【文章內容簡介】 入測試者的相關信息，點擊“確定” 按鈕，測試者信息輸入結束（同時可人工點擊鼠標修改波形的E點和F點，心血管波形特征點的醫(yī)學解釋：E點：左心射血停止點， F點：二尖瓣開放點）。用鼠標選中波形（即使用鼠標的左鍵點擊波形，波形選中后波形的顏色發(fā)生變化），選中波形后“專家” 按鈕變?yōu)榭蛇x，顯示如下： 圖 點擊“專家” 按鈕，顯示如下：插入圖片圖 顯示的是測試診斷結果（分為心臟功能、肺功能、血液功能、血管功能、微循環(huán)功能）。點擊“參數(shù)” 按鈕，可查看各參數(shù)的測試結果，顯示如下：圖 點擊各參數(shù)名稱顯示參數(shù)的解釋含義，顯示如下：圖 1心血管功能測試歷史圖 可根據(jù)時間范圍查詢測試者的測試記錄，要查看某條數(shù)據(jù)記錄，雙擊該數(shù)據(jù)記錄或點擊“打開”按鈕，顯示如下：圖 1可點擊菜單“文件(amp。File) ”下的子菜單“波形數(shù)據(jù)保存為txt文件(amp。Conserve)”， 將測試的波形數(shù)據(jù)保存為文本文件。學生可在老師指導下編寫計算機程序，調用文本文件。1實驗結束，將所有連線除去。四、實驗總結要求從實驗原理，實驗過程和實驗心得上進行全面總結。附錄附錄1 現(xiàn)代醫(yī)學儀器與設備實驗箱簡介YJ02型醫(yī)學電子教學儀器綜合實驗箱以高性能的W78E516單片機作為核心控制器件，配以外存儲器、接口器件、模/數(shù)轉換等電路實現(xiàn)模擬信號的采集、轉換和處理，以及各種狀態(tài)的檢測和控制。實驗箱由溫度測試、心血管功能測試、肺功能測試、握力測試、血壓測試、心電測試、脈搏波波速測試、血氧飽和度測試等實驗組成，實驗箱采用模塊設計。主板包含血壓測試、心電測試兩個實驗模塊。所有實驗均由單片機配合程序分別控制完成，實驗數(shù)據(jù)通過USB口上傳到PC機。實驗箱右側上方有一個通訊指示燈(LED)，當實驗箱與PC機聯(lián)機通訊成功時通訊指示燈點亮，表示實驗箱與PC機處于聯(lián)機通訊測試狀態(tài)。實驗箱應用軟件應用于32位win9X或Win2000或WinXP平臺，顯示器屏幕推薦分辨率為1024*768，實驗數(shù)據(jù)、曲線和參數(shù)均可在PC機上顯示和保存。 電路布局圖本實驗箱供電電源為直流+10V～+18V/1A，由外部提供。在實驗前，用導線將電源引入實驗箱左上側的兩個標有+15V和GND字樣的接線柱，正端接紅色接線柱，負端接黑色接線柱。實驗注意事項打開PCB板上的電源開關，電源指示(綠色)燈亮，表明電源接通，可以正常操作。當出現(xiàn)異常時，應首先關閉電源，再檢查相關電路，正常后再重新開啟電源。實驗前用USB連接線將實驗箱的USB口與PC機USB口相連。在PC機退出聯(lián)機通訊操作之前，不要關閉實驗箱電源?！緦嶒灂r，嚴禁帶電裝卸集成電路或更換元器件。嚴禁在聯(lián)機通訊狀態(tài)帶電拔USB通訊線。拔傳感器時，不要用手直接拉傳感器線，應握住傳感器根部插頭拔除。禁止將插線或其它導體放置于實驗箱PCB板上，以免造成短路，損壞器件?！?附錄2 心血管參數(shù)測試基礎知識本教學儀器中，心血管參數(shù)測試單元是采用無創(chuàng)傷的手段來實現(xiàn)對循環(huán)系統(tǒng)血流動力流變學參數(shù)為對象的心血管功能測量。