[發(fā)明專利]一種基于微內(nèi)核的便攜式肌電檢測(cè)設(shè)備及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111193965.3
• 申請(qǐng)日: 2021-10-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113925519B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-09-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李琳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 鄭州市中心醫(yī)院
• 主分類號(hào): A61B5/395
• 分類號(hào): A61B5/395;A61B5/397;G06F9/48;G06F9/50
• 代理公司: 鄭州意創(chuàng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 41138
• 代理人: 張江森;侯喜立

本發(fā)明提供了一種基于微內(nèi)核的便攜式肌電檢測(cè)設(shè)備及系統(tǒng)，通過(guò)使用微內(nèi)核提高便攜式肌電檢測(cè)設(shè)備的穩(wěn)定性。同時(shí)，對(duì)微內(nèi)核進(jìn)行改進(jìn)，在肌電數(shù)據(jù)處理組件的線程個(gè)數(shù)大于第一預(yù)設(shè)值時(shí)，根據(jù)pager創(chuàng)建時(shí)間以及每個(gè)pager在一定時(shí)間內(nèi)被內(nèi)核訪問(wèn)的次數(shù)對(duì)運(yùn)行在用戶態(tài)的非肌電數(shù)據(jù)處理組件的線程對(duì)應(yīng)的pager排序，銷毀部分pager，由于pager也是線程，通過(guò)對(duì)pager的優(yōu)化，提高了便攜式肌電檢測(cè)設(shè)備的性能。本發(fā)明達(dá)到了不僅能夠保障便攜式肌電檢測(cè)設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行的效果，而且還能對(duì)肌電信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行快速處理。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及肌電檢測(cè)領(lǐng)域，尤其涉及基于微內(nèi)核的便攜式肌電檢測(cè)設(shè)備和系統(tǒng)。

背景技術(shù)

生物電信號(hào)是生物機(jī)體產(chǎn)生的微弱電信號(hào)，例如腦電圖、心電圖就是將大腦和心臟產(chǎn)生的電信號(hào)經(jīng)過(guò)放大、過(guò)濾等操作后顯示出的圖形，借助于這些圖像可以了解大腦和心臟的健康情況。肌電顧名思義就是肌肉組織產(chǎn)生的電信號(hào)，通過(guò)附著在體表的電極可以測(cè)量肌電，表面肌電儀是肌電檢測(cè)中常用的設(shè)備，利用肌電儀可以得到肌電圖。表面肌電數(shù)據(jù)（surface electromyography）及其微弱，一般只有1μV-500μV，正是由于肌電數(shù)據(jù)的微弱，需要高精度的測(cè)量?jī)x器，而且需要系統(tǒng)能高速的對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理。

目前醫(yī)用肌電儀體型比較大，不適合急診、義診攜帶，便攜式肌電儀由于處理器的限制，其性能并不高，尤其是對(duì)于多通道的便攜式肌電儀，很容易出現(xiàn)信號(hào)處理慢、穩(wěn)定性差等問(wèn)題。而急診、義診又需要設(shè)備具有較高的可靠性。微內(nèi)核是一種精簡(jiǎn)的操作系統(tǒng)內(nèi)核，它只負(fù)責(zé)CPU、內(nèi)存、線程等服務(wù)的管理，而例如文件系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)等的管理是以單獨(dú)的模塊加載到微內(nèi)核，微內(nèi)核具有易于維護(hù)、系統(tǒng)穩(wěn)定等特點(diǎn)，很適合應(yīng)用在便攜式肌電儀中。但是由于微內(nèi)核的非核心功能都是在user mode下管理，例如錯(cuò)頁(yè)處理線程就是運(yùn)行在用戶態(tài)下，相對(duì)于宏內(nèi)核的請(qǐng)求-應(yīng)答，微內(nèi)核用戶態(tài)下的線程發(fā)生錯(cuò)頁(yè)時(shí)，需要通過(guò)IPC向微內(nèi)核請(qǐng)求，微內(nèi)核再轉(zhuǎn)發(fā)給pager，pager處理后再通過(guò)微內(nèi)核返回給請(qǐng)求線程，頻繁的kernel mode和user mode切換，會(huì)嚴(yán)重降低微內(nèi)核的性能。如何在保證便攜式肌電儀穩(wěn)定性的前提下，提高便攜式肌電儀的性能是本領(lǐng)域亟待解決的技術(shù)問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種基于微內(nèi)核的便攜式肌電檢測(cè)設(shè)備及系統(tǒng)，通過(guò)在便攜式肌電檢測(cè)設(shè)備中應(yīng)用微內(nèi)核解決便攜式肌電檢測(cè)設(shè)備穩(wěn)定性差的問(wèn)題，同時(shí)對(duì)微內(nèi)核進(jìn)行改進(jìn)，提高了便攜式肌電檢測(cè)設(shè)備的性能。

在一個(gè)方面，本發(fā)明提供了一種基于微內(nèi)核的便攜式肌電檢測(cè)設(shè)備，所述設(shè)備至少包括電極刺激電路、sEMG信號(hào)檢測(cè)電路、微處理器、電源、通信單元、顯示器，所述設(shè)備采用L4微內(nèi)核，

所述L4微內(nèi)核至少連接有運(yùn)行在用戶態(tài)的pager調(diào)整組件和運(yùn)行在用戶態(tài)的肌電數(shù)據(jù)處理組件；所述pager調(diào)整組件包括以下模塊：

監(jiān)測(cè)模塊，用于監(jiān)測(cè)所有非內(nèi)核態(tài)線程及對(duì)應(yīng)的pager個(gè)數(shù)、pager創(chuàng)建時(shí)間以及每個(gè)pager在一定時(shí)間內(nèi)被內(nèi)核訪問(wèn)的次數(shù)；并將pager分為兩組，第一組為肌電數(shù)據(jù)處理組件的線程對(duì)應(yīng)的pager，第二組是其他線程對(duì)應(yīng)的pager；

調(diào)整模塊，用于判斷肌電數(shù)據(jù)處理組件的線程個(gè)數(shù)是否大于第一預(yù)設(shè)值，若是，則根據(jù)pager創(chuàng)建時(shí)間以及每個(gè)pager在一定時(shí)間內(nèi)被內(nèi)核訪問(wèn)的次數(shù)對(duì)第二組的pager排序，將第二組中部分pager銷毀，并建立銷毀pager對(duì)應(yīng)的線程與第二組未銷毀pager的對(duì)應(yīng)關(guān)系；若否，不對(duì)第二組的pager調(diào)整。

優(yōu)選地，所述將第二組中部分pager銷毀，具體為：

若創(chuàng)建時(shí)間在一定時(shí)間之前，則計(jì)算pager在一定時(shí)間內(nèi)被內(nèi)核訪問(wèn)的頻率，若創(chuàng)建時(shí)間在一定時(shí)間之后，則計(jì)算pager自創(chuàng)建以來(lái)被內(nèi)核訪問(wèn)的頻率，根據(jù)頻率對(duì)第二組的pager按照從大到小的順序排序，將頻率小于閾值的pager銷毀。

優(yōu)選地，所述pager調(diào)整組件還包括：