基于LabVIEW與SQL Server的心電數(shù)據(jù)庫設(shè)計

摘要：介紹基于LabVIEW的心電采集系統(tǒng)的后臺數(shù)據(jù)庫設(shè)計，利用LabSQL工具包建立LabVIEW與SQL Server數(shù)據(jù)庫的連接，并利用SQL Server設(shè)計專門的心電數(shù)據(jù)庫，將數(shù)據(jù)庫技術(shù)與LabVIEW平臺結(jié)合，解決大規(guī)模心電數(shù)據(jù)帶來的管理問題。文中介紹的系統(tǒng)可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫與LabVIEW之間的連接和數(shù)據(jù)傳輸，并將采集到的心電數(shù)據(jù)存儲在心電數(shù)據(jù)庫中，完善心電采集系統(tǒng)的功能，為心電數(shù)據(jù)的管理和后續(xù)利用提供了便利。

關(guān)鍵詞：LabVIEW SQL；Server2008；LabSQL心電數(shù)據(jù)庫

中圖分類號：R318 文獻標識碼：A

1引言

傳統(tǒng)的心電圖診斷系統(tǒng)主要由三大功能模塊組成：心電信號的記錄、分析和診斷結(jié)果表述。在以往的臨床經(jīng)驗中，這三大功能通常由手工完成，并完全依靠醫(yī)生的臨床經(jīng)驗[1]。隨著虛擬儀器技術(shù)的發(fā)展，人們可以通過虛擬儀器來實現(xiàn)心電圖的信號處理、結(jié)果表達，從而解決傳統(tǒng)心電圖診斷方法中數(shù)據(jù)處理、表達、傳輸、存儲等方面的問題。LabVIEW作為虛擬儀器技術(shù)常用的應(yīng)用開發(fā)軟件，能夠充分利用計算機的軟硬件資源，具有編程簡單、結(jié)果直觀等特點，與數(shù)據(jù)采集卡結(jié)合可以建立良好的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)[2，3]。隨著心電采集技術(shù)的發(fā)展，很多對采集系統(tǒng)的拓展工作已經(jīng)可以實現(xiàn)心電數(shù)據(jù)的處理和應(yīng)用，包括診斷系統(tǒng)的開發(fā)以及通過與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)結(jié)合實現(xiàn)遠程心電監(jiān)護等方面[4-6]。但是，這些拓展應(yīng)用中，主要側(cè)重于心電數(shù)據(jù)的采集、處理、網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)龋^少關(guān)注心電數(shù)據(jù)的存儲技術(shù)與管理。

數(shù)據(jù)的存儲與管理、維護是信號采集系統(tǒng)的重要組成部分，數(shù)據(jù)庫技術(shù)與LabVIEW虛擬儀器的結(jié)合，一方面可以利用數(shù)據(jù)庫強大的數(shù)據(jù)管理能力，另一方面可以發(fā)揮LabVIEW在信號采集上的優(yōu)勢，從而實現(xiàn)大規(guī)模心電數(shù)據(jù)的有效管理和維護。目前，四大權(quán)威心電數(shù)據(jù)庫[7]均為歐美國家建立，國內(nèi)在基于大規(guī)模人群的心血管流行病學調(diào)查分析方面同樣開展了相關(guān)研究工作，致力于構(gòu)建國人自己的心電數(shù)據(jù)庫[8-10]。大規(guī)模心電數(shù)據(jù)庫的建立離不開工程實現(xiàn)技術(shù)，在虛擬儀器技術(shù)與心電信號采集系統(tǒng)結(jié)合的趨勢下，基于虛擬儀器技術(shù)平臺設(shè)計心電數(shù)據(jù)庫在工程實踐上有很重要的意義。

本文介紹基于LabVIEW心電信號采集平臺的心電數(shù)據(jù)庫設(shè)計。在LabVIEW環(huán)境下，搭建了基于LabSQL與SQL Server的心電數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，一方面利用LabSQL建立LabVIEW和SQL Server數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)之間的連接，實現(xiàn)LabVIEW與SQL Server之間的心電數(shù)據(jù)傳輸，方便心電數(shù)據(jù)的存儲，另一方面設(shè)計了心電數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)表及數(shù)據(jù)表間關(guān)系，為心電數(shù)據(jù)的管理提供了便利。該系統(tǒng)已成功用在基于LabVIEW的心電數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)研發(fā)中。基于LabSQL和SQL Server的數(shù)據(jù)庫設(shè)計方法具有通用性，可方便地推廣到與LabVIEW結(jié)合的數(shù)據(jù)采集和管理系統(tǒng)中，具有良好的工程應(yīng)用價值。

2基于LabSQL的數(shù)據(jù)庫連接

2.1基于LabVIEW的心電采集系統(tǒng)簡介

速度快、性價比高等優(yōu)點[13]。SQL Server在電子商務(wù)、數(shù)據(jù)倉庫和數(shù)據(jù)庫解決方案等應(yīng)用中起著重要的作用，能針對數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)提供有效的管理，并有效地保證數(shù)據(jù)的完整性和安全性。

3.1數(shù)據(jù)庫設(shè)計

臨床實踐中，心電圖可以作為診斷心臟類疾病檢測的主要手段。心臟類疾病的發(fā)生與病人的年齡、性別、個人史、其他疾病等有關(guān)[10]。因此，病人的基本情況是心電數(shù)據(jù)庫中重要的一部分。作為基于LabVIEW心電采集系統(tǒng)的一部分，心電數(shù)據(jù)庫主要數(shù)據(jù)表的設(shè)計需要滿足采集系統(tǒng)需求。同時，數(shù)據(jù)表的設(shè)計還需要參考標準心電數(shù)據(jù)庫PTB（PhysikalischTechnische Bundesanstalt）中病歷的臨床摘要。PTB數(shù)據(jù)庫是心電研究中常用的標準心電數(shù)據(jù)庫，具有十分重要的參考價值。

基于上述分析，心電數(shù)據(jù)庫可以劃分為三個表。

1）病人基本信息表（Patient）

病人基本信息表如表1，主要用于記錄病人的各項基本信息。其主要數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)項如下：病人的病歷號、性別、年齡、檢查原因等，其中病人病歷號碼具有唯一標識性，被選作該表的主鍵。主鍵是指在數(shù)據(jù)表中能唯一標識表中每個數(shù)據(jù)行的一列或者多列。一個數(shù)據(jù)表只能有一個主鍵，并且主鍵列不允許取空值。SQL Server 會自動為主鍵創(chuàng)建索引。在使用主鍵時，該索引可以加快訪問速度并有助于實現(xiàn)數(shù)據(jù)的唯一性。

4結(jié)束語

在LabVIEW環(huán)境下，利用LabSQL工具包的相關(guān)子VI模塊，實現(xiàn)了與SQL Server 數(shù)據(jù)庫的連接，并將數(shù)據(jù)存儲在專門設(shè)計的心電數(shù)據(jù)庫中，搭建了完整的心電數(shù)據(jù)采集和管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)包含病人的基本信息和心電數(shù)據(jù)記錄，有效地實現(xiàn)了大規(guī)模心電數(shù)據(jù)輸入和管理的自動化。該心電采集系統(tǒng)及心電數(shù)據(jù)庫的建立，為心電數(shù)據(jù)的臨床分析和集中研究提供便利。

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