CN201743667U - 一种插件式监护仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种插件式监护仪，包括用于控制的主板、用于与常用医用模块连接的模块接口板、用于与扩展参数模块连接的扩展模块接口板、常用医用模块、扩展参数模块、喇叭、显示屏。所述模块接口板通过串口和/或红外发送接收接口与常用医用模块连接，所述扩展模块接口板通过串口和/或红外发送接收接口与扩展参数模块连接。常用医用模块以及扩展参数模块可以根据需要在插件式监护仪主机上即插即用，模块化设计不但使插件式监护仪功能强大，而且配置灵活方便，可以满足不同的医用需求，性价比极高。本实用新型作为一种插件式监护仪广泛应用于医疗过程中。

Description

一种插件式监护仪

技术领域

本实用新型涉及一种医疗设备，特别是一种插件式监护仪。

背景技术

传统多生理参数监护系统用来对病人的生理参数进行连续、长时间、自动、实时监测，经分析、处理后实现多类别自动报警、自动记录，并具有对结果的综合判断能力，便于医护人员及时发现病人的病情变化，及时采取必要的护理与急救措施，从而大幅度减少危重病人的死亡率。在国内，目前普遍采用的多生理参数监护系统，大致可分为三种：(1)基于PC机平台的监护系统，其功能强大且完善，但体积庞大，不便于移动。(2)微型和便携式监护仪，大多采用单片机实现，功能简单，只能进行几个常用生理参数信号的采集和显示，且不便于医务人员监视。(3)采用嵌入式系统的普通监护仪，其体积小、可靠性高、功耗低，是目前监护仪市场的主流。

随着技术的发展，越来越多的参数模块被实用新型和使用，普通的嵌入式监护仪已不能对这些日益增多的参数模块都提供支持；同时由于国产监护仪中所采用的二氧化碳(CO2)，无创心排(ICG)，脑电(BIS)等参数模块均为国外厂家生产，价格昂贵，导致支持这些参数模块的监护仪价格是普通监护仪的一倍甚至几倍。因而，参数模块的动态加载以及在监护仪之间的共享具有重要现实意义。基于这一现实需求，结合多生理参数监护系统不断发展的趋势，展开了基于嵌入式系统的插件式多参数监护仪的研究。

实用新型内容

为了解决上述的技术问题，本实用新型的目的是提供一种功能强大且实用的插件式监护仪。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种插件式监护仪，包括用于控制的主板、用于与常用医用模块连接的模块接口板、用于与扩展参数模块连接的扩展模块接口板、常用医用模块、扩展参数模块、喇叭、显示屏，所述主板通过一通信接口与模块接口板一端连接，所述模块接口板另一端通过串口和/或红外发送接收接口与常用医用模块连接，所述主板通过另一通信接口与扩展模块接口板一端连接，所述扩展模块接口板通过串口和/或红外发送接收接口与扩展参数模块连接，所述主板的输出端与喇叭相连接，所述主板的另一输出端与显示屏相连接，所述主板通过LAN网口作为与外界连接的中央机通讯端口。

进一步作为优选的实施方式，所述主板的输出端还连接有键盘、拨码盘和指示灯。

进一步作为优选的实施方式，所述主板的输出端还连接有触摸屏。

进一步作为优选的实施方式，所述主板通过自带的USB HOST接口连接有USB接口板。

进一步作为优选的实施方式，所述主板通过自带的SD卡接口连接有SD卡。

进一步作为优选的实施方式，所述主板的输出端还连接有记录仪。

进一步作为优选的实施方式，所述主板的输出端还连接有模拟信号模块。

进一步作为优选的实施方式，所述常用医用模块以及扩展参数模块与主板的连接为即插即用的热插拔连接。

本实用新型的有益效果是：常用医用模块以及扩展参数模块可以根据需要在插件式监护仪主机上即插即用，模块化设计不但使插件式监护仪功能强大，而且配置灵活方便，可以满足不同的医用需求，性价比极高。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

