采用LabVIEW為平臺(tái)開發(fā)多參數(shù)病人監(jiān)護(hù)儀自動(dòng)測(cè)試系

2)NIBP無創(chuàng)血壓功能
無創(chuàng)血壓功能的檢測(cè)要點(diǎn)是對(duì)其內(nèi)部的氣壓的精度進(jìn)行校準(zhǔn)。本系統(tǒng)采用可串口編程的Kakogawa MT210 Digital Manometer數(shù)字壓力儀，該儀器具有很高的測(cè)量精度。

3)SPO2血氧飽和度功能
測(cè)試系統(tǒng)通過串口控制卡，設(shè)置血氧模擬儀 Fluke SPO2 Index2，輸出仿真血氧模擬信號(hào)；將信號(hào)輸入到監(jiān)護(hù)儀，對(duì)其精度和相應(yīng)速度進(jìn)行測(cè)量。

4)IBP有創(chuàng)血壓功能
有創(chuàng)血壓用于直接測(cè)量人體血管組織內(nèi)的壓力。實(shí)際測(cè)試中由工控機(jī)串口控制MPS450輸出仿真信號(hào)，來模擬血管壓力傳感器的信號(hào)。

5)etCO2末端二氧化碳/呼吸功能
EtCO2末端二氧化碳/呼吸功能是利用呼出氣體中CO2的分壓力量來偵測(cè)病人的呼吸率的。本系統(tǒng)采用一瓶標(biāo)準(zhǔn)含量的CO2混合氣，來模擬人體呼出的氣體。 該氣體經(jīng)過減壓閥、流量計(jì)、電磁閥組成的氣體通路到達(dá)待測(cè)產(chǎn)品。測(cè)試系統(tǒng)通過GPIB總線，設(shè)置可編程模塊化電源 Agilent N6700，輸出直流電壓來控制電磁閥的通斷。

6)YSI400體溫測(cè)量功能
YSI400是一種相當(dāng)成熟的體溫測(cè)量方法。 該方法利用電阻的熱敏效應(yīng)測(cè)量溫度，即特定的溫度下該電阻會(huì)顯現(xiàn)特定的電阻值。測(cè)試系統(tǒng)擁有自制的YSI400溫度模擬器，是一種可控電阻陣列。NI USB-6251 USB高速M(fèi)系列多功能DAQ的DIO16～23可將該模擬器的切換到不同電阻值，對(duì)待測(cè)物的各個(gè)溫度點(diǎn)進(jìn)行校準(zhǔn)。

7)SMbus智能電池接口功能
SMbus是目前比較流行的一種智能電池接口，工作在3.3VDC。它由 ＋，Temperature，SCL，SDA，Ground組成，其結(jié)構(gòu)與I2C非常類似。測(cè)試系統(tǒng)采用USB-I2C總線適配器。該總線適配器附有LabVIEW驅(qū)動(dòng)，測(cè)試程序可以調(diào)用該驅(qū)動(dòng)，與監(jiān)護(hù)儀的SMbus接口通訊。

8)時(shí)鐘信號(hào)校準(zhǔn)
時(shí)鐘信號(hào)是由待測(cè)物主板上晶體振蕩器產(chǎn)生的振蕩信號(hào)，它的頻率特性相當(dāng)穩(wěn)定，用作系統(tǒng)時(shí)鐘的源信號(hào)。但晶體振蕩器個(gè)體之間的頻率卻是有差異的。測(cè)試系統(tǒng)通過GPIB總線讀取Agilent 53132A的高精度頻率讀數(shù)，然后將之轉(zhuǎn)換成32位碼存入寄存器中。監(jiān)護(hù)儀在啟動(dòng)后會(huì)自動(dòng)讀取該寄存器以計(jì)算時(shí)間。

9)電路板模擬電信號(hào)分析
待測(cè)物的電路板預(yù)留很多測(cè)試點(diǎn)，這些信號(hào)通過針床被引入NI USB-6251 USB高速M(fèi)系列多功能DAQ的模擬輸入通道。使用該數(shù)據(jù)采集卡的用戶不必具有很深硬件知識(shí)，可以通過NI DAQmx模塊中的DAQ Assist助手快速定制用戶所需的測(cè)量類型，測(cè)量范圍，采樣率，觸發(fā)方式，觸發(fā)延時(shí)等。
NI Signal Processing Toolkit 是一種非常有用的信號(hào)處理工具，系統(tǒng)使用該工具對(duì)采集到的原始信號(hào)進(jìn)行濾波處理，功率譜分析等。

