醫(yī)用儀器軟件設(shè)計(jì) 課件 第11、12章 血氧監(jiān)測(cè)與顯示實(shí)驗(yàn)、心電監(jiān)測(cè)與顯示實(shí)驗(yàn)

第十一章血氧監(jiān)測(cè)與顯示實(shí)驗(yàn)工業(yè)和信息化部“十四五”規(guī)劃教材醫(yī)用儀器軟件設(shè)計(jì)—基于WinForm01實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)內(nèi)容本章實(shí)驗(yàn)需要編寫和完善實(shí)現(xiàn)以下功能的代碼：①在血氧顯示區(qū)域顯示血氧飽和度、脈率、手指連接狀態(tài)和探頭連接狀態(tài)；②雙擊血氧顯示區(qū)域后，彈出血氧設(shè)置窗口，在該窗口中可以設(shè)置計(jì)算靈敏度為高、中、低；③在SpO?區(qū)域顯示血氧波形。02實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)原理血氧飽和度(SpO?)即血液中氧的濃度，它是呼吸循環(huán)的重要生理參數(shù)。臨床上，一般認(rèn)為SpO?的正常值不能低于94%,低于94%則被認(rèn)為供氧不足。有學(xué)者將SpO?<90%定為低氧血癥的標(biāo)準(zhǔn)。人體內(nèi)的血氧含量需要維持在一定的范圍內(nèi)才能夠保持人體的健康，血氧不足時(shí)容易產(chǎn)生注意力不集中、記憶力減退、頭暈?zāi)垦?、焦慮等癥狀。血氧測(cè)量原理

傳統(tǒng)的血氧飽和度測(cè)量方法是利用血氧分析儀對(duì)人體新采集的血樣進(jìn)行電化學(xué)分析，然后通過(guò)相應(yīng)的測(cè)量參數(shù)計(jì)算出血氧飽和度。

本實(shí)驗(yàn)采用的是目前流行的指套式光電傳感器測(cè)量血氧的方法。測(cè)量時(shí)，只需將傳感器套在人手指上，然后將采集到的信號(hào)經(jīng)處理后傳到主機(jī)，即可觀察人體血氧飽和度的情況。實(shí)驗(yàn)原理

血氧測(cè)量原理實(shí)驗(yàn)原理血液中氧的濃度可以用血氧飽和度(SpO?)來(lái)表示。血氧飽和度(SpO?)是血液中氧合血紅蛋白(HbO?)的容量占所有可結(jié)合的血紅蛋白(HbO?+Hb,即氧合血紅蛋白+還原血紅蛋白)容量的百分比，即血氧測(cè)量原理實(shí)驗(yàn)原理脈搏是指人體淺表可觸摸到的動(dòng)脈搏動(dòng)。脈率是指每分鐘的動(dòng)脈搏動(dòng)次數(shù)，正常情況下脈率和心率是一致的。動(dòng)脈的搏動(dòng)是有節(jié)律的，脈搏波結(jié)構(gòu)如圖11-1所示。血氧測(cè)量原理實(shí)驗(yàn)原理血氧監(jiān)測(cè)與顯示的設(shè)計(jì)框圖如圖11-2所示。設(shè)計(jì)框圖實(shí)驗(yàn)原理開(kāi)始程序設(shè)計(jì)之前，先通過(guò)一個(gè)應(yīng)用程序來(lái)了解血氧監(jiān)測(cè)的效果。打開(kāi)本書配套資料包中的“03.WinForm應(yīng)用程序\07.SPO2Monitor”目錄，雙擊運(yùn)行SPO2Monitor.exe。血氧監(jiān)測(cè)與顯示應(yīng)用程序運(yùn)行效果03實(shí)驗(yàn)步驟首先，將本書配套資料包中的“04.例程資料\Material\07.SPO2Monitor\07.SPO2Monitor”文件夾復(fù)制到“D:\WinFormTest”目錄下。實(shí)驗(yàn)步驟復(fù)制基準(zhǔn)項(xiàng)目將本書配套資料包“04.例程資料\Material\07.SPO2MonitorStepByStep”文件夾中的所有文件復(fù)制到“D:WinFormTest107.SPO2MonitorParamMonitor\ParamMonitor”目錄下。然后，在VisualStudio中打開(kāi)項(xiàng)目。復(fù)制并添加文件實(shí)驗(yàn)步驟雙擊打開(kāi)FormSPO2Set.cs窗體的設(shè)計(jì)界面，血氧參數(shù)設(shè)置界面如圖11-4所示，對(duì)照表11-1所示的控件說(shuō)明，為控件添加響應(yīng)方法。添加控件的響應(yīng)方法實(shí)驗(yàn)步驟雙擊打開(kāi)FormSPO2Set.cs窗體的設(shè)計(jì)界面，血氧參數(shù)設(shè)置界面如圖11-4所示，對(duì)照表11-1所示的控件說(shuō)明，為控件添加響應(yīng)方法。添加控件的響應(yīng)方法

