1、應用背景

隨著科學技術的發(fā)展，各種醫(yī)療設備相繼問世并得到廣泛應用。應用中的很多醫(yī)療儀器都綜合了傳感器、自動控制、計算機軟件和硬件等高科技技術。市場上的醫(yī)療儀器儀表的控制系統(tǒng)多數(shù)采用單片機實現(xiàn)，普遍存在操作繁瑣、無圖形化操作界面、顯示不直觀的缺點。而采用PC機作為控制端的熱療儀又增大了設備的成本。這些因素都制約著很多應用的迅速普及推廣。

由于ARM嵌入式技術能使控制系統(tǒng)小型化，并且開發(fā)出來的產品功能強大，成本低廉，具有較高的性價比。因此，我們根據(jù)醫(yī)療儀器儀表的市場需要，開發(fā)了一種新型的基于ARM嵌入式系統(tǒng)、配置Linux操作系統(tǒng)的醫(yī)療圖像數(shù)據(jù)采集設備。該系統(tǒng)具有控制集成度高，運行穩(wěn)定，操作方便以及直觀的圖形化界面顯示等特點。

2、成功案例

醫(yī)療分析儀器的核心部件及操作系統(tǒng)

基于伽瑪射線的醫(yī)療圖像采集設備的核心部件

3、系統(tǒng)架構

本系統(tǒng)主要用于實現(xiàn)對醫(yī)療影像數(shù)據(jù)的數(shù)字化采集、處理與數(shù)據(jù)傳輸。

整個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理流程參見圖1，輸入信號為核射線接收傳感器產生的多個通道的反映位置信息的脈沖信號數(shù)據(jù)和一個通道的能量數(shù)據(jù)，通過由多路前置放大器進行信號調理與放大的前置放大板，進入高速AD芯片加FPGA的高速數(shù)字信號處理板，之后的數(shù)據(jù)進入以ARM為核心的主處理器進行能量、線性及均勻性校正并形成圖像幀，最后圖像幀通過TCP/IP網(wǎng)絡接口發(fā)送到采集計算機，由采集計算機進行圖像的顯示和保存。

4、系統(tǒng)硬件設計

醫(yī)療圖像信號采集與處理系統(tǒng)主要包括AD采集與FPGA數(shù)字信號處理板和ARM計算機板。ARM計算機板的主要作用是完成最后的圖像校正、數(shù)據(jù)傳輸、采集控制等功能。

5、系統(tǒng)軟件設計

嵌入式操作系統(tǒng)在系統(tǒng)中具有至關重要的作用，該方案依托高性能的Linux操作系統(tǒng)，實現(xiàn)對數(shù)據(jù)采集終端的控制，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的實時傳輸和處理。

6、 方案優(yōu)勢

醫(yī)療圖像信號采集與處理系統(tǒng)一種采用高性能ARM處理器實現(xiàn)的醫(yī)療信息數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)方案。本統(tǒng)外圍可以實現(xiàn)高精度、高速率的數(shù)據(jù)采集；外圍接口資源豐富；運行嵌入式Linux操作系統(tǒng)。與傳統(tǒng)方案相比，模塊化、低功耗、開放接口使得系統(tǒng)很容易根據(jù)實際需求擴展和移植。其可靠、準確、低成本的設計是一種實用的遠程數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)方案。

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