4.3 硬件组成 32
4.4 处理软件的应用与实现 33
4.5 本章小结 37
5 血红蛋白检测模块调试 38
5.1 硬件调试 38
5.2 软件调试 38
5.3 本章小结 39
结 论 40
致 谢 41
参 考 文 献 42
附 录 44
1 绪论
1.1 课题背景
血液是人类正常生理活动不可或缺的物质[1],它是流动在血管内的不透明红色液体,主要成分为血浆、血液胞。血液中含有各种营养成分,它向全身各组织供应养分,调节器官活动以及防御有害物质。
血液中的细胞对文持人体的正常生理活动具有重要意义,若细胞超出正常值范围,人体便会发生病变,通过分析血液细胞可以为临床医学提供宝贵的参考。目前血常规检查的项目包含红细胞、白细胞、血红蛋白及血小板,若使用手工分析工具[2],操作过程繁琐费时而且主观判断性强,在大批量血液样本检测时难于及时发出检测报告且不易质量控制。随着人们对自身健康状况关注程度的不断提高,人们对医疗检测仪器提出了新的要求,对血液检测的自动化程度、测试参数项、准确性和精确性等都提出了很高的要求。此外,伴随着国家医疗改革的深入,社会对新型的医疗检测仪器需求量大幅增加,这为医疗检测仪器的发展提供了一个良好的契机。
目前,我国市场上主要以三分类血液分析仪[3]为主,五分类血液分析仪一般只在三级以上有经济实力的大型医院使用,五分类血液分析仪技术含量非常高,只有少数的几个厂家能够生产,大部分产品被国外品牌垄断,价格十分昂贵,严重影响了五分类血液分析仪在国内医院临床检验中的推广,阻碍了国家整体临床检验水平的提高。本课题在此背景下,讨论基于嵌入式技术的五分类血液分析仪系统的开发。
20世纪90年代以来,嵌入式系统已广泛应用于医疗检测仪器方面,成为当今医疗检测仪器发展的热点,嵌入式系统以其优势大量应用于医疗仪器的各个方面,如:CT、磁共振、加速器等大型设备;彩超、经颅多普勒、动态心电、脑电、心电等电诊设备;全自动血液分析仪、生化分析系统及免疫、测试系统等检验设备,以及病房CCU 病人信息监控系统、心脏起搏器、手术室的呼吸麻醉监护系统和ICU、药剂控制及配药系统等方面。嵌入式医疗仪器[4]是先进的嵌入式技术和生物医学的融合。它作为一种知识交叉产品,是生物医学和计算机技术、电子技术、半导体技术相结合的产物,是生物医学工程发展的结晶,反映了当代最新技术的先进水平。它将计算机系统作为一个板级模块或者芯片嵌入于医疗仪器内部,集应用软件和硬件于一体,软件代码小、高度自动化、响应速度快,硬件接口丰富、低能耗、处理速度快。嵌入式医疗仪器具有功能智能化、设计灵活和操作简单、性价比高等优点。
1.2 五分类血液分析仪测定原理
1.2.1 检测对象
血液由血浆和血细胞组成。血浆是血液的液体部分,除了水之外,还含有多种化学物质;血细胞包括红细胞(RBC)、白细胞(WBC)和血小板(PLT)三大类;血液的基本组成如图1.1所示。
图1.1 血液的基本组成
红细胞是血液中最多的一类细胞,直径7~9μm。正常成年男人每立方毫米血液中,平均约450~550万个,女人约400~450万个。成熟的红细胞呈双凹圆碟形,进入血液循环后不再分裂增殖红细胞。红细胞中最重要的成分是血红蛋白等,每一个红细胞约含血红蛋白分子4×108个。红细胞提供全身组织和细胞所需的氧气,带走所产生的部分二氧化碳。血红蛋白协助完成红细胞的功能。成年男子的血红蛋白浓度为:120~160g/L,成年女子为:110~150g/L。
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