張潔華

近幾年來(lái)，伴隨著電子信息技術(shù)的高速發(fā)展，尤其是微型計(jì)算機(jī)的進(jìn)一步普及，這一項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)在醫(yī)學(xué)以及相關(guān)領(lǐng)域當(dāng)中得到了進(jìn)一步的延伸，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)，對(duì)于醫(yī)學(xué)電子信號(hào)進(jìn)行處理，并進(jìn)一步滲入到醫(yī)學(xué)管理的諸多領(lǐng)域當(dāng)中，已經(jīng)受到了廣泛地重視。在本文的研究過(guò)程當(dāng)中，主要立足于這一宏觀背景進(jìn)行討論，進(jìn)而提出醫(yī)學(xué)電子信號(hào)的計(jì)算機(jī)處理策略，希望能夠在一定程度上起到借鑒作用。

【關(guān)鍵詞】醫(yī)學(xué)電子信號(hào) 計(jì)算機(jī) 處理技術(shù)

深入進(jìn)行醫(yī)學(xué)信號(hào)檢測(cè)，并進(jìn)一步完善相關(guān)處理理論與方法，具有一定的現(xiàn)實(shí)意義，一方面，其能夠幫助人們認(rèn)識(shí)生命運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，也能夠進(jìn)一步幫助探索疾病預(yù)防與治療的方法。醫(yī)學(xué)當(dāng)中所涉及到的電子信號(hào)是比較豐富的，并且每一種信號(hào)所反映出來(lái)的特征也是不盡相同的，需要采取對(duì)應(yīng)的計(jì)算機(jī)處理方式。

1 醫(yī)學(xué)電子信號(hào)的相關(guān)概述

醫(yī)學(xué)電子信號(hào)是醫(yī)學(xué)信號(hào)當(dāng)中的一種類(lèi)型，其中主要包含的有心電、腦電、超聲波和X線等，以超聲波為例，其能夠?qū)⒈粶y(cè)物的信息表現(xiàn)出來(lái)，其中涉及到回?fù)苄盘?hào)的幅度、頻率和相位等方面。在醫(yī)學(xué)研究當(dāng)中，經(jīng)常涉及到的信號(hào)有動(dòng)脈壓、中心靜脈壓、左心室內(nèi)壓、呼吸波、血流圖和心動(dòng)圖、圖像和其他理化信息等。從特點(diǎn)上來(lái)看，有的信號(hào)相對(duì)比較微弱，而又的信號(hào)噪聲背景較大，還有的信號(hào)具有顯著的隨機(jī)性與非平穩(wěn)性。

2 醫(yī)學(xué)電子信號(hào)濾波器設(shè)計(jì)

在進(jìn)行信號(hào)測(cè)試的過(guò)程當(dāng)中，被測(cè)信號(hào)一般具有各種頻率的噪聲，從一定程度上來(lái)講，草繩對(duì)于信號(hào)是一種干擾，也是一種極為不利的因素?；诖耍梢越柚跒V波器當(dāng)中的選頻作用，將干擾噪聲與無(wú)用信號(hào)過(guò)濾掉，這樣也能夠提高信號(hào)分析的真實(shí)程度。從當(dāng)前的臨床應(yīng)用來(lái)看，比較常見(jiàn)的有以下幾種濾波器。

高級(jí)IIR濾波器，也就是無(wú)限沖激響應(yīng)濾波器，使用這種濾波器，能夠以較低的階數(shù)得到較高的選擇性，在相同的規(guī)模速度之下，這種濾波器能夠更好的帶外衰減特性。

高級(jí)FIR濾波器，也就是無(wú)限沖激響應(yīng)濾波器，使用這一濾波器，其系統(tǒng)相對(duì)來(lái)說(shuō)是比較穩(wěn)定的，并且能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)計(jì)多通帶或者多阻帶濾波器。從結(jié)構(gòu)上來(lái)看，這一濾波器可以視為一個(gè)分節(jié)的延時(shí)線，將每一節(jié)的輸出加權(quán)累加。

3 LabVIEW程序運(yùn)行分析

在LabVIEW當(dāng)中，VI是核心所在，其中存在著前面板，這是一個(gè)人機(jī)交互的界面，同時(shí)，也存在著一個(gè)后面板，這是一個(gè)類(lèi)似于源代碼功能菜單框圖的程序。就前者而言，其中主要涉及到的是控制量和顯示量這兩個(gè)對(duì)象，對(duì)于儀器當(dāng)中的輸入裝置進(jìn)行了模擬，然后得出所對(duì)應(yīng)的框圖程序，在這一過(guò)程當(dāng)中還涉及到顯示量這一概念，其主要對(duì)于儀器的輸入裝置進(jìn)行模擬，然后顯示出來(lái)所對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)。就后者而言，也可以稱(chēng)作是代碼窗口或者是流程圖，這是VI圖形化的一種源程序，在流程圖當(dāng)中對(duì)于VI圖形進(jìn)行編程，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)于輸入和輸出功能的操作。而在這一過(guò)程當(dāng)中，還涉及到流程圖的概念，包含了前面板上沒(méi)有但是編程當(dāng)中需要存在的對(duì)象。