图1是本实用新型的硬件系统方框图；

图2是本实用新型的软件模块层次图；

图3是本实用新型的接口板软件流程图。

具体实施方式

参照图1，一种插件式监护仪，包括用于控制的主板1、用于与常用医用模块连接的模块接口板2、用于与扩展参数模块连接的扩展模块接口板3、常用医用模块、扩展参数模块、喇叭、显示屏，所述主板1通过一通信接口与模块接口板2一端连接，所述模块接口板2另一端通过串口和/或红外发送接收接口与常用医用模块连接，所述主板1通过另一通信接口与扩展模块接口板3一端连接，所述扩展模块接口板3通过串口和/或红外发送接收接口与扩展参数模块连接，所述主板1的输出端与喇叭相连接，所述主板1的另一输出端与显示屏相连接，所述主板1通过LAN网口作为与外界连接的中央机通讯端口。

进一步作为优选的实施方式，所述主板1的输出端还连接有键盘、拨码盘和指示灯。

进一步作为优选的实施方式，所述主板1的输出端还连接有触摸屏。

进一步作为优选的实施方式，所述主板1通过自带的USB HOST接口连接有USB接口板。

进一步作为优选的实施方式，所述主板1通过自带的SD卡接口连接有SD卡。

进一步作为优选的实施方式，所述主板1的输出端还连接有记录仪。

进一步作为优选的实施方式，所述主板1的输出端还连接有模拟信号模块。

进一步作为优选的实施方式，所述常用医用模块以及扩展参数模块与主板1的连接为即插即用的热插拔连接。

模拟信号(ECG/IBP)：测得的心电/无创压实时波形。

记录仪：记录病人参数和波形。

作为优选的实施方式，下面详细说明各个模块的结构和功能：

1、参数模块

EMS(Emergency measure server)，MSM(Multi-server module)模块(标准6参数多合一模块，包括ECG、RESP、SPO2、NIBP、IBP、TEMP模块)，IBP模块，ICG模块，CO2模块为信号采集的生理参数模块，采集的信号经过转换和算法处理后通过UART或红外传输给接口板。

2、接口板

包括模块接口板和扩展模块接口板，功能是接收参数模块上传的实时数据(包括参数，波形和状态数据)并传输给监护仪软件(主板)；同时把监护仪软件中的各种设置命令下发给参数模块，即接口板在参数模块和监护仪软件中起到传输中介的作用。

3、嵌入式计算机系统(主板)

主板采用的是以32位微处理器为核心的嵌入式计算机系统。32位微处理器具有非常强大的处理能力，标称工作频率在400MHz，带MMU虚拟内存寻址管理单元以及各16KB的指令/数据缓存。在板配置64M的SDRAM，总线频率100MHz。该微处理器存储器接口也很丰富，支持Nor Flash，NAND FLASH，SD卡等内外部存储器，在嵌入式操作系统中，这些存储设备被映射成了一个个文件设备，通过标准的设备文件操作函数访问和存储数据。32位微处理器对大量的外设进行了集成，使得嵌入式计算机主板具有强大的功能和丰富的外设接口。该主板包括两个主USB2.0接口，可灵活外接各种USB接口设备如鼠标、键盘、U盘等等；10/100M网口；标准并行接口；UART接口；PS2接口；喇叭接口等。

4、系统软件平台搭建

采用常用的嵌入式操作系统作为搭建系统软件平台的基础，对没用到的系统功能进行适当裁剪。

5、系统软件架构设计

在插件式监护仪中，由于插入使用的参数模块不确定，导致软件设计的复杂程度大幅提高。通过分析监护仪的各个业务功能，把软件分成各种不同的功能模块，对各软件功能模块采用面向对象的思想进行抽象和封装，使得各软件功能模块的运转并不依赖具体的参数模块，从而实现了参数模块的动态加载和卸载，同时也保证了软件的可维护性和可重用性。

考虑到监护仪基础平台基本业务功能的稳定性和用户需求的多变性、复杂性，以及插件式监护仪软件的特点，把监护仪软件主要分三层，层次如图2：

5.1基本支持层(BSP)

