基于單片機的B超手柄助力器設計

摘 要

　　隨著科技進步，醫工融合，醫療器械的發展也進入了自動化、智能化和數字化的全新階段。在診療過程中，如何使用機器輔助甚至替代醫務人員進行操作已成為當今全球性的研究熱點。本文為了解決醫務人員在 B 超檢測過程中長時間施加壓力帶來的手腕勞損問題，設計一種基于單片機的 B 超手柄助力器作為檢測過程中的輔助設備，目的是通過簡單的按鍵操作，對整個施加壓力的過程進行機器自動化的替代，可以有效、安全、輕松、準確地完成整個檢測過程。

　　首先，確定了助力器系統的主要控制結構和方案。設計以單片機為核心，與電機驅動模塊、壓力采集模塊、顯示模塊構成完整的復合控制系統。選用 STM32F103C8T6 芯片作為主控制器，按鍵觸發命令至驅動模塊，控制步進電機前進與后退，從而帶動 B 超手柄進行壓力的增減。整個過程中施加的壓力大小通過薄膜壓力傳感器采集，經過 ADC轉換后通過 OLED 顯示屏進行數字化顯示，輔助醫務人員做出判斷。

　　其次，進一步完善系統功能。為了保證控制系統的安全性，內部設置有壓力上限值，當檢測到當前的壓力值超過上限值時，通過蜂鳴器鳴叫和 OLED 顯示警告信息兩種方式同時提醒操作人員；為了保證操作過程中的靈活性，采用按鍵選擇的方式控制壓力大小，可以根據不同病人、不同檢測方法進行更有針對性的調整。為了避免檢測數據的浪費，設計了基于計算機平臺的上位機軟件，可以將檢測過程中產生的壓力數據進行顯示、采集和保存，有助于后續的研究和使用。

　　最后，通過軟件與硬件相結合的方式進行系統測試。軟件的電路仿真結果表明在理想條件下控制系統可以穩定運行；硬件的實物搭接結果表明所設計的 B 超手柄助力器在實際應用中能夠完成控制功能，系統安全穩定，具有可移植性；操作簡便靈活，能夠有效減輕醫務人員的工作負擔。

　　關鍵詞：B 超手柄助力器；醫工結合；STM32;Proteus;LabVIEW

　　ABSTRACT

　　With the advancement of science and technology and the integration of medicine and industry, the development of medical equipment has also entered a new stage of automation, intelligence and digitization. In the process of diagnosis and treatment, how to use machines to assist or even replace medical personnel for operations has become a global research hotspot today. In order to solve the problem of wrist strain caused by long-term pressure applied by medical staff during the B-ultrasound detection process, a B-mode ultrasound handle booster based on a single-chip microcomputer is designed as an auxiliary device in the detection process. The purpose is to operate through simple keystrokes. The entire process of applying pressure is replaced by machine automation, which can effectively, safely, easily and accurately complete the entire inspection process.

　　Firstly, the main control structure and scheme of the booster system are determined. The design is based on the single-chip microcomputer, which forms a complete composite control system with the motor drive module, pressure acquisition module, and display module. Select the STM32F103C8T6 chip as the main controller, press the trigger command to the drive module, and control the stepping motor to advance and retreat, thereby driving the B-ultrasound handle to increase or decrease the pressure. The pressure applied during the whole process is collected by a thin-film pressure sensor, and digitally displayed on an OLED display screen after ADC conversion to assist medical staff in making judgments.

　　Secondly, further improve system functions. Set the upper pressure limit to ensure the safety of the control system. When it is detected that the current pressure value exceeds the upper limit, the buzzer and the OLED display warning message will be used to remind the operator at the same time. In order to ensure the flexibility in the operation process, the pressure is controlled by the method of button selection, the use of button selection to control the size of the pressure, you can make more targeted adjustments according to different patients and different detection methods. In order to avoid the waste of detection data, a host computer software based on a computer platform is designed, which can display, collect and save the pressure data collected during the detection process, which is helpful for subsequent research and use.

