嵌入式血液分析仪关键技术的研究

• 作 者: 汪虹
• 机 构: 宁波大学
• 出 处: 宁波大学
• 发表日期: 0年期
• 关键词: 医用电子设备 血液分析仪 小信号放大 PDA 嵌入式操作系统 μC/OS-Ⅱ

随着信息化、智能化、网络化的发展，嵌入式系统在医用电子设备领域有着极为广泛的应用潜力，嵌入式系统的运用使医疗电子仪器的功能、性能大幅提高，特别是嵌入式操作系统，提高了可靠性和实时性。在现代医学中血液分析仪有广泛的应用，它能迅速提供准确的血液分析数据，是很多疾病重要诊断手段，临床上是必不可少的。
本文将嵌入式系统引入到血液分析仪的设计中，以取得更佳友好的用户界面，保证系统具有更优的稳定性、可维护性和可扩展性。本血液分析仪以库尔特原理为血细胞的主要检测原理，检测项目包括红细胞、白细胞和血小板计数在内的15项参数，以及直方图统计。通过对血液分析仪系统的需求分析，设计整个系统的体系结构和组成模块。本文重点研究血液分析仪设计中的几个关键技术，主要对小信号放大电路和微粒分布统计电路进行分析设计。小信号放大电路是将传感器捕获得到的红细胞、白细胞和血小板的亚毫伏级脉冲信号多级放大1500-4500倍左右，要求低噪声和高精度，以保证细胞信号的正确提取。微粒分布统计（PDA）模块实现细胞微粒个数的直方图统计。该电路改变传统专用芯片的实现方式，自主研发基于可编程逻辑器件（CPLD）的细胞直方图分布统计电路。同时，在血液分析仪系统板上移植入μC/OS-Ⅱ实时操作系统，并在这个软件平台上，设计用户交互界面，支持中文菜单输出，具有良好人机交互性。同时利用UART与热敏打印机的通信，实现了字符、汉字、图形等打印功能。
在医疗仪器的各种检验设备中，血液分析仪在现代医学中地位越来越重要。现在国内使用的血液分析仪基本靠进口，而且利用嵌入式系统来实现血液分析仪也是一个新的尝试，有较大的现实意义。同时商用血液分析仪的研制具有良好的利润空间，更主要的是在掌握医疗设备中嵌入式系统的应用技术后，可为以后医疗仪器设备的开发打下良好基础。