[NI技术]使用基于PXI的系 统快速检测中风类型 以实现快速治疗.doc

NI技术使用基于PXI的系 统快速检测中风类型 以实现快速治疗"通过使用PXI平 台与网络分析仪，可 以让我们专注于临床 试验，而无需花费精 力自行设计硬件平 台。"- Stefan Kidborg, The Challenge:开发一种快速的小型 系统，在临床试验中 检测微波信号，实现 Medfield科 技对出血性中风和凝 血性中风的类型区中风类型（缺血性中 风和出血性中风）分，让病人在救护车 上就可以开始通血栓 的治疗。The Solution:使用NI PXI平 台与LabVIEW 系统设计软件，开发 小型系统，用于检测 病人大脑中风的类 型Author (s):Stefan Kidborg - 我们用 LabVIEW和 PXI平台建立了一 套系统，将一个基于 PC的控制器、一个 NI PXI- 2547、一个 NI PXI- 2548射频仪器和 一个NI PXIe-5630 网络分析仪整合为一 个独立单元。该测量 装置戴在病人头上， 并且使用十二根天线 与系统相连。背景在瑞典，每年有大约 30,000例新增 中风病例，其中包括 85%的缺血性中风 （凝血或血管阻塞） 和15%的出血性中 风（脑组织出血）。 中风是急性致死的第 三大病因，也是神经 功能障碍的首要原 因。中风需要全天候 医院护理，因而成为 西方世界卫生保健开 销最大的疾病1。在 中风的幸存者中， 20%留有严重的感 觉运动机能障碍；并 且很大一部分人虽然 功能障碍并不明显， 但是他们的生活质量 却也受到了很大的影 响2。早期的溶栓治疗对中 风患者的治疗非常有 效，但是这种治疗仅 限于缺血性中风。这 种方法如果用于出血 性中风的治疗，对患 者来说是非常危险 的。一般来说，治疗 实施得越早疗效越 好；一旦症状出现之 后超过了4.5小 时，则不能实施这一 治疗，因为此时组织 的损伤会导致有很高 的颅内出血的风险。 排除出血性溶血通常 使用计算机断层成像 技术 （Computer tomography, CT）。但是由于患 者送诊的路途和使用 这些仪器进行检测都 需要很长时间，这就 导致了只有4%到 8%的中风病人最终 能按时接受到溶栓治 疗。梅德菲尔德诊断公司 开发的微波诊断方法 可以在CT扫描之前 区分缺血性中风和出 血性中风，并且能够 最终取代CT。它是 一种非侵入性的便携 式病人筛查装置，能 够确定颅内出血存在 与否、出血部位和范 围。当病人刚刚抵达 急救室时，或者当急 救车人员到达急救现 场时，即可使用该仪 器。微波诊断与其它的医 学影像技术本质上差 别很大。X射线直接 穿过检测部位，而超 声仪则利用了声波的 反射。但微波诊断技 术利用的是微波在体 内的散射（图2）。 这台仪器使用了一个 接有许多天线的装 置；使用仪器时，这 个装置被戴在头上。 每根天线每次传输一 个声波信号给信号采 集器，与此同时，其 它的天线会接收信 号。这项技术的另一 个优势在于，它的部 件非常紧凑，可以方 便的在健康护理链的 前端急救室或救 护车内使用。为了实现对中风患者 的床边检测，这个系 统需要灵活可移动。 我们与NI的合作伙 伴Prevas公司 以及NI共同合作， 开发了一套以NI PXIe-5630 矢量网络分析仪 （Vector Network Analyzer， VNA）为核心的系 统。VNA被安装在 PXI-1065机 箱中。整个系统包括 12根天线，开关阵 列由四个和四个NI PXI-2548模 块构成（图3）。1/9我们使用开发了系统的控制和 测量软件，并且使用 C# .NET开发 了人机交互界面。为 了满足用户界面的需 求，我们选择了来实现开发过程。由 于LabVIEW可 以很好的兼容不同开 发工具，所以 LabVIEW结合 C# .NET是系 统软件开发的最佳方 案（图4）。我们在用户界面的开 发过程中与护士进行 了紧密合作，以确保 该软件的用户友好 性。测量过程中，护 士可以随时看到剩余 时间。因此，如果病 人需要转移，护士可 以根据检测的剩余时 间决定何时进行转移 （图5）。在图6中，12根天 线（S11到 S1212）的信号 被显示在一个简单的 表格里。护士可以根 据这些信息确定每根 天线和头部是否形成 了可靠连接。2/9在软件的工程模式 中，对于VNA和开 关的控制也非常简 便。只要在左边的天 线与头部连接位置图 中选择相应的天线， 进行发送和接收，就 可以在界面右边看到 该天线的信号图（图 7）。我们根据医院的使用 环境，选择了一个 12端口的VNA， 体积紧凑并且可以提 供快速的解决方案。 这一方案在护士中反 响很好。由于Prevas公 司是NI的优选合作 伙伴，所以在NI完 成VNA的同时 Prevas就可以 开发出这套仪器。在 新的NI VNA面 世的同时， Strokefinder R10也可以投入生 产。NI合作伙伴是独立 于NI的商业实体， 与NI无代理、 合 伙或合资关系。参考文献1Förekomst i befolkningen, Bo Norrving, Läkebladet ” Trombolysbehandling viktig vid stroke” Nr7, 17 nov 2006.Author Information:Stefan KidborgSwedenstefan. 3/9中风类型（缺血性中 风和出血性中风）X射线和微波对作用 部位的影响4/9梅德菲尔德公司开发 的 Strokefinder R105/9