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使用基于PXI的系统快速检测中风类型以实现快速治疗

作者:StefanKidborg时间:2013-09-17来源:电子产品世界收藏

  挑战:

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/170013.htm

  开发一种快速的小型系统,在临床试验中检测微波信号,实现Medfield科技对出血性中风和凝血性中风的类型区分,让病人在救护车上就可以开始通血栓的治疗。

  解决方案:

  使用 平台与系统设计软件,开发小型系统,用于检测病人大脑中风的类型

  我们用平台建立了一套系统,将一个基于PC的控制器、一个 -2547、一个 PXI-2548射频仪器和一个NI PXIe-5630网络整合为一个独立单元。该测量装置戴在病人头上,并且使用十二根天线与系统相连。

  背景

  在瑞典,每年有大约30,000例新增中风病例,其中包括85%的缺血性中风(凝血或血管阻塞)和15%的出血性中风(脑组织出血)。中风是急性致死的第三大病因,也是神经功能障碍的首要原因。中风需要全天候医院护理,因而成为西方世界卫生保健开销最大的疾病1。在中风的幸存者中,20%留有严重的感觉运动机能障碍;并且很大一部分人虽然功能障碍并不明显,但是他们的生活质量却也受到了很大的影响2。

  早期的溶栓治疗对中风患者的治疗非常有效,但是这种治疗仅限于缺血性中风。这种方法如果用于出血性中风的治疗,对患者来说是非常危险的。一般来说,治疗实施得越早疗效越好;一旦症状出现之后超过了4.5小时,则不能实施这一治疗,因为此时组织的损伤会导致有很高的颅内出血的风险。排除出血性溶血通常使用计算机断层成像技术(Computer tomography, CT)。但是由于患者送诊的路途和使用这些仪器进行检测都需要很长时间,这就导致了只有4%到8%的中风病人最终能按时接受到溶栓治疗。

  梅德菲尔德诊断公司开发的微波诊断方法可以在CT扫描之前区分缺血性中风和出血性中风,并且能够最终取代CT。它是一种非侵入性的便携式病人筛查装置,能够确定颅内出血存在与否、出血部位和范围。当病人刚刚抵达急救室时,或者当急救车人员到达急救现场时,即可使用该仪器。

  微波诊断与其它的医学影像技术本质上差别很大。X射线直接穿过检测部位,而超声仪则利用了声波的反射。但微波诊断技术利用的是微波在体内的散射(图2)。这台仪器使用了一个接有许多天线的装置;使用仪器时,这个装置被戴在头上。每根天线每次传输一个声波信号给信号采集器,与此同时,其它的天线会接收信号。这项技术的另一个优势在于,它的部件非常紧凑,可以方便的在健康护理链的前端——急救室或救护车内——使用。

  为了实现对中风患者的床边检测,这个系统需要灵活可移动。我们与NI的合作伙伴Prevas公司以及NI共同合作,开发了一套以NI PXIe-5630矢量网络(Vector Network Analyzer,)为核心的系统。被安装在PXI-1065机箱中。整个系统包括12根天线,开关阵列由四个NI PXI-2547和四个NI PXI-2548模块构成(图3)。

  我们使用 开发了系统的控制和测量软件,并且使用C# .NET开发了人机交互界面。为了满足用户界面的需求,我们选择了 C# .NET来实现开发过程。由于LabVIEW可以很好的兼容不同开发工具,所以LabVIEW结合C# .NET是系统软件开发的最佳方案(图4)。

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关键词: NI PXI LabVIEW 分析仪 VNA

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