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1、【移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)論文】工控機(jī)下的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)心電工作站應(yīng)用 摘要：目的：本文研制了一種基于工控機(jī)的新型移動(dòng)式心電工作站，來滿足臨床醫(yī)護(hù)的實(shí)際需求。方法：采用工控機(jī)作為核心主機(jī)與工業(yè)觸控顯示器、有線心電采集器、UPS電源、無線網(wǎng)、專用臺(tái)車構(gòu)成一臺(tái)智能心電工作站系統(tǒng)。并詳細(xì)介紹了該系統(tǒng)的軟硬件構(gòu)成。結(jié)果：在臨床應(yīng)用中，充分體現(xiàn)了該機(jī)超強(qiáng)的穩(wěn)定性、適應(yīng)長時(shí)間工作的特點(diǎn)，取得了顯著效果。結(jié)論：以工控機(jī)為核心的心電工作站很好地解決了臨床工作中問題，優(yōu)勢明顯，值得開發(fā)利用。 關(guān)鍵詞：心電圖；工控機(jī)；心電工作站；心電網(wǎng)絡(luò) 近年來，隨著數(shù)字化技術(shù)發(fā)展及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)日趨完善，醫(yī)院網(wǎng)絡(luò)信

2、息化建設(shè)得到迅速發(fā)展[1]，特別是無線網(wǎng)絡(luò)（WIFI）技術(shù)的深入應(yīng)用，使心電圖發(fā)展進(jìn)入到“高速公路”時(shí)代，同步、精準(zhǔn)、快速地傳遞心電資料，體現(xiàn)了“時(shí)間就是生命”的真諦。而現(xiàn)用的心電工作站越來越不適應(yīng)實(shí)際工作要求，尤其在急診科與心內(nèi)科表現(xiàn)最明顯，伴隨著工控機(jī)在醫(yī)療設(shè)備領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，研制一種新型實(shí)用的移動(dòng)心電工作站來滿足臨床的需要就顯得十分必要。 1.背景材料 本院心電網(wǎng)絡(luò)使用已六年多，深刻體會(huì)到硬件與軟件的兼容性非常重要，尤其是硬件的選取。現(xiàn)用工作站采用聯(lián)想家用或商用平板電腦作為平臺(tái)，雖然實(shí)現(xiàn)了移動(dòng)和網(wǎng)絡(luò)智能的功能，但不是專為心電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)配套設(shè)計(jì)用的，隨著應(yīng)用的

3、發(fā)展，需要外接身份證刷卡器、有線放大器采集器、鼠標(biāo)等設(shè)備。而設(shè)備只有一個(gè)USB2.0接口，無法功能擴(kuò)展，只能采用集線器方式解決，但實(shí)際使用中經(jīng)常燒毀集線器，故障頻發(fā)。該平板電腦適應(yīng)病房頻繁移動(dòng)的環(huán)境能力較差，抗干擾不強(qiáng)、穩(wěn)定性也不好，長期運(yùn)行存在“卡、慢、死機(jī)”等現(xiàn)象；電池存電量少，待機(jī)續(xù)航時(shí)間短，觸控操作不便，體現(xiàn)不了時(shí)效性。而工控機(jī)近年來在醫(yī)療設(shè)備領(lǐng)域的應(yīng)用越來越成熟（所謂工控機(jī)，就是工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，具備電腦的一切功能和屬性）由于具有環(huán)境適應(yīng)性好、抗干擾能力強(qiáng)、可靠性高、穩(wěn)定性強(qiáng)、功耗低、可視化強(qiáng)，開放性、兼容性好，易于聯(lián)網(wǎng)等優(yōu)勢和特點(diǎn)[2]，已在醫(yī)療設(shè)備領(lǐng)域得到了長足發(fā)展。鑒于此我們研制

4、了一種基于工控機(jī)的移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的心電工作站。 2.該工作站系統(tǒng)構(gòu)成和特點(diǎn) 2.1工作站系統(tǒng)硬件組成 工控機(jī)主機(jī)、工業(yè)觸控顯示器、有線式心電采集器、無線網(wǎng)、電源模塊、附件（四肢電極、夾胸電極、導(dǎo)聯(lián)線）、專用臺(tái)車構(gòu)成，結(jié)構(gòu)圖見圖1。 2.1.1工控主機(jī)主要參數(shù)①CPUIntel四核四線程J190022NM處理器，主頻2.0GHz，睿頻2.4GHz，TAP功耗10W；②視頻輸出HDMI1.4接口1個(gè)VGA；音頻1SPK+1MIC，HDMI支持5.1聲道；③硬盤60GSSD固態(tài)硬盤；內(nèi)存4GDDR3；④USB接口1USB3.04USB2

5、.0；WIFI2.4G/5G雙頻WIFI300M；1個(gè)千兆網(wǎng)口；⑤電源12V3ADC；⑥大小175mm125mm37mm；重量約500g；該機(jī)支持win10/win7系統(tǒng)，開機(jī)時(shí)間 2.1.2觸控一體工業(yè)顯示器①尺寸10.4寸；屏幕比例4:3；分辨率800600；觸摸屏電容屏；②工作溫度-15C~60C；功率約35W；供電方式12V4ADC；該顯示器支持10點(diǎn)電容觸摸功能，電容觸摸>5000萬次，支持724h運(yùn)行。 2.1.3有線式心電采集器型號(hào)DMS300-BTTO2電源5.0VDC。 2.1.4電源模塊①容量1000VA/600W峰值功率600W；②輸入