　　Finally, the test is performed through a combination of software and hardware. The circuit simulation results of the software show that the control system can operate stably under ideal conditions. the physical overlap results of the hardware show that the designed B-ultrasound handle booster can complete the control function in practical applications, the system is safe and stable, and has portability. Simple and flexible, it can effectively reduce the workload of medical staff.

　　Keywords: B-mode ultrasonic handle booster; medical-industrial integration; STM32; Proteus; LabVIEW

　　目 錄

　　第 1 章 緒論

　　1.1 引言

　　隨著時代發展，人們的健康意識不斷增強，對醫療器械的需求也不斷增長。醫療器械的發展得到了越來越多的重視，醫學與工學的融合更是為醫療器械的發展帶來了全新的研究方向。醫療器械已經成為推進醫學診療技術的主要動力，醫療器械的發展與醫工結合的推進不僅能夠推動診療技術的進步，還能帶動傳統的醫學模式朝著機器化、自動化、智能化的模式進行轉變。

　　醫工結合是一門于 20 世紀 70 年代剛開始發展的新興交叉學科。通過幾十年的創新與研究，在全球范圍內已經取得了一系列突破性的成果，如基于 3D 打印的醫療器械研發、基于人工智能與大數據的手術機器人等。醫療器械的改進、創新與研發成為醫工結合的迫切需求，與生物醫學工程等高新技術結合的醫療器械行業已經成為一個國家制造業和高科技水平的體現[1-2].

　　醫療器械產業是涉及到國計民生的產業，有著巨大的開發潛力，在全球都頗受重視，尤其是發達國家。美國仍在該領域處于龍頭位置，西歐和日本也緊隨其后在市場中占據絕對的優勢。其中醫療設備的自動化、智能化與數字化是國際大公司的發展重點[3].我國在醫療器械方面的發展時間不長，但是發展速度很快，已超全球平均水平。目前，制約我國醫療器械產業發展的原因還有很多。首先是技術創新不足，其次我國并未將醫療技術的研發和產業很好的結合起來，并未形成完善的市場機制和行業規范來保護醫療器械行業的健康發展，產業中相關標準與技術發展并不同步，與國際標準有著巨大的差距，并且缺乏國際認可的第三方檢驗機構，難以進行全球化的推廣和應用。

　　面對目前發展中存在的創新不足、產業脫節、市場機制不完善等問題，國家已經高度重視�！吨袊�制造 2025》指出[4],在醫療器械方面，不僅要提高創新能力，還要提高產業化水平，實現重點突破，并對高性能診療設備規劃了長遠的目標。在技術、市場、政策的共同努力之下，我國將從醫療器械制造完成醫療器械創造的巨大轉變，不再簡單的重視數量和產量，而是要以創新作為驅動力，優先提升醫療器械產品的質量，從材料、制造工業、創新研發能力等全面提升，推動我國醫工結合、協同創新的醫療產業高速發展[5].

　　1.2 醫療器械的國內外現狀

　�。�1）醫療器械技術水平。歐美、日本等地區有著發達的工業基礎，在醫療器械領域的探索和發展較早，有著多年的技術積累和完善成熟的研究環境。掌握著高端醫療設備的重要核心技術和關鍵材料且并不對外開放，尤其在新興的智能醫療機器人領域，其研發、制造和應用始終處于全球領先的地位[6-7].在美國，由于醫療器械技術水平發展迅猛，多種醫療器械產品上市，已初步建立起人工智能領域的醫療器械注冊審批與監管制度[8].