心血管參數(shù)測試單元是基于脈壓法原理實現(xiàn)的。它是根據(jù)人體循環(huán)系統(tǒng)彈性腔模型建立起來的理論為基礎，對模型進行分室網(wǎng)路分析，用線性相關算法推導出一系列計算公式。這些公式經過非線性補償和臨床經驗參數(shù)修正，便能獲得一組諸如心搏出量、心臟平均輸出量、左心室有效泵力、左心室噴血阻抗、血管彈性、總周阻力、血液粘度等一系列反映人體循環(huán)系統(tǒng)的血流動力流變學參數(shù)。綜合評估這些參數(shù)，便能有效反映心臟、血管、血液、微循環(huán)功能及其調節(jié)狀態(tài)的信息。圖 脈搏波動信號人體循環(huán)系統(tǒng)的彈性腔模型是采用一個二階阻尼振蕩系統(tǒng)來描述心血管系統(tǒng)：心臟相當于一個有效泵源，血管相當于具有彈性和阻尼的導管，而組織相當于負載。動脈血流對血管壁的壓力波動信息，不僅反映了心臟和血管在壓力傳遞時的動力學特性，而且反映了介質血液在血管中傳遞時的流變學特性。(中醫(yī)診脈的部位)在一個心臟搏動周期內的脈壓波動信號。它是兩種波動的合成：一是心臟有效泵力在動脈內驅動血液時的壓力波，以血液為介質向遠心端傳播；二是動脈的阻尼彈性波，向遠心端逐漸衰減為零。圖中的befgL波為動脈的壓力波，呈壓力曲線；cdmn 波為動脈壁彈性振動波，呈阻尼曲線，它反映了從心室收縮，左心室增壓與噴血，血管振蕩運動，左心室舒張與充盈，到主動脈排空等一系列動力學過程。正確地檢測到脈搏波形和對波形進行分析，并按模型的算式進行數(shù)學推導，便能獲得諸如心搏出量、心臟平均輸量、左心室有效泵力、左心室噴血阻抗、總周阻力、血液粘度等一系列反映心臟、血管、血液、微循環(huán)功能和狀態(tài)的動力流變學參數(shù)。下面列出人體七種典型脈搏波形圖，以供對比與參考： 正常型： 圖 三峰型： 圖 方頭波型： 圖 錐頭波型： 圖 圓頭波型： 圖 無f0點錐頭波型：圖 無f0點圓頭波型： 圖 附錄3 肺功能參數(shù)測試基礎知識肺功能檢測傳感器采用差壓式孔板流量傳感器,氣流通過在孔板兩端形成的壓力差反映了氣流流量的大小。當通過傳感器的氣流流速不同,其輸出電壓信號不同。當傳感器腔的直徑為20mm,中間小擋氣流孔的直徑為12mm,設氣流流速為I(單位L/MIN)輸出信號為YI(單位mv),根據(jù)標定結果得到如下擬合曲線。1）當YI=0(mv), 式 2）當YI=0(mv), 式 該流量計利用流體力學的原理，在氣道上裝一節(jié)流裝置擋板，氣流通過該氣筒時受擋板阻力而氣流下降，使孔板另一端的壓力輕微下降，形成孔板兩邊的壓差，通過差壓傳感器可得到一對應電壓信號。流速越大，壓降越大，則電信號越強。流量與節(jié)流裝置兩側的壓差的關系為 式中： k常數(shù)，μ流量系數(shù)，d孔板開孔直徑，Δp節(jié)流裝置兩側的壓差，Q呼吸流量。 肺功能傳感器的結構及原理殼體 進氣腔 進氣腔導氣管 進氣腔導管接頭 孔板 出氣腔導管接頭 出氣腔導氣管 出氣腔 連接板傳感器氣管接頭 1差壓傳感器 1傳感器輸出導線利用壓力傳感器，即可用差壓信號Δp得到相應點電壓信號。該傳感器是采用固態(tài)壓阻傳感器，利用單晶硅的壓阻效應制成的一種本安型力敏器件。，在彈性應變元件的適當位置，采用集成電路工藝擴散4個等值應變電阻組成惠斯登電橋。