6、電壓165~176V，頻率50Hz輸出（市電模式195~255VC1%），電池模式220VAC10%；③使用環(huán)境：濕度0%~90%，溫度0~40C，噪音 2.2工作站系統(tǒng)軟件組成 操作系統(tǒng)采用windows10；心電軟件采用DMS4.0版與心電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)相一致；有線放大器驅(qū)動(dòng)程序采用DMS3.4版。 2.3本工作站具備的特點(diǎn) 操作系統(tǒng)Windows10易學(xué)易用，擁有多個(gè)USB接口，便于功能擴(kuò)展。該系統(tǒng)功耗低，散熱性能好，穩(wěn)定可靠，具有防塵、防振、抗電磁、耐高低溫特征。數(shù)據(jù)采集精準(zhǔn)，波形清晰。支持724h不間斷運(yùn)行，續(xù)航能力強(qiáng)大。適應(yīng)無線網(wǎng)WIF

7、I數(shù)據(jù)傳輸，易于網(wǎng)絡(luò)化。顯示界面友好，可視化強(qiáng)，適合一人獨(dú)立操作。 3.系統(tǒng)調(diào)試與檢測 3.1經(jīng)過軟硬件的設(shè)計(jì)和選材，完成了整體構(gòu)架，但是還需經(jīng)過必要的調(diào)試和分析才能進(jìn)一步完善該系統(tǒng)。為檢驗(yàn)各模塊是否按要求進(jìn)行正常工作，借助萬用表、函數(shù)信號(hào)發(fā)生器以及示波器來進(jìn)行檢測，通過測試結(jié)果完成對各個(gè)模塊完成功能的評估[3]，結(jié)果完全符合設(shè)計(jì)要求。對整體系統(tǒng)測試，使用SKX-2000型心電信號(hào)模擬器進(jìn)行多項(xiàng)目、多參數(shù)校準(zhǔn)測試。該模擬器12導(dǎo)聯(lián)輸出，可輸入校準(zhǔn)波形、方波、尖角波形、正弦波、心電波形等5種測試波形，同時(shí)顯示信號(hào)的幅度、頻率、心率或周期等參數(shù)[4]。輸入的具體參數(shù)

8、如下：（1）校準(zhǔn)波形：心率60bpm幅度1.00mv寬度100ms；（2）方波：頻率1.0Hz幅度1.00mv；（3）尖角波形：心率75bpm幅度1.00mv方向上；（4）正弦波：頻率10Hz幅度1.00mv偏置電壓10mv；（5）心電波形：普通心電60bpm；經(jīng)過以上參數(shù)測試該系統(tǒng)各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)完全符合國家標(biāo)準(zhǔn)，為進(jìn)一步臨床試驗(yàn)打下了良好基礎(chǔ)，確保了采集數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。 3.2利用本文設(shè)計(jì)的心電圖工作站分別對不同年齡性別的人群進(jìn)行了測試，均能顯示清晰的ECG波形，并能夠準(zhǔn)確地顯示心率，抗干擾能力強(qiáng).為了更好地驗(yàn)證系統(tǒng)的準(zhǔn)確性，還利用了MIT/BIH數(shù)據(jù)庫中的ECG數(shù)據(jù)作為輸入，進(jìn)

9、行驗(yàn)證[5]，結(jié)果如表1所示。經(jīng)過模擬和實(shí)踐兩方面測試，驗(yàn)證了本系統(tǒng)硬件的選擇與軟件應(yīng)用的完美融合，兼容性好，心電數(shù)據(jù)采集精準(zhǔn)，抗干擾能力強(qiáng)，與標(biāo)準(zhǔn)12導(dǎo)聯(lián)心電圖機(jī)檢測的心電圖對比無明顯差異[6]，數(shù)據(jù)通過WIFI傳遞流暢，完全滿足臨床診斷的要求，達(dá)到了設(shè)計(jì)目標(biāo)。 4.結(jié)論 本文研制的基于工控機(jī)的移動(dòng)工作站，充分發(fā)揮了工控機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，使工作站成為醫(yī)生的好幫手，解決了原工作站故障率高的問題。該工作站結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、移動(dòng)穩(wěn)重、功耗低、低噪聲及抗干擾強(qiáng)[7]，適應(yīng)長時(shí)間工作的特點(diǎn)。達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。 參考文獻(xiàn) [1]楊春麗,楊興艷.心電

10、圖院內(nèi)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在心電圖臨床教學(xué)中的應(yīng)用體會(huì)[J].中國繼續(xù)醫(yī)學(xué)教育,2018,32(3):85-87. [2]陳爽,姜帥臣,張晨.基于STM32便攜式心電圖儀的設(shè)計(jì)[J].物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),2016,6(9):26-28. [3]武利珍.基于STM32的便攜式心電圖儀設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].杭州電子科技大學(xué),2009. [4]辛勝昌.探討網(wǎng)絡(luò)心電質(zhì)量控制的方法與措施[J].中國醫(yī)療器械信息,2019,25(5):172-173. [5]曹柏榮,曹琪.基于單片機(jī)的便攜式心電圖儀的研究[J].微計(jì)算機(jī)信息,2006,22(5):38-40. [6]龔雪容.基于MCORE微控制器的便攜式心電圖儀的硬件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].中國人民解放軍信息工程大學(xué),2003. [7]何超文,馮智毅.基于ADS1298的便攜式心電采集卡的設(shè)計(jì)[J].中國醫(yī)療設(shè)備,2019,34(10):49-52.