基于Windows CE的嵌入式网络多参数监护系统的设计与实现

论文摘要

随着无线通信技术、电子信息技术的发展,医学监护设备逐步向数字化、信息化、智能化、便携化方向发展,并将在今后的医疗系统中占据更加重要的地位。通过网络与庞大的数字空间结合在一起,实现随时随地的医疗监护成为近年来监护技术以及医疗中的一个热点问题。本文分析了医学监护系统的现状,提出了网络医疗监护系统的整体解决方案,完成了以下四方面的研究:1、参照DICOM信息模型和HL7标准完成网络监护系统的整体构架设计;2、在以S3C2410开发板(ARM9)基础上搭建嵌入式监护终端硬件平台,并在该平台上编写监护软件,实现了对心电、血氧饱和度、血压、体温、呼吸率等多生理参数的实时监护;3、设计并实现了嵌入式监护终端与中央监护系统的网络通讯协议,并完成初步测试。4、对监护数据进行初步的数据挖掘研究,主要针对脉搏波进行了多元回归建模和Poincare图分析。论文工作的特色之处在于:1、采用Platform Builder完成了对基于Windows CE的嵌入式操作系统的裁减与定制,使之适用于医学监护终端的要求;2、为嵌入式监护系统设计了基于socket的网络通讯接口,并在GPRS无线环境下对该协议进行了初步测试,效果良好。3、考虑到监护数据的私密性需求,在网络通讯协议中引入AES加密算法和MD5数字签名技术,有效的保证了传输过程中的信息安全性。本文为基于无线通信的远程监护系统提供了新的思路,为推进嵌入式医疗监护设备的网络化进程进行了有价值的探索和尝试。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 网络医疗监护系统概述
• 1.2 网络医疗监护的背景和意义
• 1.2.1 网络医疗监护的背景
• 1.2.2 网络医疗监护的意义
• 1.3 国内外相关研究及发展趋势
• 1.3.1 国外相关研究
• 1.3.2 国内相关研究
• 1.3.3 发展趋势
• 1.3.4 医疗行业信息化标准
• 1.4 本文的研究内容
• 第二章 网络监护系统设计方案
• 2.1 监护系统设计需求分析
• 2.1.1 监护系统的发展需求
• 2.1.2 监护系统设计方案的可行性因素
• 2.2 监护系统总体方案设计
• 2.2.1 监护系统组成
• 2.2.2 监护系统的设计方案
• 2.3 本章小结
• 第三章 基于Windows CE 的嵌入式监护终端设计
• 3.1 多参数生理监护终端的系统构架
• 3.2 基于Windows CE 的监护终端设计
• 3.2.1 基于S3C2410X 的ARM9 硬件平台
• 3.2.2 Windows CE 系统平台设计
• 3.2.3 监护软件设计
• 3.2.4 多参数监护终端的测试
• 3.3 本章小结
• 第四章 网络通讯及其安全性实现
• 4.1 监护系统的网络通讯
• 4.1.1 监护系统网络通讯的构架
• 4.1.2 监护系统网络通讯的协议设计
• 4.1.3 监护系统网络通讯的实现
• 4.1.4 监护系统网络通讯测试
• 4.2 监护系统的网络通讯安全性实现
• 4.2.1 AES 加密算法
• 4.2.2 MD5 数字签名算法
• 4.3 本章小结
• 第五章 脉搏波监护数据的数据挖掘
• 5.1 监护数据的数据挖掘
• 5.2 数据预处理
• 5.2.1 脉搏波的生理意义
• 5.2.2 脉搏波的滤波处理和消除基线漂移
• 5.3 脉搏波的数据挖掘分析
• 5.3.1 谱分析
• 5.3.2 基于脉搏波的血压预测的可行性研究
• 5.3.3 脉搏波的Poincare 图分析
• 5.4 本章小结
• 第六章 总结和展望
• 6.1 总结
• 6.2 展望
• 参考文献
• 发表论文和参加科研情况说明
• 致谢