基于USB Hub的多参数生理信号检测系统.pdf

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1、2011年第30卷第4期传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)93基于USBHub的多参数生理信号检测系统郭兴明，丁晓蓉，王东，钟丽莎，肖守中，(1．重庆大学生物工程学院重庆市医疗电子工程技术研究中心，重庆400030；2．重庆博精医学信息研究所，重庆400030)摘要：针对个体化生理参数检测功能的需求，基于USBHub架构，研制了一种多参数生理信号检测系统。心音、心电等生理信号由传感器采集，经过模块化生理信号检测电路并通过USB总线接口与具有医疗仪器电气安全隔离功能

2、的USBHub模块连接，然后由USB总线将生理信号传输到PC机，对信号进行实时显示与分析处理。该研究对于实现医疗仪器的高可靠性、易维护性、以及灵活扩展性具有重要的意义。关键词：USBHub；多参数；心音；心电中图分类号：TH776文献标识码：A文章编号：1000-9787(2011)04-0093-03Multi-parameterphysiologicalsignaldetectingsystembasedonUSBHubGUOXing—ming，DINGXiao—rong，WANGDong，ZHONGLi-sha，

3、XIAOShou—zhong’(1．CollegeofBioengineering，ChongqingUniversity，ResearchCenterforMedicalElectronicsTechnology，Chongqing400030，China；2．BoJingMedicalInformationInstitute，Chongqing400030，China)Abstract：Amulti—parameterphysiologicsignaldetectingsystembasedontheUSBHubi

4、sdevelopedfortherequirementofindividualizationphysiologicalparametersexaminingfunction．PhysiologicalsignalssuchasPCG，ECG，etc，arecollectedasrequiredthroughthesensorsbythemodularizedphysiologicalsignaldetectioncircuits，andconnectedtotheUSBHubmodulewiththefuncitono

5、felectricalsafetyseperationformedicalequipmentviaUSB．ThesignalsaretransferredtoPCfromtheUSBHubalsobymeansofUSB，andanalyzedanddisplayed0nthePCrealtime．Thisresearchhasgreatsignificantmeaningforthehighreliability，easyservice，flexibilityandexpansibilityofthemedicali

6、nstruments．Keywords：USBHub；multi—parameter；PCG；ECG0引言靠性、易维护性、以及灵活扩展性，用户可以根据具体检测多参数生理信号检测系统可以对心音、心电、血压等人需求任意组合(增或减)外围功能模块，实现个体化的生理体最重要、最基本的生命体征参数进行检测，有利于医护人参数检测功能以及通过USB拓扑结构，实现医疗仪器功能员更好地了解患者病情，做出科学准确的诊断和治疗。传扩展。统多参数生理信号检测系统可以通过模块采用可扩展CPU1多参数生理信号检测系统硬件设计或传输方式采用串口扩展

7、来实现，虽然符合医疗仪器数本文采用USBHub将采集到的心音、心电、脉搏波等字化、模块化、小型化的发展趋势，但数据传输速度慢，不能信号通过USB总线与PC机相连，根据受试者的特定需求实现多路信号的实时性和同步性，已逐渐不能满足临床的实现个体化的生理参数检测功能。其中心音、心电等生理需求，并且不满足即插即用的需求，性价比高。USB(通用信号检测模块有独立的A／D转换和USB通信控制功能，通串行总线)以其传输速度快、可靠性高、功耗小、成本低、方过USB总线接口与USBHub连接，采集模块的主控制芯便灵活、支持热插拔等诸多优

8、点2J，近年来广泛应用于医片与USB通信实现方案设计中，选择资源丰富内部集成疗器械领域’。为此，本文提出了一种基于USBHub的模USB控制器的微控制芯片C8051F340，其原理框图如图1块化医疗仪器构建方法，该方法可以实现医疗仪器的高可所示。收稿日期：2010-07-29基金项目：国家自然科学基金资助项目(30770551)；