　　醫療器械產業屬于高端技術產業，與國際環境相比，我國的醫療器械水平相對較低，還處于起步階段，創新意識和實踐的不足是制約醫療器械發展的主要原因。缺乏原創為主的核心技術、自主檢測方法與醫療器械產品標準。在醫療設備的研發中，中、低端產品較多，且產品中涉及到的核心技術零件還是無法擺脫對進口的依賴；而醫療器械中的高端產品多為仿制與改進，自主研發的產品還有諸多不足。

　�。�2）醫療器械市場規模。由于全球化和人口老齡化的影響，醫療設備的市場也在穩定增長不斷擴大。美國在醫療器械市場中約占 45%,是醫療器械市場中最主要的制造大國。第二是歐盟，約占全球市場的 30%.日本也憑借發達的工業基礎和科技水平在全球處于領先位置。據統計[9],2017 年全球醫療器械的銷售規模已經達到了 3540 億美元，并且以 5.5%的年均增長率迅速發展，預計在 2021 年將達到 4320 億美元。全球的大型醫療企業十分重視同類產品的更新換代，會結合本土特色對產品進行研發。同時會及時整理同類產品的資源，在占領高端產品市場的同時也拓展中低端產品的市場，全面占領全球市場的份額。

　　我國醫療器械市場發展不久，但是速度較快。從 20 世紀 80 年代開始發展至今，我國已經初步建立起了完整的醫療產業鏈條以及較為完善的醫療器械產業體系，多種基礎醫療器械產品的產量均居世界榜首[10].市場規模由 2006 年的 434 億元增長到了 2015 年 的 3080 億元。從進出口形勢來看，一些企業正在通過引進新的技術來提高企業的競爭力，將以往的價格競爭轉為科技含量的競爭。

　　國產醫療器械企業鮮有出現在中高端市場，缺乏核心的技術及材料、中低端醫療器械產品過剩以及產學研用互動不足等原因都制約著我國醫療器械產業的發展。近年來，國家推出了一系列政策來推動國家醫工結合、協同創新的發展。人工智能與醫療器械進行了更深層次的融合，醫療器械產業前景廣闊，具有巨大的提升空間和挖掘潛能。

　�。�3）醫工結合發展模式。由于各個國家的國情不同，醫工結合的發展模式也不同。

　　美國最早提出醫工結合的發展理念，其發展模式主要依賴于科研院所、醫療診所以及政府、企業等部門之間的交流合作，由國家進行統一規劃管理，構成全國范圍內的醫學研究網絡。歐盟國家以制定戰略計劃，成立專項基金項目為主，通過國家級別的研究所與政府機構共同合作推動臨床項目的研發及轉換。新加坡是通過國立研究基金，制定研究規劃及資金投入，推動醫工結合建設[11].

　　在 20 世紀八十年代，我國開始醫工結合的初步探索，從基礎學科入手，醫學與工學交叉設立生物醫學工程專業。近年來，研究所、高等院校與醫院的聯合研究已初步在醫藥研發、診療技術、醫療器械及設備方面取得一系列成果[12].進入 21 世紀以來，國家推出了一系列政策來推動醫工結合的發展。中共十九大作出要建設網絡強國、數據中國、智慧社會的重大戰略部署，推動互聯網、大數據、人工智能和實體經濟的深度融合。

　　在醫療領域將要面對的問題就是如何將互聯網、大數據與人工智能與醫療事業相結合，做到與時俱進，推動醫療事業的迅速發展。

　　據分析指出[13],醫工結合的進一步發展還存在著以下問題：在基礎研究階段，醫工結合的學科融合不夠充分；醫療器械的研究與臨床需求互動不足；科研成果與實際生產鏈條不完善，導致科研成果難以轉換。順應醫療器械市場需求不斷擴大的趨勢，直面自身在該領域存在的問題，積極學習和引進發達國家的技術，借鑒發達國家在探索道路上的經驗教訓，充分培養并利用醫工人才儲備，我國的人工智能醫療器械將會進入高速健康發展的黃金時期。

　　1.3 B 超手柄助力器的研究目的及意義

　　隨著健康意識的不斷增強，越來越多的人們開始注重體檢。體檢有助于健康人群中及時排查一些癥狀并不明顯的疾病，如腹部的 B 超檢測就是體檢項目中十分常見的檢測手段，在健康人群的體檢中具有重要價值[14-17].B 超檢查還有助于追蹤病患的疾病發展程度，有助于在恰當的時期采取更有針對性的治療措施。檢查無創，無放射性，患者樂于接受。使用 B 超檢測可以為臨床診斷提供客觀依據，為基層醫院的診斷提供了參考。