后面板當(dāng)中的控件和前面板的控件相對(duì)應(yīng)借助于連線和添加程序等方式，實(shí)現(xiàn)濾波器的功能最大化。與此同時(shí)，在前面板當(dāng)中，需要設(shè)置不同的參數(shù)，從而保證整個(gè)程序的成功運(yùn)行。

3.1 整體程序

在框圖的設(shè)計(jì)這一方面，整體的效果需要保證整潔大方，所以，結(jié)合以往的經(jīng)驗(yàn)，在本研究當(dāng)中主要涉及到的是case選擇框，在這一選擇框當(dāng)中，前面板用一個(gè)下拉框來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)于不同濾波器模式功能的選擇，其中每一個(gè)設(shè)置都存在著不同的模式，相應(yīng)的選擇項(xiàng)包含低通、高通、帶通和帶阻，在不同的濾波器下，所呈現(xiàn)出來(lái)的濾波效果也是不同的。

3.2 運(yùn)行結(jié)果與分析

醫(yī)學(xué)電子信號(hào)會(huì)受到人體諸多因素的影響，所以，從某種程度上來(lái)講，其具有一般信號(hào)所不具備的特點(diǎn)，也正是因?yàn)檫@一信號(hào)的存在，使得醫(yī)學(xué)電子信號(hào)的計(jì)算機(jī)處理方式，已經(jīng)成為當(dāng)前能夠發(fā)揮威力的重要領(lǐng)域。本文所涉及到的濾波器具備特殊的電路，能夠?qū)⒂杏玫男盘?hào)順利通過(guò)，與此同時(shí)，也能夠阻止并削弱其他的干擾信號(hào)。通過(guò)研究能夠發(fā)現(xiàn)，最為常見(jiàn)的Butterworth低通濾波器，一般都?jí)蛟诘皖l中通過(guò)。從波動(dòng)幅度這一方面來(lái)看，具有平坦的特征，對(duì)于頻率的大小進(jìn)行調(diào)節(jié)，能夠進(jìn)一步使得曲線進(jìn)行變化，調(diào)節(jié)階數(shù)的數(shù)值也能夠使其衰減度有所變化，并且上述兩者之間存在著正相關(guān)性，即伴隨著階數(shù)的變大，衰減程度也會(huì)顯著增加。在Chebyshev低通濾波器當(dāng)中，圖形顯示具有比較明顯的等波形特性，能夠?qū)τ诓煌膮?shù)起到調(diào)節(jié)作用，與之相伴隨的是波形的改變。在Bessel低通濾波器的時(shí)候當(dāng)中，能夠看出來(lái)，其中涉及到的信號(hào)形狀基本上不會(huì)出現(xiàn)改變，但是過(guò)渡帶相對(duì)來(lái)說(shuō)是比較狹窄的。在Elliptic低通濾波器當(dāng)中，所表現(xiàn)出來(lái)的主要特征體現(xiàn)在波形這一方面，其表現(xiàn)在銅帶和阻帶內(nèi)，在上述兩者當(dāng)中都存在著波紋起伏特性，和其他類(lèi)型的濾波器相比較，在同樣的指標(biāo)和性能之下，Elliptic低通濾波器所需要的階數(shù)最小。在針對(duì)Elliptic低通濾波器的波形進(jìn)行改變的過(guò)程當(dāng)中，采用調(diào)節(jié)參數(shù)的方式就能夠達(dá)到較好的效果。

上文所介紹的低通濾波器是醫(yī)療電子信號(hào)處理的數(shù)字化標(biāo)志，通過(guò)研究能股看出來(lái)，虛擬儀器能夠進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)硬件軟件化與軟件模塊化特點(diǎn)，儀器的開(kāi)發(fā)也現(xiàn)象出來(lái)了通用性強(qiáng)、便于維修等特點(diǎn)，將準(zhǔn)確率提高到一定程度上來(lái)，也節(jié)約了大量的時(shí)間。

4 結(jié)語(yǔ)

總的來(lái)說(shuō)，在當(dāng)前醫(yī)學(xué)電子信號(hào)計(jì)算機(jī)處理程序當(dāng)中，不容忽視的是虛擬儀器的基本思想以及信號(hào)處理的基本理論。如果不能夠深入探究上述二者，就不能夠保證開(kāi)發(fā)工具的價(jià)值最大化，也難以解釋在計(jì)算機(jī)處理過(guò)程當(dāng)中存在著的種種問(wèn)題。本文的研究當(dāng)中融入了LabVIEW開(kāi)發(fā)平臺(tái)的相關(guān)要素與優(yōu)缺點(diǎn)，進(jìn)而提出未來(lái)發(fā)展方向。

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作者單位

江蘇省泰興市中醫(yī)院 江蘇省泰興市 225400endprint