可輕松配置的NI硬件
我們的機(jī)械工程師搭建了一個(gè)嬰兒尺寸的頭托，可容納將近100個(gè)SQUID傳感器，通過液態(tài)氦冷卻，并由真空隔離,。傳感器上的模擬信號(hào)輸送到PXI 機(jī)箱中的NI高速24位數(shù)據(jù)采集設(shè)備(NI PXI-4472 DSA)。我們采用PXI 機(jī)箱中的背板總線傳輸所有通道間的同步采集數(shù)據(jù),，這對(duì)于成功繪制腦活動(dòng)圖非常關(guān)鍵,。采集到的數(shù)據(jù)被連續(xù)寫入存儲(chǔ)器，通過光纖MXI-3總線進(jìn)行直接存儲(chǔ)器讀取,，在遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)處理,。我們采用ni.com上的共享案例來配置軟硬件，僅用大約數(shù)分鐘時(shí)間即可實(shí)現(xiàn)基本采集功能,。
LabVIEW庫節(jié)省開發(fā)時(shí)間
系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理及數(shù)據(jù)顯示依賴于靈活的研究模型,，現(xiàn)在卻需要盡量簡(jiǎn)化以備臨床使用。LabVIEW使之成為可能,。我們采用LabVIEW自帶的豐富矩陣函數(shù)庫編寫了噪聲抑制算法,，并使用了NI高級(jí)信號(hào)處理工具集中的功能。通過詳細(xì)的文檔及大量案例,，快速完成了軟件開發(fā),。我們還在軟件中直接集成了已有的圖形化工具，實(shí)現(xiàn)常用的數(shù)字濾波,、小波設(shè)計(jì),、聯(lián)合時(shí)頻域分析。綜合以上所有軟件組件,，我們消除了通道間的信號(hào)相關(guān)性,。此外，我們實(shí)現(xiàn)了對(duì)重復(fù)刺激信號(hào)的同步平均,。所有這些功能極大的降低了噪聲水平,，從而使我們能夠直接獲得腦部信號(hào)。
LabVIEW代碼的高效性
我們希望能在數(shù)據(jù)采集的同時(shí)處理并顯示數(shù)據(jù),，讓醫(yī)生可以通過調(diào)整頭部位置,，或調(diào)整刺激的種類(如皮膚表面的氣鼓或聲波模式)，進(jìn)而影響腦活動(dòng),，實(shí)現(xiàn)一系列測(cè)量,。這就要求極高的數(shù)據(jù)處理速度，但我們發(fā)現(xiàn)，只要注重LabVIEW代碼的效率問題,，采用商用雙Xeon 2.6 GHz機(jī)器就能滿足需求。原始數(shù)據(jù)也可同時(shí)傳輸?shù)酱疟P,，軟件的設(shè)計(jì)使得醫(yī)生可通過簡(jiǎn)單調(diào)節(jié)旋鈕將輸入數(shù)據(jù)源選擇為來自PXI機(jī)箱的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),、保存至文件的原始數(shù)據(jù)、計(jì)算后的仿真數(shù)據(jù),。不同數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)以同樣的方式輸入軟件,，通過噪聲抑制算法，并最終顯示,。此外,，同樣的軟件還能在任意桌面PC上安裝，為醫(yī)生進(jìn)行數(shù)據(jù)分析提供便利,，從而用戶也無需為此去學(xué)習(xí)不同的軟件包使用方法,。
LabVIEW圖表功能的靈活性
我們采用了LabVIEW圖表組件。舉例來說,，我們采用了：
- 標(biāo)簽中的子面板,，使用戶能夠快速地在多個(gè)顯示間切換，將圖表置于獨(dú)立可調(diào)整大小的窗口中,，并可任意裁剪,，從而保證顯示的條理性和靈活性。
- 標(biāo)簽下多種不同的圖表類型,，凸顯不同的數(shù)據(jù),。
- 3D圖表以準(zhǔn)實(shí)時(shí)的方式同時(shí)顯示頭部及傳感器。通過光學(xué)方法檢測(cè)嬰兒頭部在頭托傳感器陣列中的自然移動(dòng),，由 LabVIEW軟件計(jì)算并繪制頭部相關(guān)于傳感器的位置,，并對(duì)移動(dòng)進(jìn)行補(bǔ)償。
- 3D圖表用于顯示準(zhǔn)實(shí)時(shí)的陣列計(jì)算,。
- 動(dòng)態(tài)加載分析 VI,，用戶可自行編寫算法以及顯示，并自由調(diào)用(用于主程序運(yùn)行中的代碼編輯,，或用于快速測(cè)試及評(píng)估),。
- 例行分析工具庫加載簡(jiǎn)化系統(tǒng)在臨床中的使用。
2004年11月14日下午7:44,，我們見證了世界上第一個(gè)無屏蔽的嬰兒腦磁信號(hào),。我們成功了。
成像系統(tǒng)的未來
我們計(jì)劃開發(fā)相關(guān)的多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),。使用NI PXI硬件我們可以根據(jù)需要拓展或減少通道數(shù)量,。LabVIEW可使我們自由地將軟件移植到其它操作系統(tǒng)上，并可輕松將本地語言顯示轉(zhuǎn)化為其它語言。現(xiàn)在,，我們的用戶能夠擁有一臺(tái)便宜的磁振成像系統(tǒng),，可迅速用于嬰兒的臨床試驗(yàn)及醫(yī)院診療。他希望系統(tǒng)能夠直接評(píng)估藥物的功效,，并輔助外科手術(shù)定位,。