血小板功能多模式快速检测控制与管理系统开发

摘要

血小板是血液细胞的重要组成，其凝血、聚集等功能特性的快速检测对于血栓性疾病精准预防与治疗、抗血小板药物能效监测极为重要。论文围绕更多检测模式、更高检测效率和更友好的用户体验等功能需求，全面深入地研究了血小板功能多模式快速检测控制与管理系统的设计与实现。
　　系统由多模式快速检测控制机（模块）与管理机组成，两者通过SPI接口进行通信，其中控制机完成血小板功能检测过程的时序控制、检测信号处理、执行机构驱动等功能，管理机承担人机交互、检测流程管理、数据处理等任务。系统通过多次加样、稀释、加诱聚剂、定时计数与测量、清洗、并控制测量环境参数（温度、浓度等），实现了血小板在指定诱聚剂作用下的功能测量和分析。论文在基本型系统的基础上，研究完善控制软件功能，结合操作管理软件新功能开发，优化检测流程，设计增加了多检测模式测量控制，提升了检测效率，改善了用户体验;在此基础上，论文进一步提出采用控制机模块并联的改进方案，设计了合理可靠的SPI通信机制、同步控制和操作管理软件结构，实现了检测效率的明显提升。
　　论文首先介绍了血小板功能检测的意义、医学原理与检测技术发展现状，说明了系统功能需求，针对性地提出了通过检测流程优化、控制机模块并联等方式逐步改进基本型系统的设计方案。然后从软件结构、检测流程控制、电机参数设计、检测参数采集与处理等方面，给出了针对检测流程优化的控制软件的设计与实现;接着说明了针对检测流程优化的操作管理软件结构和设计原理，详细给出了检测模式管理、数据管理与查询、人机交互等软件模块的实现;在此基础上，针对控制机模块并联的改进方案，设计了管理机与多个控制机之间的SPI通信机制，分析了检测过程高效控制与协调等关键功能的软、硬件实现方法，给出了多模块同步检测过程控制与操作管理软件架构的实现。论文研究成果被直接用于两类自动化检测仪新产品的开发，结合系统测试与评估，文中最后给出了重复性、检测精度与效率、操作性等方面的试验结果，验证了系统结构的实用性、合理性、测量结果的正确有效性。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 课题研究的背景与意义

1．1．1 血小板生理特性与作用

1．1．2 血小板聚集功能检测的医学依据

1．1．3 血小板功能分析仪研究开发意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 血小板聚集功能检测技术及相关仪器

1．2．2 嵌入式系统技术在医疗产品中的应用

1．3 已有工作基础

1．3．1 基本型血小板功能分析仪

1．3．2 可进一步提升之处

1．4 本文工作与章节安排

第二章 需求分析与方案设计

2．1 血小板功能检测原理

2．1．1 库尔特原理

2．1．2 连续血小板计数法

2．2 控制与管理系统基本需求

2．2．1 系统功能要求

2．2．2 系统性能要求

2．2．3 其他要求

2．3 基本型分析仪结构与功能

2．4 控制与管理系统设计

2．4．1 检测流程优化

2．4．2 控制机模块并联

2．5 本章小结

第三章 控制软件设计与实现

3．1 检测控制过程说明与控制软件结构

3．1．1 检测控制过程

3．1．2 控制软件整体结构

3．2 多样品杯下电机控制实现

3．2．1 检测流程控制实现

3．2．2 电机参数设计与管理

3．3 血样参数采集与处理

3．3．1 血样参数数据采集

3．3．2 检测数据处理与分析

3．4 本章小结

第四章 操作管理软件设计与实现

4．1 管理机软件整体设计

4．2 多种检测模式设计与功能实现

4．2．1 多种检测模式设计

4．2．2 多种检测模式流程管理

4．2．3 批量血样信息快速输入

4．3 数据管理与查询模块设计与实现

4．3．1 数据存储管理与查询模块设计与实现

4．3．2 检测数据批量上传设计与实现

4．4 人机交互模块的优化实现

4．4．1 人机交互界面设计与开发

4．4．2 特殊屏蔽处理功能设计与实现

4．5 操作管理软件的在线升级方案设计与软件实现

4．6 本章小结

第五章 控制机模块并联改进方案的实现

5．1 SPI一对多通信机制设计实现

5．1．1 SPI一对多通信接口与机制设计

5．1．2 DSP硬件与通信协议实现

5．2 操作管理软件架构设计与实现

5．2．1 操作管理软件分层设计

5．2．2 管理层与控制层消息传递机制

5．2．3 控制层软件结构

5．3 多个控制机模块间的协调

5．3．1 多线程下SPI接口控制

5．3．2 Linux多线程定时器构建和应用

5．4 本章小结

第六章 系统测试评估与分析

6．1 软件功能测试

6．2 系统测试与性能分析

6．2．1 多模式快速血小板功能分析仪集成测试

6．2．2 并行双模块血小板功能分析仪单元测试

6．3 本章小结

第七章 总结与展望

7．1 论文工作总结

7．2 后期工作展望

致谢

参考文献

作者硕士期间发表的论文