿足醫(yī)療行業(yè)安全性和可用性要求的醫(yī)療環(huán)境一“云醫(yī)療”應(yīng)運(yùn)而生。它是IT信息技術(shù)不斷發(fā)展的必然產(chǎn)物，也是今后醫(yī)療技術(shù)發(fā)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(tǒng)疾病的一種重要檢測儀器，是云醫(yī)療(Cloud Medical Treatment,簡稱CMT)中的重要組成部分,是指在云計算、物聯(lián)網(wǎng)、3G通信以及多媒體等新技術(shù)基礎(chǔ)上，它作為數(shù)據(jù)采集終端實現(xiàn)病人信息和數(shù)據(jù)的采集、數(shù)據(jù)分析和計算、診斷結(jié)果向云中心的上傳、從云中心實現(xiàn)數(shù)據(jù)的下載等諸多功能。旨在提高醫(yī)療水平和效率、降低醫(yī)療開支，實現(xiàn)醫(yī)療資源共享，擴(kuò)大醫(yī)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(yī)療服務(wù)。由于便攜式動脈硬化檢測儀的便攜性，通過云醫(yī)療可實現(xiàn)遠(yuǎn)程診斷，主要針對邊遠(yuǎn)地區(qū)以及社區(qū)門診，使病人在原地、原醫(yī)院即可接受遠(yuǎn)地專家的遠(yuǎn)程診斷和會診，并在其指導(dǎo)下進(jìn)行治療和護(hù)理，可以節(jié)約醫(yī)生和病人大量時間和金錢。主要應(yīng)用對象包括老年人、心腦血管疾病患者、糖尿病患者的遠(yuǎn)程檢測以及術(shù)后康復(fù)的跟蹤檢查。通過該診斷儀和云醫(yī)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(xiàn)異常數(shù)據(jù)，系統(tǒng)將會發(fā)出警告通知給監(jiān)護(hù)人，以免錯過最佳救治時間。目前，國內(nèi)基于云醫(yī)療的檢測技術(shù)和設(shè)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(nèi)幾乎沒有，國外只有幾家。另外，在血壓測量方面，無創(chuàng)數(shù)字血壓計多采用示波法測量技術(shù)，對血壓測量技術(shù)智能化、精度方面也有一定的理論研究，但類似本產(chǎn)品的血管硬度測試儀器卻幾乎沒有。很多醫(yī)療機(jī)構(gòu)使用的數(shù)字血壓計往往需要進(jìn)口，價格相當(dāng)昂貴，售后服務(wù)存在障礙；在血管硬化診斷方面，國內(nèi)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(jìn)口多普勒儀器，利用超聲多普勒效應(yīng)來測定動脈的脈搏波傳導(dǎo)速度，從而診斷人體動脈血管硬化的輕重程度。多普勒儀結(jié)構(gòu)復(fù)雜、造價昂貴，國內(nèi)現(xiàn)使用的多普勒儀主要依賴進(jìn)口。本發(fā)明將研究理論轉(zhuǎn)化為應(yīng)用技術(shù)，研制成產(chǎn)品運(yùn)用于臨床，在測量方法、數(shù)據(jù)分析、處理、存儲等方面具有國際先進(jìn)水平。國外產(chǎn)品主要是美國HDI公司生產(chǎn)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(jìn)行參數(shù)計算，尚體現(xiàn)一定的不足，本產(chǎn)品在一般血壓檢測功能的基礎(chǔ)上，還能進(jìn)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(yōu)勢。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)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(xiàn)對多個分散的檢測終端的信息集中，在節(jié)約成本的同時擴(kuò)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(yī)療環(huán)節(jié)中。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)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(shè)備；音視頻外接設(shè)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(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)傳送至核心電路模塊；所述核心電路模塊用于實現(xiàn)系統(tǒng)控制、通信、信息存儲、遠(yuǎn)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(yuǎn)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(xiàn)對整個系統(tǒng)的控制以及實現(xiàn)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(shè)備所獲取的音視頻信息進(jìn)行采集、傳輸和信息處理；
所述遠(yuǎn)程通信模塊用于建立與互聯(lián)網(wǎng)的連接；
