基于分布式系统架构的多功能血液分析仪设计与软件开发

发布时间：2021-01-01 08:28

　　人体的健康状况改变将引起血液的各项参数显著变化,因此在临床上血常规检测成为疾病检查的重要一环。在现代医院中,血常规数据基本由操作血液分析仪对患者血样进行检测得出。传统的血液分析仪主要对血液中的血细胞计数、白细胞分类和血红蛋白含量进行统计,多功能血液分析仪在此基础上需要提供良好的人机界面,具备保养、质控、标定、打印等多种功能,并实现检测过程的自动化。嵌入式技术利用定制的嵌入式计算机系统控制有关执行装置部件,以实现血液分析过程的自动化需求,从而被广泛地应用到多功能血液分析仪的开发中。随着时代和技术的进步,对血液分析仪的检测参数数量和功能种类提出了新的要求,然而对已有的三分类血液分析仪进行评估后,发现其存在着系统总体结构灵活性差、算法存在漏洞、功能不完善、通信方案不利于信息安全等不足。分布式控制系统运用计算机技术对系统运行过程集中管理和分散控制,使系统具有较好的灵活性和可靠性。因此,本文基于分布式系统架构,依托江苏省科技成果转化项目,完成了多功能血液分析仪的嵌入式软件开发。论文首先阐述了本文的研究背景与意义,对分布式控制系统与CAN总线的概念做了简要介绍,给出嵌入式技术应用到血液分析仪开发中... 

【文章来源】：东南大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：91 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景和意义
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 血液分析对象
        1.2.2 血液分析仪分类
        1.2.3 分布式系统架构
        1.2.4 嵌入式技术
        1.2.5 通信与CAN总线
    1.3 已有工作基础与评估
    1.4 设计实现难点分析
    1.5 研究内容与论文结构
第二章 需求分析和方案设计
    2.1 血液分析检测原理
        2.1.1 库尔特原理
        2.1.2 朗伯一比尔定律
        2.1.3 生化检测免疫比浊法
    2.2 多功能血液分析仪设计需求分析
        2.2.1 总体需求
        2.2.2 功能需求
        2.2.3 性能需求
        2.2.4 其他需求
    2.3 基于分布式架构的血液分析仪总体结构设计
        2.3.1 控制级硬件组成
        2.3.2 管理级硬件组成
    2.4 本章小结
第三章 控制级软件设计
    3.1 控制级软件结构
    3.2 控制级软件初始化
    3.3 控制级信号采集过程
        3.3.1 机电结构开机初始化与自检
        3.3.2 控制级主测试流程
        3.3.3 控制级信号采集软件设计
    3.4 血细胞计数信号数据处理与算法优化
        3.4.1 血细胞计数信号类型选择
        3.4.2 原血细胞计数方案与评估
        3.4.3 血细胞计数改进算法
        3.4.4 血细胞计数改进算法仿真与验证
    3.5 生化量光信号数据处理
    3.6 本章小结
第四章 管理级多功能软件设计
    4.1 管理级软件总体设计
        4.1.1 管理级操作系统
        4.1.2 管理级图形用户界面
        4.1.3 管理级软件架构
    4.2 管理级基本功能设计
        4.2.1 主测试业务
        4.2.2 标定业务
        4.2.3 定时业务
    4.3 管理级扩展功能设计与完善
        4.3.1 打印业务
        4.3.2 质量控制业务
    4.4 本章小结
第五章 基于CAN总线的通信软件设计
    5.1 CAN总线通信原理
        5.1.1 CAN总线结构
        5.1.2 CAN报文结构
        5.1.3 CAN总线数据处理流程
    5.2 原三分类血液分析仪CAN总线通信方案及评估
        5.2.1 原三分类血液分析仪CAN总线结构与评估
        5.2.2 原三分类血液分析仪CAN总线通信时序与评估
    5.3 以分布式系统架构为基础的CAN总线通信设计
        5.3.1 CAN总线物理连接方式
        5.3.2 CAN总线通信数据帧设计
        5.3.3 CAN总线通信时序优化设计
        5.3.4 方案评估
    5.4 本章小结
第六章 系统运行和评估分析
    6.1 硬件电路测试
        6.1.1 硬件电路测试流程
        6.1.2 硬件电路实际测试结果
    6.2 软件功能测试
    6.3 系统集成测试
        6.3.1 功能测试
        6.3.2 性能测试
        6.3.3 其他需求测试
    6.4 评估与分析
    6.5 本章小结
第七章 总结与展望
    7.1 论文工作总结
    7.2 展望
致谢
参考文献
作者硕士期间发表的论文


【参考文献】：
期刊论文
[1]第31届国际医疗仪器设备展览会在北京成功举办[J]. 李杰,邢楠,窦雪晨.  医疗卫生装备. 2019(04)
[2]红细胞分布宽度与血小板计数比值指数对评估非酒精性脂肪肝病肝纤维化的临床意义[J]. 古巧燕,王会丰,李敏,冯义朝.  中国热带医学. 2019(03)
[3]血液检验在贫血诊断与鉴别诊断中的价值分析[J]. 李丽兰.  临床检验杂志(电子版). 2019(02)
[4]分布式远程模拟量信号采集系统设计[J]. 崔永俊,张祥,刘坤,李康康,杨卫鹏,乔帅雅.  仪表技术与传感器. 2019(02)
[5]新政策下国产创新医疗器械的机遇与挑战[J]. 杨辉,胡凯.  中国医疗设备. 2019(02)
[6]不同血液分析仪检验结果的一致性[J]. 叶德胜.  医疗装备. 2019(01)
[7]血液分析仪联合血细胞形态观察的临床应用价值[J]. 邓威.  深圳中西医结合杂志. 2019(01)
[8]血液细胞形态学检查在血常规检测应用中的临床价值分析[J]. 杨芳芳.  世界最新医学信息文摘. 2018(A3)
[9]患者大量输血后相关生化指标和血清炎性因子变化及临床意义[J]. 羊文芳,王雯.  河北医药. 2018(24)
[10]迈瑞CAL8000流水线与Sysmex-XE2100性能对比分析[J]. 耿辉,宋帅,杨海娇,杨广民.  中国医疗器械信息. 2018(19)

硕士论文
[1]五分类血液分析仪系统与操作管理软件升级开发[D]. 张文浩.东南大学 2017
[2]全自动五分类血液分析仪控制系统开发与优化设计[D]. 赵鹏.东南大学 2015



本文编号：2951271