摘要 基于LabVIEW平臺開發(fā)出應用于遠程心電監(jiān)護系統(tǒng)監(jiān)護中心的軟件，包括服務器和醫(yī)生客戶端程序。服務器實現(xiàn)的功能有心電數(shù)據(jù)接收和存儲、發(fā)送心電數(shù)據(jù)給醫(yī)生客戶端、反饋醫(yī)生客戶端診斷結果等;醫(yī)生客戶端實現(xiàn)的功能有接收服務器心電數(shù)據(jù)、心電數(shù)據(jù)顯示、發(fā)送診斷結果、調(diào)用地圖顯示位置等。經(jīng)過測試，軟件操作平臺界面友好，各個功能均得以實現(xiàn)，較好地完成了預期的設計需求。

遠程心電監(jiān)護在心臟病的診斷和救治方面發(fā)揮著重要作用。其獲得的動態(tài)心電圖可提高對非持續(xù)性異位心律，尤其是對一過性心律失常及短暫的心肌缺血發(fā)作的檢出率，是診斷心肌缺血、心律失常，評估起搏器功和藥物療效的有效指標。同時24 h連續(xù)能監(jiān)測，可快速發(fā)現(xiàn)異常信號，給予病人及時的救治。

監(jiān)護中心軟件開發(fā)環(huán)境采用LabVIEW 2010。LabVIEW由美國國家儀器(NI)公司研制開發(fā)，是一種用圖標代替文本行創(chuàng)建應用程序的圖形化編程語言，廣泛地被工業(yè)界、學術界和研究實驗室所接受。其不僅局限在測試測量領域的應用，且具備了開發(fā)應用軟件能力，集成了大量常用控件，可方便地創(chuàng)建用戶界面，同時，提供眾多不同模塊的開發(fā)工具包，大幅節(jié)省了軟件開發(fā)周期。本文即以此為平臺進行監(jiān)護中心的開發(fā)。

1 系統(tǒng)整體方案

動態(tài)心電監(jiān)護系統(tǒng)包括動態(tài)心電采集系統(tǒng)(Holter)和監(jiān)護中心軟件平臺兩個部分，如圖1所示。

動態(tài)心電采集系統(tǒng)采用型號為TMS320C5515的DSP(Digital Signal Processor)作為主處理器，包括的主要模塊有：心電采集模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊、LCD顯示模塊、實時數(shù)據(jù)檢測模塊、無線通訊模塊、電源管理模塊等。LCD屏同時顯示3個不同導聯(lián)的心電數(shù)據(jù)，通過按鈕切換，可以任意選擇當前顯示導聯(lián)。當前時間、收到的醫(yī)生診斷信息、心電檢測模塊檢測的心率均會實時顯示在屏幕上。為了節(jié)省用電量，每隔2 min按鈕沒有響應，LCD屏即進入休眠狀態(tài)。實時心電數(shù)據(jù)檢測模塊檢測出異常數(shù)據(jù)時，無線通訊模塊將異常點附

近一段時間的心電數(shù)據(jù)通過GPRS網(wǎng)絡發(fā)送給遠程監(jiān)護中心服務器，醫(yī)護人員根據(jù)接收到的心電數(shù)據(jù)進行診斷，并反饋用戶相應的指導意見。同時，若檢測沒有異常，無線通訊模塊也會每隔15 min將一段時間的心電數(shù)據(jù)發(fā)送至監(jiān)護中心服務器。SD卡(Secure Digital Memory Card)進行24 h連續(xù)不斷的心電信號存儲，以供醫(yī)生進行心電數(shù)據(jù)分析。

2 監(jiān)護中心軟件實現(xiàn)

監(jiān)護中心軟件在LabVIEW 2010開發(fā)環(huán)境中進行開發(fā)，同時建立SQL Server數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)庫中創(chuàng)建多個表，包含醫(yī)院信息、Holter信息、患者信息、接收數(shù)據(jù)信息、醫(yī)生信息、用戶密碼信息等。在程序中調(diào)用相應的函數(shù)來進行查詢、插入、修改等操作。

2.1 服務器程序設計

服務器程序是整個監(jiān)護中心的最重要部分，其完成的功能有GPRS數(shù)據(jù)接收、心電數(shù)據(jù)發(fā)送給醫(yī)生客戶端、醫(yī)生客戶端診斷意見發(fā)送給相應的Holter。服務器與Holter、醫(yī)生客戶端、數(shù)據(jù)庫的連接關系如圖2所示。