　　大量的 B 超檢測在保障人們健康的同時，卻為醫務工作人員的健康帶來了不利影響。長期的檢測會導致醫務人員的手腕出現不可避免的勞損或病變。從醫務工作人員的健康體檢數據中可以看出[18],醫務人員的相關肌肉骨骼患疾現狀不容樂觀。QEC 工作負荷評價顯示[19],婦產科的醫務工作人員一個或多個部位年患病率高達 85.5%,其中手腕負荷得分高于中等人數以上的人數占總體的 49%,背部、頸部、肩部的患病率都很高，普遍出現不同程度的損害。為了保障醫務人員的健康，在提升醫務人員健康保護意識的同時，需要從使用姿勢、醫療器械等方面入手進行干預，盡量減少由于工作造成的損害。

　　在臨床醫學的應用中，基于單片機的 B 超手柄助力器的設計具有以下意義：

　�。�1）用機器代替人工施壓，避免醫務人員由于繁重的檢測工作而影響健康。醫務人員在進行 B 超檢測時，需要手持 B 超檢測探頭不斷施加壓力，頻繁與被檢測者接觸[20],直至獲得清晰準確的各臟器及周圍器官的切面圖像。長此以往，檢測人員的手腕容易超負荷工作，不利于健康。相比于醫務工作人員，自動化的機器設備更能適應長時間、高強度的檢測工作。針對這種情況，以臨床實踐的需求為出發點，選擇單片機為設計基礎，使用機器化的控制系統代替人工施加足夠的壓力，可以有效地減輕醫務人員的工作負擔。

　�。�2）保證足夠的壓力，操作靈活安全，提高診斷過程中的準確率。經過長時間的 B超檢測，醫務工作人員容易出現由于疲勞導致的按壓力度不足的問題。輕則需要重新檢測，增大不必要的工作量；重則影響診斷，得到錯誤的檢測結果，對病人的健康造成無法挽回的嚴重后果。采用單片機控制的機器按壓，可以有效保證每一次檢測中施加壓力的大小，不會因為長時間的 B 超檢測導致施加的壓力呈衰減趨勢，從而保證檢測圖像的準確性，減少誤診和漏診。

　　現有的超聲手柄助力器設計有兩種類型：一種將手與握柄通過魔術貼固定[21],減少手部抓握發力；一種將探頭固定于支架上，調整探頭高度[22]或是通過機器放大持續按壓的壓力[23],減少手部施加的壓力。B 超檢測的過程十分靈活，會根據不同的檢查途徑、超聲探頭的類型，檢查部位以及探測角度進行不同調整[24].將手柄固定于手部或支架上進行操作，雖能減輕醫務人員的工作負擔，但使得檢測的過程有了很多局限性；全自動的程序設定也不利于針對不同患者采取不同的檢測手法及按壓力度。手動控制按鍵的操作保證了檢測過程中的靈活性，同時設置安全警報，通過顯示屏顯示警告信息及觸發蜂鳴器發出警報提醒操作人員，可以有效防止助力器施加壓力過大造成的損傷，保證了檢測過程中的安全性，可以使檢測靈活、安全、準確的進行。

　�。�3）系統小巧輕便，操作簡單，利于推廣。以微型單片機為控制基礎，將外圍控制電路與功能模塊高度集成化，采用輕薄小巧的封裝模式，便于移動和使用，極大的減輕了醫務工作人員的使用負擔�？刂葡到y具有很強的可移植性，可以通過根據單片機型號，修改一部分參數移植到不同的系統之中，便于后續硬件的替換和升級。在操作方面，只需通過簡單的按鍵控制便可調整檢測過程中施加的壓力大小，無需進行復雜的學習即可上手，易于醫院普及和臨床使用，具有廣闊的應用前景。