10)Bluetooth藍(lán)牙功能
為了更加方便地向中心基站傳送病人數(shù)據(jù)，許多病人監(jiān)護(hù)儀都帶有藍(lán)牙天線。 測(cè)試系統(tǒng)中采用了USB 藍(lán)牙適配器，測(cè)試程序中調(diào)用NI Bluetooth Communication Driver藍(lán)牙通訊模塊，實(shí)現(xiàn)適配器和待測(cè)物的藍(lán)牙無線互連。

11)LAN以太網(wǎng)通信接口
以太網(wǎng)通信接口是另一種向中心基站傳送病人數(shù)據(jù)的方式。測(cè)試系統(tǒng)更多地將其視為測(cè)試接口。所有的待測(cè)物的狀態(tài)設(shè)置，數(shù)據(jù)獲取都是通過該接口完成。LabVIEW中的NI TCP Communication Driver支持以太網(wǎng)通訊。

12)安規(guī)測(cè)試
醫(yī)療標(biāo)準(zhǔn)對(duì)產(chǎn)品的絕緣和漏電流有專門明確的規(guī)定。這里對(duì)該標(biāo)準(zhǔn)不贅述。本測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)了一種安全測(cè)試切換器，由可耐高壓的繼電器陣列構(gòu)成。該繼電器陣列由PCI-6528 24路光隔離通道來控制，切換來自Vitrek V4高壓測(cè)試儀和Metron QA-90漏電流測(cè)試儀的電路，實(shí)現(xiàn)絕緣特性和漏電流等安規(guī)指標(biāo)的測(cè)試。

13)測(cè)試數(shù)據(jù)的管理
為了保證數(shù)據(jù)安全，測(cè)試系統(tǒng)的測(cè)試規(guī)格數(shù)據(jù)庫，測(cè)試報(bào)表，訪問記錄被存儲(chǔ)在網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器中。
a)測(cè)試規(guī)格數(shù)據(jù)庫(Test Specification Database)
測(cè)試規(guī)格數(shù)據(jù)庫以Access的文件形式存儲(chǔ)于網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器中，測(cè)試站終端通過Database Connectivity Toolkit數(shù)據(jù)庫連接工具包來調(diào)用該數(shù)據(jù)庫。
b)訪問記錄(Login History)
該文件的存儲(chǔ)位置和調(diào)用方式與a)類似。每當(dāng)有操作者登錄測(cè)試站是就會(huì)自動(dòng)記錄下來，以備將來查證。
c)測(cè)試報(bào)告(Test Report)
系統(tǒng)調(diào)用報(bào)告生成工具（NI Report Generation Toolkit）來產(chǎn)生Excel報(bào)告。生成的報(bào)告會(huì)被存儲(chǔ)于網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器中。

14)項(xiàng)目化管理和執(zhí)行程序的封裝
LabVIEW 8.0開始向用戶提供項(xiàng)目管理的編輯環(huán)境，使程序看上去更有條理，有利于大型程序的編寫。
我們可以將NI Application Builder 生成的執(zhí)行程序進(jìn)一步封裝成安裝文件。用戶可直接將該文件安裝到目標(biāo)測(cè)試平臺(tái)上，還可以通過操作系統(tǒng)中的“Add/Remove Programs”工具移除測(cè)試程序文件。

心電監(jiān)護(hù)儀測(cè)試系統(tǒng)的性能評(píng)估
心電監(jiān)護(hù)儀傳統(tǒng)的手動(dòng)測(cè)試非常耗時(shí)費(fèi)力，結(jié)果更多地依靠測(cè)試人員判斷，一致性和可靠性都不好。而本系統(tǒng)屬全自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)，測(cè)量的重復(fù)性可靠性非常好，而且測(cè)試效率得到了大幅度提升。

結(jié)束語
LabVIEW圖像化編程語言無縫透明地支持了板卡類儀器，使測(cè)試工程師不必關(guān)注底層硬件；同時(shí)兼容了傳統(tǒng)臺(tái)式儀器，特殊接口專用儀器，避免了更新儀器帶來的成本負(fù)擔(dān)；為工程師提供了豐富的工具和通信接口模塊，完全滿足病人監(jiān)護(hù)儀自動(dòng)測(cè)試平臺(tái)的開發(fā)需求。