為了保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐暾院涂煽啃裕掌髋cHolter以及服務器和醫(yī)生客戶端之間的通訊均采用TCP/IP協(xié)議。同時為使通訊過程相對簡潔，在服務器端使用3個TCP通訊端口。服務器與Holter通訊接口負責接收Holter的GPRS數(shù)據(jù)，并將醫(yī)生診斷信息發(fā)送給Holter。服務器與醫(yī)生客戶端的命令傳輸端口收發(fā)醫(yī)生客戶端登陸、患者登記以及其他命令狀態(tài)信息。服務器與醫(yī)生客戶端數(shù)據(jù)傳輸端口進行GPRS和24 h動態(tài)心電數(shù)據(jù)的傳輸。

2.1.1 GPRS數(shù)據(jù)接收

GPRS數(shù)據(jù)接收模塊負責接收Holter發(fā)送來的數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)保存至文件，填寫數(shù)據(jù)庫中相應的表，并告知客戶端有新數(shù)據(jù)需要處理。為了提高數(shù)據(jù)處理的速度，數(shù)據(jù)接收采用LabVIEW的生產(chǎn)者消費者循環(huán)模式(見圖3)。

首先創(chuàng)建一空的隊列和兩個線程，生產(chǎn)者線程循環(huán)接收Holter發(fā)來的數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)和TCP連接信息放入隊列。同時，消費者線程循環(huán)讀取隊列中的信息，進行解碼處理。G PRS心電數(shù)據(jù)在被Holter發(fā)送之前已被編碼為統(tǒng)一格式，消費者線程接收到GPRS心電數(shù)據(jù)后可解碼出該Holter的編號，由此編號便可從數(shù)據(jù)庫中的患者信息表中查詢到該佩戴者的詳細信息。解碼出的心電數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫相應位置，數(shù)據(jù)接收完畢后，更新數(shù)據(jù)庫Holter使用信息，同時觸發(fā)轉發(fā)數(shù)據(jù)給醫(yī)生客戶端的線程。

2.1.2 數(shù)據(jù)分發(fā)模塊

服務器數(shù)據(jù)分發(fā)模塊將接收到的心電數(shù)據(jù)轉發(fā)給醫(yī)生客戶端進行處理，程序流程圖見圖4。服務器上實時儲存著所有與該服務器連接的醫(yī)生客戶端TCP連接信息，數(shù)據(jù)分發(fā)線程觸發(fā)時，服務器會將消息發(fā)送給每個正在連接的客戶端，并將數(shù)據(jù)發(fā)送給最先回應的客戶端。同時，對其他客戶端發(fā)送取消數(shù)據(jù)發(fā)送的信息。

2.2 醫(yī)生客戶端模塊

醫(yī)生客戶端完成患者信息登記、心電數(shù)據(jù)處理等功能。程序啟動界面為一登陸界面，只有獲得用戶名和密碼的醫(yī)生才有權限進入數(shù)據(jù)接收處理的界面。進入軟件后，醫(yī)生便可進行患者登記、修改登記信息、實時接收服務器轉發(fā)數(shù)據(jù)等。醫(yī)生客戶端接收到心電數(shù)據(jù)后進入顯示操作界面，圖5所示為程序運行時心電數(shù)據(jù)顯示效果，其中白色背景部分心電為接收到的心電的全覽圖，紅格背景部分數(shù)據(jù)為全覽圖中選擇的藍色部分的心電信號。同時提供時間測量、幅值測量、放大等工具按鈕，允許用戶改變走紙速度、幅值放大、顯示導聯(lián)。根據(jù)文件中保存的從Holter模塊中的SIM900獲取的經(jīng)緯度信息，調(diào)用百度地圖API，即可實現(xiàn)地圖定位，獲取佩戴者的位置信息，方便對突發(fā)病人的緊急救治。醫(yī)生可將診斷結果或意見建議等信息經(jīng)服務器發(fā)送給Holter?？蛻舳诉€提供歷史數(shù)據(jù)查詢功能，只需提供病人登記號，即可向服務器查詢該使用者一段時間內(nèi)所有無線發(fā)送的心電數(shù)據(jù)。

3 結束語

本文在LabVIEW 2010開發(fā)環(huán)境下設計完成了遠程心電監(jiān)護系統(tǒng)中監(jiān)護中心平臺的軟件設計。經(jīng)過測試，較好地實現(xiàn)了預期的設計需求。同時，將LabVIEW應用于大型軟件開發(fā)，縮短了開發(fā)周期，并提升了軟件設計效率。