　�。�4）探索醫工結合與大數據的融合。近年來，IBM 公司開始投入巨額資金收購數據公司用于醫療領域，收集大量醫療數據用于解決基因組、臨床試驗等問題[25].通過分析近年來全球范圍內醫療領域的專利可以看出[26],處理醫療健康數據已成為研究熱點，設計收集醫療數據的交互系統十分有必要[27].助力器控制系統與上位機軟件相結合，軟件與硬件搭配使用將臨床檢測數據收集至計算機平臺，可以避免數據的浪費，挖掘臨床醫療數據的價值，響應現代醫學發展的新理念。有助于在未來與互聯網、大數據及人工智能相結合，推動醫療器械進入新的發展階段[28-29].

　　1.4 本文研究內容

　　為了解決醫務工作人員在長期 B 超檢測過程中產生的手腕勞損、按壓力度不足等問題，設計一種基于單片機的 B 超手柄助力器。該控制系統可以通過機器代替人工施加檢測所需的壓力，在完成控制功能的基礎上具有數字化顯示功能，有助于醫務人員做出判斷；安全警報功能，保證系統的安全性；按鍵操作控制，保證系統的靈活性。系統搭配上位機軟件，對數據進行顯示、收集和保存，有助于后續的研究及應用。

　　本文主要開展的研究內容如下所示：

　　第 1 章，介紹了課題的研究背景及意義。根據國內外醫療器械的技術水平、發展現狀、存在的問題及未來發展趨勢，結合實際闡述了 B 超手柄助力器的研究背景及意義。

　　第 2 章，設計系統的總體方案。對控制系統進行了總體的規劃，根據所需要的功能確定了助力器系統的控制結構及控制方案。

　　第 3 章，設計系統硬件。根據總體方案的設計進行了硬件的選型及對比，主要包括主控制器模塊、電機驅動模塊、壓力采集模塊和顯示模塊四個部分，根據模塊的選擇進行外圍電路的設計和完善。

　　第 4 章，設計系統軟件。先確定了單片機控制程序的總體結構，以主程序調用子功能程序的思路展開程序編寫，主要包括的功能程序有數模轉換程序、電機驅動程序、顯示程序、安全警報程序等子程序。完成單片機控制系統的程序編寫后，進行上位機軟件的編寫，用于檢測過程中的數據收集。

　　第 5 章，完成軟件仿真及硬件測試。使用軟件與硬件相結合的方式對助力器控制系統進行調試，最終實現所需要的控制功能，并對系統運行中可能產生的誤差進行了分析。

　　第 6 章，結論與展望。對 B 超手柄助力器系統的設計及運行結果進行整合與分析，針對目前設計中存在的局限性，結合醫療器械的發展趨勢提出設想，有待后續完善。

　　第 2 章 總體方案設計

　　2.1 系統控制結構設計

　　2.2 系統控制方案設計

　　2.3 本章小結

　　第 3 章 系統硬件設計

　　3.1 系統硬件組成及工作原理

　　3.1.1 系統硬件組成

　　3.1.2 系統工作原理

　　3.2 系統主控模塊設計

　　3.2.1 基于 C51 單片機的主控模塊設計

　　3.2.2 基于 STM32 單片機的主控模塊設計

　　3.3 電機驅動模塊設計

　　3.3.1 電機驅動選型

　　3.3.2 電機驅動原理

　　3.4 壓力采集模塊設計

　　3.5 顯示模塊設計

　　3.6 本章小結

　　第 4 章 系統軟件設計

　　4.1 控制程序總體結構

　　4.2 電機驅動程序設計

　　4.3 ADC 轉換程序設計

　　4.4 顯示程序設計

　　4.5 上位機軟件設計

　　4.6 本章小結

　　第 5 章 軟件仿真與硬件測試

　　5.1 電路的仿真與結果

　　5.2 硬件的搭接與測試

　　5.2.1 基于 C51 單片機的搭接與測試

　　5.2.2 基于 STM32 單片機的搭接與測試

　　5.3 系統誤差分析

　　5.4 本章小結

　　第 6 章 結論與展望

　　該基于單片機的 B 超手柄助力器系統的設計，在醫療領域中將傳統的人工檢測引入自動化控制系統，機器施壓代替人工施壓，有效地減輕了醫務人員的工作負擔，使檢測更加高效、輕松。