雙擊打開(kāi)MainForm.cs窗體的設(shè)計(jì)界面，血氧參數(shù)顯示模塊如圖11-5所示，對(duì)照表11-2所示的控件說(shuō)明，為控件添加響應(yīng)方法。實(shí)驗(yàn)步驟添加控件的響應(yīng)方法在FormSPO2Set.cs文件中添加第3至4行、第9至13行和第19至21行代碼，如程序清單11-1所示，下面按照順序?qū)@些語(yǔ)句進(jìn)行解釋。實(shí)驗(yàn)步驟完善FormSPO2Set.cs文件(1)第4行代碼：聲明設(shè)置血氧計(jì)算靈敏度委托。(2)第9至10行代碼：定義SendData類變量和血氧計(jì)算靈敏度變量。(3)第13行代碼：聲明設(shè)置血氧計(jì)算靈敏度委托變量。(4)第20至21行代碼：將主界面?zhèn)鱽?lái)的SendData類變量和血氧計(jì)算靈敏度賦值給當(dāng)前的SendData類變量和血氧計(jì)算靈敏度變量。實(shí)驗(yàn)步驟完善FormSPO2Set.cs文件實(shí)驗(yàn)步驟在MainForm.cs文件的ParamMonitor類中，添加第11至15行和第23行代碼，如程序清單11-3所示，下面按照順序?qū)@些語(yǔ)句進(jìn)行解釋。完善MainForm.cs文件(1)第12行代碼：定義血氧計(jì)算靈敏度變量，初始化為“中”。(2)第13行代碼：實(shí)例化List變量，用于存儲(chǔ)血氧波形數(shù)據(jù)。(3)第14行代碼：定義血氧波形畫筆，顏色為青色，寬度為1。(4)第15行代碼：定義血氧波形橫坐標(biāo)，初始化為0.0F。(5)第23行代碼：初始化向血氧波形數(shù)據(jù)鏈表添加0。實(shí)驗(yàn)步驟完善MainForm.cs文件第十二章心電監(jiān)測(cè)與顯示實(shí)驗(yàn)工業(yè)和信息化部“十四五”規(guī)劃教材醫(yī)用儀器軟件設(shè)計(jì)—基于WinForm01實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)內(nèi)容本章實(shí)驗(yàn)主要編寫和完善實(shí)現(xiàn)以下功能的代碼：①在心電顯示區(qū)域顯示心率和探頭導(dǎo)聯(lián)狀態(tài)；②雙擊心電顯示區(qū)域后，彈出心電設(shè)置窗口；③在ECG1和ECG2區(qū)域顯示心電波形。02實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)原理心電信號(hào)來(lái)源于心臟的周期性活動(dòng)。在每個(gè)心動(dòng)周期中，心臟竇房結(jié)細(xì)胞內(nèi)外首先產(chǎn)生電位的急劇變化(動(dòng)作電位),而這種電位的變化通過(guò)心肌細(xì)胞依次向心房和心室傳播，并在體表不同部位形成一次有規(guī)律的電位變化。將體表不同時(shí)期的電位差信號(hào)連續(xù)采集、放大，并連續(xù)實(shí)時(shí)地顯示，便形成心電圖(ECG)。心電測(cè)量原理

在人體不同部位放置電極，并通過(guò)導(dǎo)聯(lián)線與心電圖機(jī)放大電路的正負(fù)極相連，這種記錄心電圖的電路連接方法稱為心電圖導(dǎo)聯(lián)。目前廣泛采納的國(guó)際通用導(dǎo)聯(lián)體系稱為常規(guī)12導(dǎo)聯(lián)體系，包括與肢體相連的肢體導(dǎo)聯(lián)和與胸部相連的胸導(dǎo)聯(lián)。

心電測(cè)量主要有以下功能：記錄人體心臟的電活動(dòng)，診斷是否存在心律失常的情況；診斷心肌梗死的部位、范圍和程度，有助于預(yù)防冠心??；判斷藥物或電解質(zhì)情況對(duì)心臟的影響，例如，有房顫的患者在服用胺碘酮藥物后應(yīng)定期做心電測(cè)量，以便于觀察療效；判斷人工心臟起搏器的工作狀況。實(shí)驗(yàn)原理

心電測(cè)量原理實(shí)驗(yàn)原理心電圖是心臟搏動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的生物電位變化曲線，是客觀反映心臟電興奮的發(fā)生、傳播及恢復(fù)過(guò)程的重要生理指標(biāo)，如圖12-1所示。心電測(cè)量原理20%30%40%50%P波