所述檢測終端通信模塊用于實現(xiàn)核心電路模塊和檢測終端之間的數(shù)據(jù)傳輸，完成信息集中、數(shù)據(jù)提取和巾貞結(jié)構(gòu)定制；
所述存儲模塊用于系統(tǒng)數(shù)據(jù)和Web頁面的存儲，并且供微處理器進(jìn)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(jī)；
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(jī)，完成數(shù)據(jù)采集、校驗信息生成和幀結(jié)構(gòu)定制并將所得數(shù)據(jù)經(jīng)檢測終端通信模塊傳送至核心電路模塊。進(jìn)一步，所述核心電路模塊中的微處理器采用DAVINCI DM6446處理器。進(jìn)一步，所述檢測終端通信模塊采用WIFI通信模塊。進(jìn)一步，所述檢測終端中的單片機(jī)采用C8051R)20單片機(jī)。進(jìn)一步，所述遠(yuǎn)程通信模塊采用3G遠(yuǎn)程通信模塊。進(jìn)一步，所述遠(yuǎn)程通信模塊還具有RJ45網(wǎng)絡(luò)接口。進(jìn)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(diào)試階段，與仿真器進(jìn)行連接。本發(fā)明的有益效果在于本發(fā)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(lián)網(wǎng)通信結(jié)構(gòu)，可實現(xiàn)對多個分散的檢測終端的信息集中，集中方法由基于Adhoc結(jié)構(gòu)的無線局域網(wǎng)實現(xiàn),在節(jié)約成本的同時擴(kuò)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(yī)療環(huán)節(jié)中；同時，其核心電路模塊在嵌入式系統(tǒng)平臺上運(yùn)行Web服務(wù)器，內(nèi)置HTML頁面，實現(xiàn)用戶的信息交互，構(gòu)成云信息平臺，用戶可以通過互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)對動脈硬化檢測儀的參數(shù)設(shè)置和遠(yuǎn)程控制；此外，本發(fā)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(shè)備和音視頻控制器，可以實現(xiàn)語音與圖像信息的伴隨傳輸，結(jié)合檢測到的醫(yī)療信息和分析結(jié)果，能實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)和遠(yuǎn)程會診功能，為云醫(yī)療服務(wù)中心運(yùn)行創(chuàng)造了條件。


為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果更加清楚，本發(fā)明提供如下附圖進(jìn)行說明
圖I為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖2為本發(fā)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(jié)合附圖，對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進(jìn)行詳細(xì)的描述。圖I為本發(fā)明所述的具有云功能的動脈硬化檢測儀的結(jié)構(gòu)示意圖，包括核心電路模塊、檢測終端、音視頻外接設(shè)備。所述音視頻外接設(shè)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(yuǎn)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(xiàn)對整個系統(tǒng)的控制以及實現(xiàn)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(shè)備所獲取的音視頻信息進(jìn)行采集、傳輸和信息復(fù)原，在本實施例中采用TW2835音視頻控制器；
所述遠(yuǎn)程通信模塊用于建立與互聯(lián)網(wǎng)的連接；
所述仿真接口用于在核心電路模塊的調(diào)試階段，與仿真器進(jìn)行連接；
所述檢測終端通信模塊用于實現(xiàn)核心電路模塊和檢測終端之間的數(shù)據(jù)傳輸，完成信息集中、數(shù)據(jù)提取和幀結(jié)構(gòu)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(tǒng)數(shù)據(jù)和Web頁面的存儲，供微處理器進(jìn)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(jī)，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(jī)，完成數(shù)據(jù)采集、校驗信息生成和幀結(jié)構(gòu)定制并將所得數(shù)據(jù)經(jīng)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(jī)采用C8051R)20單片機(jī)。