當不受差壓作用時，電橋處于平衡狀態(tài)；當受到差壓作用時，一對橋臂電阻變大，另一對變小，電橋失去平衡。若對電橋加恒定電流或恒定電壓便可檢測到對應與所加差壓的電信號，從而達到測量差壓和流量的目的。根據(jù)得到的電壓信號即可反推出氣流的流量值。附錄4 血壓測量基礎知識血壓計的歷史1733年，一位叫海耶斯的牧師，首次測量了動物的血壓。他用尾端接有小金屬管、長270厘米的玻璃管插入一只馬的頸動脈內，此時血液立即頃入玻璃管內，高達270厘米，這表示馬頸動脈內血壓可維持270厘米的血柱高，高度會因馬的心跳而稍微升高或降低，心臟收縮時血壓升高（收縮壓），心臟松馳時血壓下降（舒血壓）。直到1856年，醫(yī)生們才開始用上述方法測量血壓，但是這種方法確實令人害怕。很幸運，一種人道的測量血壓的方法很快就問世了。1896年意大利醫(yī)生里瓦羅基發(fā)明了腕環(huán)血壓計。腕環(huán)血壓計有一條可以環(huán)繞在手臂、且能充氣的長形橡皮袋，橡皮袋一端接到打氣橡皮球上，另一端接到水銀測壓器或其他測壓器裝置上。測壓時，將橡皮袋環(huán)繞縛于上臂，然后徐徐將空氣打入橡皮袋，壓力升高到一定程度時，肱動脈被壓扁，造成血液停止。然后再慢慢放氣，當橡皮袋壓力低于心臟收縮排出血液時產生的動脈壓時，血液便開始恢復，用聽診器可聽到脈搏跳動，此時水銀柱顯示出來的壓力即為收縮壓。當壓力繼續(xù)減少到連心臟舒張時也不能阻礙血液暢通時，此壓即為舒張壓。收縮壓和舒張壓是醫(yī)生用來判斷循環(huán)系統(tǒng)疾病的依據(jù)。血壓測量原理人體血壓通常指動脈血管中血液作用于血管壁單位面積的垂直壓力，其來源于推動血液沿著動脈向遠處傳播的心臟泵力。由于心臟的周期性搏動(周期性收縮和舒張)，因此血管壁所經受的壓力也應該是相關的周期性變化。心臟的搏動周期稱為心搏周期，每分鐘的心搏次數(shù)稱為心率。延時的血管壓力變化周期稱為脈搏周期，每分鐘的脈搏次數(shù)稱為脈率。通常測量血壓指的是測量動脈管壁上在一個脈搏周期中所受的最高壓力(即收縮壓)和最低壓力(即舒張壓)。在一些專用醫(yī)療儀器中，還可測量在心臟收縮期的平均動脈收縮壓和舒張期的平均動脈舒張壓，以及一個心搏周期內的平均動脈壓，同時也給出心率參數(shù)。體血壓及心率的測量，不僅是循環(huán)系統(tǒng)中最為直觀和便于測量的參數(shù)之一，而且血壓和心率經常是人體生理心理和病理狀態(tài)的“實時”且“在線”反映，它不僅是診斷器質病變時的重要依據(jù)，而且還反映了人體健康種種狀態(tài)和代償功能。所以無論醫(yī)療診斷和臨床護理，還是家庭保健和常規(guī)體檢，血壓的測量早就普遍列入必測的參數(shù)之一。多種測量血壓的儀器也早已廣泛地在各個方面得到應用。血壓直接法測量直接測量法是指檢測系統(tǒng)與血液直接接觸的測量方法。這種方法是創(chuàng)傷性(侵入性)的，通常必須刺破皮膚和血管，將導管插入血管與血液直接接觸，在接觸時或通過導管把血壓引到體外的測壓裝置，或在導管頂部嵌入壓力探頭伸入血管，直接把壓力轉變?yōu)楣饣螂娦盘栞敵龅襟w外的測量儀器進行測量。直接測量法的原理、方法及儀器的設計都和壓力測量儀相類似。直接測量法的優(yōu)點是其正確性。它幾乎可以進入動脈，靜脈甚至心臟內部直接進行分布式壓力測量。其精度完全決定于測量傳感器和二次儀表的精度而與方法無關，所以直接測量法在醫(yī)學上稱為黃金測量法。其最大的缺點是創(chuàng)傷性。