该层主要是操作系统，文件系统，驱动程序等。考虑到嵌入式操作系统具有可应用于多种硬件平台、内核高效稳定、源码开放、软件丰富、网络通信和文件管理机制完善等优良特性，因而成为本次研究的选择。

5.2逻辑层

该层集中了监护仪各种业务功能，各具体功能模块具有相对稳定性和独立性，是整个监护仪软件的核心层。逻辑层的运转需要BSP层的支持，可以实时对应用层的操作和请求作出反应。

5.3应用层

由于直接与用户交互，因此应用层根据用户的需求提供不同的服务。譬如：图形用户显示，监护仪业务设置和控制。这些应用可以根据用户和产品的需要进行定制，不会对逻辑层的监护仪业务和基本支持层的系统运行环境造成影响。

6、接口板软件流程

参照图3，由于是哪种参数模块插入监护仪主机，何时插入主机，在插件式监护仪中是未知的。因此监护仪主机快速准确地获取插入模块的信息，并及时启动/停止相关参数模块的测量是插件式的关键，文中采取以下方式实现此功能：

接口板CPU定时轮询各插件槽，定时发送查询信息；参数模块接触到接口板并上电后，应答接口板发出的查询信息，同时把该类型参数模块的ID号发给接口板；接口板收到参数模块ID号即知是什么类型参数模块插入监护仪，与之建立连接的同时通知监护仪主程序，该类型参数模块插入；当有参数模块拔出监护仪时，接口板程序的定时查询就收不到来自参数模块的应答了，从而接口板程序认定模块拔出。

随着越来越多参数模块的发明和使用，监护仪上动态加载不同组合的参数模块成为常见需求。同时，新发明的参数模块价格高昂的现状也提出了参数模块在多个监护仪间共享的要求。

依据监护仪软件功能划分而设计的层次图从结构上保证了各参数模块间独立加载、独立工作。通过接口板程序的设计，监护仪能及时识别插入/拔出的参数模块，并进行相应测量控制和显示处理。系统采用ARM微处理器，以及嵌入式操作系统作为软硬件平台不仅满足插件式监护仪的性能要求，而且具有易定制，可扩展，高稳定性等优点。采用的GUI具有源代码开放、控件丰富，移植性好等特点，保证了该系统易于操作，具有人性化的人机界面。

以上是对本实用新型的较佳实施进行了具体说明，但本实用新型创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可作出种种的等同变形或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (8)

1.一种插件式监护仪，其特征在于：包括用于控制的主板(1)、用于与常用医用模块连接的模块接口板(2)、用于与扩展参数模块连接的扩展模块接口板(3)、常用医用模块、扩展参数模块、喇叭、显示屏，所述主板(1)通过一通信接口与模块接口板(2)一端连接，所述模块接口板(2)另一端通过串口和/或红外发送接收接口与常用医用模块连接，所述主板(1)通过另一通信接口与扩展模块接口板(3)一端连接，所述扩展模块接口板(3)通过红外发送接收接口与扩展参数模块连接，所述主板(1)的输出端与喇叭相连接，所述主板(1)的另一输出端与显示屏相连接，所述主板(1)通过LAN网口作为与外界连接的中央机通讯端口。

2.根据权利要求1所述的一种插件式监护仪，其特征在于：所述主板(1)的输出端还连接有键盘、拨码盘和指示灯。

3.根据权利要求1所述的一种插件式监护仪，其特征在于：所述主板(1)的输出端还连接有触摸屏。

4.根据权利要求1所述的一种插件式监护仪，其特征在于：所述主板(1)通过自带的USB HOST接口连接有USB接口板。

5.根据权利要求1所述的一种插件式监护仪，其特征在于：所述主板(1)通过自带的SD卡接口连接有SD卡。

6.根据权利要求1所述的一种插件式监护仪，其特征在于：所述主板(1)的输出端还连接有记录仪。

7.根据权利要求1所述的一种插件式监护仪，其特征在于：所述主板(1)的输出端还连接有模拟信号模块。

8.根据权利要求1所述的一种插件式监护仪，其特征在于：所述常用医用模块以及扩展参数模块与主板(1)的连接为即插即用的热插拔连接。

Images