具體來說核心電路模塊中的微處理器采用DAVINCI DM6446處理器，運(yùn)行嵌入式Iinux系統(tǒng)，完成通信、控制及用戶交互功能；遠(yuǎn)程通信模塊采用3G遠(yuǎn)程通信模塊和RJ45網(wǎng)絡(luò)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(huán)境中特定目標(biāo)的音視頻信息采集和處理，采用H. 264編碼標(biāo)準(zhǔn)實現(xiàn)音視頻的壓縮、存儲和傳輸，可以外接攝像頭、監(jiān)視器、話筒和揚(yáng)聲器，為儀器增加多媒體功能，實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)、遠(yuǎn)程會診、遠(yuǎn)程醫(yī)學(xué)指導(dǎo)的云醫(yī)療功能。3G遠(yuǎn)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(xié)議，通過DAVINCI DM6446處理器的ARM內(nèi)核編程控制，完成入網(wǎng)注冊并獲得IP地址，使本儀器可以作為網(wǎng)絡(luò)服務(wù)設(shè)備參與各項工作。通過DAVINCI DM6446處理器的GPIO接口和以太網(wǎng)物理層芯片XLT971ALE擴(kuò)展，得到標(biāo)準(zhǔn)的RJ45網(wǎng)絡(luò)接口，應(yīng)用于具有上網(wǎng)條件的檢測環(huán)境中，作為上述3G通信方式的補(bǔ)充，實現(xiàn)與互聯(lián)網(wǎng)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(nèi)核運(yùn)行控制程序?qū)崿F(xiàn)通信連接，以Adhoc方式組成無線局域網(wǎng)，實現(xiàn)檢測終端的數(shù)據(jù)集中、信息提取和幀結(jié)構(gòu)定制；
存儲模塊，由FLASH存儲器與DAVINCI DM6446處理器的GPIO接口連接構(gòu)成，作為一種重要的云功能，根據(jù)信息平臺的任務(wù)需求，完成對本地和遠(yuǎn)程信息的存儲服務(wù)，同時維護(hù)Web服務(wù)器的HTML頁面，用于遠(yuǎn)程信息交互。電源模塊，由輸入的5V直流電源經(jīng)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(jī)。由核心電路模塊的WIFI模塊以Adhoc組網(wǎng)方式建立連接，發(fā)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(fù)責(zé)信息采樣，由壓力傳感器、放大、濾波電路構(gòu)成，得到血管彈性的模擬信號送入單片機(jī)的ADC輸入端。單片機(jī)，由C8051R)20承擔(dān)，完成數(shù)據(jù)采集、校驗信息生成和幀結(jié)構(gòu)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(lián)網(wǎng)的云醫(yī)療中心，采用層狀通信結(jié)構(gòu)。核心電路模塊采用基于WIFI的Adhoc組網(wǎng)方式與分布在無線局域網(wǎng)范圍內(nèi)的多個檢測終端實現(xiàn)信息的雙向傳輸，完成命令傳送與檢測信息獲??；核心電路模塊的3G和以太網(wǎng)接口通過Internet實現(xiàn)與云醫(yī)療中心的連接，使檢測儀成為云醫(yī)療中心的組成部件，不僅完成儀器本身的操作控制和數(shù)據(jù)采集功能，還可以根據(jù)遠(yuǎn)程任務(wù)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(tǒng)包含ARM內(nèi)核和DSP內(nèi)核兩部分程序，二者通過中斷方式實現(xiàn)命令交互和公用存儲區(qū)實現(xiàn)數(shù)據(jù)交互。DSP程序的主要功能是采用H. 264音視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)，對從攝像頭和話筒外設(shè)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(yuǎn)程音視頻信息進(jìn)行解壓還原，輸出到外部監(jiān)視器和揚(yáng)聲器；
ARM內(nèi)核程序運(yùn)行在Iinux嵌入式系統(tǒng)平臺上，首先進(jìn)行系統(tǒng)初始化，根據(jù)3G模塊和WIFI模塊的通信協(xié)議發(fā)送控制信息，設(shè)置定時器，建立消息隊列并以此確立任務(wù)調(diào)度機(jī)制。ARM內(nèi)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(shù)據(jù)存儲，對各監(jiān)測終端的控制，信息搜索功能。Web服務(wù)器的HTML頁面作為云信息平臺，可以獲取遠(yuǎn)程任務(wù)請求或把本地任務(wù)發(fā)送到互聯(lián)網(wǎng)上的云醫(yī)療中心。任務(wù)調(diào)度系統(tǒng)將從對云信息平臺獲得的任務(wù)信息進(jìn)行分類，區(qū)分本地與遠(yuǎn)程任務(wù)，并啟動相應(yīng)的云功能模塊執(zhí)行和結(jié)果發(fā)送。