　　設計主要分為硬件設計及軟件設計兩部分。硬件設計包含硬件的選型和電路的設計；軟件設計包含助力器系統程序的編寫和上位機軟件的編寫。所設計的 B 超手柄助力器的工作原理為：通過按鍵操作，觸發單片機控制步進電機前進、后退，從而帶動 B 超檢測探頭施加、減小壓力，完成助力的目的。所施加的壓力通過 OLED 顯示屏進行數字化顯示，當壓力過大時，通過屏幕及蜂鳴器警報進行提醒。

　　本設計的主要特點：

　�。�1）靈活的手握式按鍵控制�？紤]到面對不同的檢測項目及被檢測對象，探頭需要旋轉不同角度、施加不同大小的壓力，可以控制手握式助力器任意移動。設置有三個按鍵，分別控制探頭的前進、后退與停止，方便醫務人員施加壓力。與以往的支架型超聲手柄助力器不同，無需持續按壓，將壓力放大進行檢測，只需按下按鍵即可進行控制，操作更加簡便，容易上手，使用輕松。與固定不變的支架型助力器相比，具有更加靈活的特點，可以滿足更多的檢測需求。

　�。�2）數字化的直觀顯示。自動化控制系統代替醫務人員手動施加壓力，可以減輕醫務人員的工作負擔。但是同時帶來了一個問題：由于施加壓力更加輕松，無需手部持續施加壓力，醫務人員不便通過傳統人工操作積累的經驗判斷檢測的進度，容易施加過大的壓力，給患者帶來不適。為了保證檢測過程中的安全性，方便醫務人員掌握檢測過程中的壓力大小進而做出判斷，加入一塊 OLED 顯示屏幕對施加的壓力進行數字化的顯示。醫務人員可以通過屏幕觀察到壓力的大小，當壓力處于安全范圍內時數據正常顯示，當壓力過大時，屏幕顯示警告界面，并觸發蜂鳴器警報，從視覺和聽覺兩個方面進行提示，共同保證檢測過程的安全性。

　�。�3）高性能的單片機系統。在基于 C51 系統開發板實驗成功以后，選擇了更加先進的 STM32 單片機系統進行開發。STM32 系統相比于 C51 系統，運行的速度大大提升，寄存器、庫函數、外設功能等資源更加豐富，具備處理更多更復雜信息的能力。外圍電路的設計更加緊湊，選擇的芯片模塊均使用了更輕薄的封裝形式，使助力器的控制系統更加小巧輕便，便于操作使用。

　�。�4）設計上位機軟件作為輔助。隨著醫療器械的發展，醫療數據的收集變得越發重要。醫療數據的覆蓋面十分廣泛，包括病人的病例、醫療活動過程中產生的影像、數據、文字等資料，涉及到診斷治療等信息，具有復雜性和多維性。這種大量的醫療數據，僅僅使用人工記錄的方法是無法完成的。于是設計一款基于 LabVIEW 平臺開發的上位機軟件，將 B 超檢測過程中產生的壓力數據采集到計算機平臺，利用計算機強大的信息處理能力對數據進行處理分析，為大數據的采集提供了工具，有助于推動 B 超檢測的研究和發展。

　�。�5）模擬仿真與實物測試相結合。使用 Proteus 平臺進行了單片機及外圍電路的仿真，初步驗證了程序的正確性及助力器控制系統的可行性；在模擬仿真成功的基礎上，使用基于C51單片機系統與STM32單片機系統進行硬件搭接，完成實物的控制與測試。