通常直接測量法除了動物實驗，臨床手術或危重病人監(jiān)護時不得已而使用外，在一般的臨床檢查中很難得以應用，或根本不可能在常規(guī)體檢，康復理療及家庭保健中使用。血壓間接法測量間接測量法指的是測量系統(tǒng)不直接與血液接觸的無創(chuàng)傷性檢測方法。由于對人體無創(chuàng)傷，檢測方便易行，因此在臨床的診斷和監(jiān)護中得到廣泛的應用。雖然間接測量法在測量的精確性方面存在原理性的弱點，但通過現(xiàn)代測量技術的改進，這一弱點正在得到不斷地彌補。間接測量法有加外壓測量和不加外壓測量兩類。目前比較成熟的是加壓測量法，所以本節(jié)將主要介紹加壓測量法。加壓測量法是基于血流在不同外加壓力下呈現(xiàn)不同的流動特性這樣一個原理設計的。在被測動脈段(例如肱動脈)的肢體外加一個外壓力，通常由氣泵袖套來實現(xiàn)。當所加壓力高于動脈的收縮壓時，氣袖下面動脈段的血流被完全阻斷；隨著所加壓力逐漸釋放，一當外壓力低于動脈收縮壓那時刻起，血液開始出現(xiàn)斷續(xù)的流動；然后當壓力低于動脈舒張壓時，血管中的血流開始恢復連續(xù)的流通。間接測量就是通過檢測血流狀態(tài)的變化來實現(xiàn)的。如何準確測量血壓血壓是血液在血管內流動，對血管壁所施加壓力。血壓分為動脈壓與靜脈壓，大家平常說的血壓指是動脈壓。動脈壓又分收縮壓和舒張壓。當心臟收縮時，血液流入大動脈，沖擊動脈管壁，這時動脈壓力最高，稱為收縮壓；當心臟舒張時，動脈內壓力降至最低點，稱為舒張壓。收縮壓與舒張壓之間的差數(shù)稱為脈壓差，脈壓差平均為：30～40mmHg。現(xiàn)有常用的水銀血壓計是測間接血壓或袖帶血壓，按1993年世界衛(wèi)生組織建議的正常成人血壓應低于140/90mmHg；輕度高血壓是140180/90105mmHg；中、重度高血壓≥180/≥105mmHg。門診測血壓2次以上，每次測血壓兩遍以上的平均值才可確診有無高血壓。測量血壓注意事項：減少測血壓時的生理變化，測血壓時應在安靜溫暖的房間進行，確?；颊叨虝r間內沒有進食、吸煙、飲用咖啡或膀胱充盈，并向患者解釋側血壓的方法以減少患者的焦慮感。病人取坐位時背部應靠在椅背上，雙腿不要交叉，足要放平。無論患者是坐位還是仰臥位，上肢的中點都應位于心臟水平的位置，擺好姿勢后靜息5分鐘。盡可能使用水銀血壓計，如果實用無液面式血壓計，應在測血壓開始和結束后檢查指針是否位于0位，避免一些小雜物將指針卡在0位，并且每6個月對無液面血壓計校準一次；將水銀血壓計的中部和無液面血壓計的表盤平對眼睛。袖帶的氣囊應能環(huán)繞上臂的80%和小孩上臂的100%，寬度應覆蓋上臂的40%。袖帶應舒適的縛在患者裸露的上臂肘上一英寸，將氣囊置于肱動脈上方，當充氣時可通過觸摸肱動脈的波動獲取收縮壓的估計值，在測到收縮壓時搏動將消失。將聽診頭置于袖帶下緣的動脈上，~，然后打開放氣閥，~ 的速度放氣。休息至少30 s后，再重復測量同側或對側上肢的血壓，并將兩次的數(shù)值加以平均。血壓測量誤差影響血壓測量準確性的因素很多。使測量的血壓增高的因素有：受檢者對醫(yī)生發(fā)生“白大衣反應”、測量輕度癱瘓的上臂、疼痛、焦慮、吸煙過量、飲咖啡、飲酒、尿脹、在測血壓時和醫(yī)生談話等。環(huán)境設備方面致血壓測量增高因素的有：周圍噪音、氣球的氣門漏氣、血壓計的通道阻塞、檢查者手冷、聽診器冷或環(huán)境寒冷。