此外，結(jié)合檢測儀的音視頻信息功能，ARM程序設(shè)計了多媒體處理和播放模塊，通過調(diào)用DSP程序?qū)崿F(xiàn)文字、視頻、語音的傳輸與播放，實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)、遠(yuǎn)程會診和遠(yuǎn)程醫(yī)療指導(dǎo)的云醫(yī)療功能。最后說明的是，以上優(yōu)選實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管通過上述優(yōu)選實施例已經(jīng)對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的描述，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以在形式上和細(xì)節(jié)上對其作出各種各樣的改變，而不偏離本發(fā)明權(quán)利要求書所限定的范圍。
權(quán)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(shè)備； 音視頻外接設(shè)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(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)傳送至核心電路模塊；所述核心電路模塊用于實現(xiàn)系統(tǒng)控制、通信、信息存儲、遠(yuǎn)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(yuǎn)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(xiàn)對整個系統(tǒng)的控制以及實現(xiàn)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(shè)備所獲取的音視頻信息進(jìn)行采集、傳輸和信息處理； 所述遠(yuǎn)程通信模塊用于建立與互聯(lián)網(wǎng)的連接； 所述檢測終端通信模塊用于實現(xiàn)核心電路模塊和檢測終端之間的數(shù)據(jù)傳輸，完成信息集中、數(shù)據(jù)提取和巾貞結(jié)構(gòu)定制； 所述存儲模塊用于系統(tǒng)數(shù)據(jù)和Web頁面的存儲，并且供微處理器進(jìn)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(jī)； 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(jī)，完成數(shù)據(jù)采集、校驗信息生成和幀結(jié)構(gòu)定制并將所得數(shù)據(jù)經(jīng)檢測終端通信模塊傳送至核心電路模塊。
2.根據(jù)權(quán)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(jù)權(quán)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(jù)權(quán)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(jī)采用C8051R)20單片機(jī)。
5.根據(jù)權(quán)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(yuǎn)程通信模塊采用3G遠(yuǎn)程通信模塊。
6.根據(jù)權(quán)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(yuǎn)程通信模塊還具有RJ45網(wǎng)絡(luò)接口。
7.根據(jù)權(quán)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(diào)試階段，與仿真器進(jìn)行連接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種具有云功能的動脈硬化檢測儀，屬于醫(yī)療儀器領(lǐng)域。包括核心電路模塊、音視頻外設(shè)、遠(yuǎn)程通信模塊、無線局域網(wǎng)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(wǎng)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(yùn)行l(wèi)inux嵌入式系統(tǒng)；以太網(wǎng)接口或3G遠(yuǎn)程通信模塊用于與互聯(lián)網(wǎng)連接；設(shè)有音視頻外設(shè)編解碼接口，支持遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)與遠(yuǎn)程會診的云醫(yī)療功能；核心電路板內(nèi)置Web服務(wù)器，由HTML頁面完成用戶交互與參數(shù)設(shè)置，并接收遠(yuǎn)程任務(wù)請求；核心電路板的任務(wù)調(diào)度系統(tǒng)將各種任務(wù)進(jìn)行劃分，通過消息隊列驅(qū)動執(zhí)行部件，完成云計算、云存儲、云控制和云搜索等相應(yīng)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(yōu)先權(quán)日2012年11月16日
發(fā)明者何為, 肖漢光, 吳慶揚(yáng), 羅渝 申請人:四川宇峰科技發(fā)展有限公司