心臟的興奮發(fā)源于竇房結(jié)，最先傳至心房。因此，心電圖各波中最先出現(xiàn)的是代表左右心房興奮過(guò)程的P波。PR段PR段是從P波的終點(diǎn)到QRS復(fù)合波起點(diǎn)的間隔時(shí)間，它通常與基線為同一水平線。PR段代表從心房開(kāi)始興奮到心室開(kāi)始興奮的時(shí)間，即興奮通過(guò)心房、房室結(jié)和房室束的傳導(dǎo)時(shí)間。QRS復(fù)合波QRS復(fù)合波代表兩心室興奮傳播過(guò)程的電位變化。由竇房結(jié)產(chǎn)生的興奮波，經(jīng)傳導(dǎo)系統(tǒng)首先到達(dá)室間隔的左側(cè)面，然后按一定的路線和方向，由內(nèi)層向外層依次傳播。實(shí)驗(yàn)原理

實(shí)驗(yàn)原理ST段是指從QRS復(fù)合波結(jié)束到T波開(kāi)始的間隔時(shí)間，為水平線。它反映心室各部位在興奮后所處的去極化狀態(tài)，故無(wú)電位差。正常時(shí)接近于基線，向下偏移不應(yīng)超過(guò)0.05mV,向上偏移不應(yīng)超過(guò)0.1mV。心電測(cè)量原理T波是繼QRS復(fù)合波后的一個(gè)波幅較小而波寬較寬的電波，它反映心室興奮后復(fù)極化的過(guò)程。心室復(fù)極化的順序與去極化過(guò)程相反，它緩慢地由外層向內(nèi)層進(jìn)行。在外層已去極化部分的負(fù)電位首先恢復(fù)到靜息時(shí)的正電位，使外層為正，內(nèi)層為負(fù)，因此與去極化時(shí)向量的方向基本相同。實(shí)驗(yàn)原理表12-1所示為正常成人心電圖各個(gè)波形的典型值范圍。心電測(cè)量原理實(shí)驗(yàn)原理心電監(jiān)測(cè)與顯示實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)框圖如圖12-2所示。設(shè)計(jì)框圖實(shí)驗(yàn)原理開(kāi)始程序設(shè)計(jì)之前，先通過(guò)一個(gè)應(yīng)用程序來(lái)了解心電監(jiān)測(cè)的效果。打開(kāi)本書配套資料包中的“03.WinForm應(yīng)用程序\08.ECGMonitor”目錄，雙擊運(yùn)行ECGMonitor.exe。心電監(jiān)測(cè)與顯示應(yīng)用程序運(yùn)行效果03實(shí)驗(yàn)步驟首先，將本書配套資料包中的“04.例程資料\Material\08.ECGMonitor\08.ECGMonitor”文件夾復(fù)制到“D:\WinFormTest”目錄下。實(shí)驗(yàn)步驟復(fù)制基準(zhǔn)項(xiàng)目將本書配套資料包“04.例程資料\Material\08.ECGMonitor\StepByStep”文件夾中的所有文件復(fù)制到“D:\WinFormTest\08.ECGMonitor\ParamMonitor\ParamMonitor”目錄下。然后，在VisualStudio中打開(kāi)項(xiàng)目。復(fù)制并添加文件實(shí)驗(yàn)步驟雙擊打開(kāi)FormECGSet.cs窗體的設(shè)計(jì)界面，心電參數(shù)設(shè)置界面如圖12-4所示，對(duì)照表12-2所示的控件說(shuō)明，為控件添加響應(yīng)方法。添加控件的響應(yīng)方法實(shí)驗(yàn)步驟雙擊打開(kāi)FormECGSet.cs窗體的設(shè)計(jì)界面，心電參數(shù)設(shè)置界面如圖12-4所示，對(duì)照表12-2所示的控件說(shuō)明，為控件添加響應(yīng)方法。添加控件的響應(yīng)方法

雙擊打開(kāi)FormECGSet.cs窗體的設(shè)計(jì)界面，心電參數(shù)顯示模塊如圖12-5所示，對(duì)照表12-3所示的控件說(shuō)明，為控件添加響應(yīng)方法。實(shí)驗(yàn)步驟添加控件的響應(yīng)方法在FormECGSet.cs文件中添加第3至4行、第8至15行、第21至27行代碼，如程序清單12-1所示，下面按照順序?qū)@些語(yǔ)句進(jìn)行解釋。實(shí)驗(yàn)步驟完善FormECGSet.cs文件(1)第4行代碼：聲明設(shè)置心電導(dǎo)聯(lián)和增益的委托。(2)第8至12行代碼：定義SendData類變量和ECG1、ECG2導(dǎo)聯(lián)信息和增益變量。(3)第15行代碼：聲明設(shè)置心電導(dǎo)聯(lián)和增益委托變量。(4)第21至27行代碼：將主界面?zhèn)鱽?lái)的SendData類變量及ECG1、ECG2導(dǎo)聯(lián)信息和增益賦給當(dāng)前的SendData類變量及ECG1、ECG2導(dǎo)聯(lián)信息和增益變量。實(shí)驗(yàn)步驟完善FormECGSet.cs文件實(shí)驗(yàn)步驟在MainForm.cs文件的ParamMonitor類中，添加第9至19行代碼，如程序清單12-4所示，下面按照順序?qū)@些語(yǔ)句進(jìn)行解釋。完善Mai