　　將軟件與硬件，仿真與實物，理論與實踐相結合，全方位多層次的檢驗系統并不斷完善，使設計不僅停留在理論階段，更具有實際應用的價值。

　　本系統從以下方面入手，還將擁有很大的提升空間：

　�。�1）硬件的提升。由于現階段壓力傳感器的發展還很有限，可以應用到醫療領域的輕薄且精確度較高的壓力傳感器多為動態檢測的傳感器（如應用于脈搏檢測的壓電傳感器），并不適用于 B 超檢測過程中相對靜態的壓力檢測過程。硬件的限制導致現階段的助力器系統采集到的壓力數據在精確度和重復度上的表現無法令人滿意，所搭配的相關外圍電路的設計還有待完善，未來可以使系統進一步集成化，使用更加輕便，同時提高檢測的精確度。

　�。�2）無線技術的引入。無線技術的應用可以極大的減輕助力器本身的負重，且使用起來更加靈活方便，避免了移動過程中電線的干擾及電線長度的限制，擴大了助力器的可移動范圍。參考醫用手術機器人的設計思路，整套控制系統應包含操縱臺和機械臂兩部分，可設計輕薄的遙控板面或利用電腦上位機軟件作為操作臺，供醫務人員操作使用；結合藍牙無線通訊技術，通過遙控機械臂控制檢測進行。

　�。�3）數據庫的構建。目前醫療機構之間還存在著信息壁壘，未制定統一的醫療術語，導致大量臨床醫用數據無法進行集中的處理和分析，造成數據浪費，影響醫療互聯網大數據的建設。相信隨著醫用術語和數據的標準化，可以早日進行數據庫的構建，將 B 超檢測過程中采集到的數據充分利用起來。

　�。�4）人工智能的結合。隨著科學技術的不斷進步，數據庫的基本建立，在大數據的基礎上可以進行機器學習，分析每一次采集到的壓力數據，使程序自身不斷優化。面對檢測對象的時候，可以根據被檢測對象的狀態和需要檢測的項目，計算出需要施加壓力及壓力上限的最優解；借助于計算機平臺或系統硬件內置交互系統，優化人機交互；使機器學習逐步替代人工經驗，全自動化逐步取代半自動化，令檢測的過程更加智能，節省勞動力，提高檢測效率和準確率。

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　　致 謝

　　首先要感謝我的導師陳維毅教授。由于本科所學專業的不同，三年前我帶著忐忑的心情加入生物醫學工程學院這個大家庭，開啟自己的研究生生活。沒有想到的是有幸能成為您的學生，您在生物醫學領域中結合我本科所學的知識，為我研究生階段的學習方向指出了一條清晰明確的道路，為我的學習和研究提供了全方位的支持。從您身上不僅學到了知識，還學習到了如何做人、做事、做科研。向您表達崇高的敬意和由衷的感謝。

　　感謝我的校外導師郭榮榮老師。您用自己豐富的醫學經驗和對問題的敏銳觀察力指導了我的研究課題，讓我學到了很多，令我的理論知識能夠應用到實際中去，最終完成畢業設計。感謝李曉娜老師在我遇到困難時對我的熱心幫助和鼓勵，讓我不再迷茫。衷心感謝生物醫學工程學院的所有老師，祝各位老師無論在生活中還是工作中都萬事順遂。

　　感謝我的師兄師姐，無私傳授著自己的學習經驗，讓我在科研過程中少走了很多彎路，避免了時間的浪費。感謝這些年來陪伴在我身邊的每一個小伙伴。謝謝你們在生活中對我的照顧，帶給我的快樂鼓勵和一起奮斗過的日子我將銘記在心中。祝大家在未來的道路上一帆風順，前程似錦。

　　最后感謝我的家人。是你們在我迷失方向時堅定地站在我的身邊，陪我度過難關。

　　感謝你們無私的包容和無條件的支持，你們永遠是我最堅強的后盾和最溫暖的港灣，我會用實際行動來報答你們的關愛。

（如您需要查看本篇畢業設計全文，請您聯系客服索�。