基于USB总线的胃肠动力检测仪的设计与实现

摘要

胃肠动力障碍性疾病作为临床上常见的胃肠道功能性疾病，得到了人们的普遍关注。胃肠动力学是当前针对胃肠动力障碍性疾病提出的一门新兴学科，主要研究人体胃肠运动的生理、病理和胃肠动力障碍性疾病的临床诊断和治疗。反映胃肠动力学特性的胃肠运动生理参数检测及结果分析已成为胃肠动力障碍性疾病的重要诊断方法。胃肠无创动力检测是近年来消化内科提出的一种新的人体胃肠道运动生理参数的检测方法，力图解决正常生理状态下，人体胃肠道压力实时监测问题，是一种安全、方便、无损伤、诊断率高的检查技术。 本文主要解决人体消化道运动生理参数的无创获取、信号分析处理及利用等问题。主要工作包括： 研制了基于USB总线的胃肠动力检测系统下位机硬件系统，完成信号采集电路、主控制电路、A/D转换等电路的设计和系统集成；开发专用的USB设备驱动程序和固件程序，实现芯片与主机及外部逻辑通信。 分析上位机数据分析软件需求，划分软件的功能模块，主要包括数据采集、波形分析、胃肠道生理参数计算、报告输出等模块；采用ADO数据库技术，提供患者信息和医学术语词库管理平台，完善软件功能。 进行了实验室测试，初步验证系统的工作性能、可靠性、安全性，并对典型实验数据进行了分析。 本研究为临床胃肠动力性疾病的诊查提供有力工具，为人体胃肠运动功能研究和胃肠动力性能评价提供定量依据，为医生进行疾病诊断提供了客观的数据参考，测试表明，系统满足实际的医用需求。

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致谢

第一章绪论

1.1课题的研究背景

1.2胃肠动力诊查方法研究现状

1.3本课题的研究目的和意义

1.4本文的主要研究内容

第二章USB总线概述

2.1 USB总线的发展

2.2 USB总线的优点

2.3总线构成

2.4 USB设备的枚举过程

第三章系统硬件实现方案

3.1动力仪工作原理

3.2 USB接口芯片的选择

3.3 EZ-USB软配置

3.3.1软配置特性

3.3.2配置方式

3.4 EZ-USB接口设备开发方法

3.5 AN2131SC芯片的特点

3.6 A/D转换

3.6.1 A/D转换电路

3.6.2控制字的格式

3.6.3转换过程

3.7固件设计

3.7.1固件程序设计原理

3.7.2固件程序的装载

3.8设备驱动程序的开发

3.8.1 WDM驱动程序层次结构

3.8.2驱动程序的装载

第四章系统软件设计方案

4.1软件功能

4.2数据库设计

4.2.1 ADO技术

4.2.2创建数据库

4.3数据采集与显示

4.3.1应用程序与USB设备的通信

4.3.2系统工作流程

4.4波形分析

4.4.1历史数据的读取

4.4.2各项功能参数的定义与描述

4.4.3波形数据的保存

4.5患者数据库管理

4.6词库管理

4.6.1常用语词库管理

4.6.2解释与评议词库管理

4.7用户及密码管理

4.8分析报告输出

第五章临床测试

5.1压力数据采集

5.2动力参数计算

5.3检测结果输出

第六章总结与展望

6.1本文总结

6.2进一步的研究内容

参考文献