打印算法 - 热敏打印机的心电图形快速打印方法

　　数字打印机实质上实现了数据与打印点的对应，也就是说8位心电数据数值范围为0～255，对应于热敏打印纸上的256点，通过加热敏单元使纸上某点变黑显示数据的大小。这就需要将表征实际心电大小的数据(以下称为原始数据)转换成能够指示加热点位置的数据(以下称为位置数据)，通过位置数据的控制将心电数据对应的点依次打印出来，就可获得心电图。但是由于系统模数转换器获得的心电数据是离散的，如果仅将它们对应的点打印出来，得到只是一些离散的点，要想获得连续的心电图形，需要将相邻的离散点按照一定的算法将它们连接起来，对于纵向打印方式和横向打印方式，离散点连线算法是不同的。限于篇幅，在下面介绍打印方式的实现中，仅对横向12导同步打印和纵向打印进行详细阐述，而对6导联打印仅介绍其实现思想。

　　2.2.1 横向6导联打印

　　心电图纸长度为216mm，为每一导联心电信号分配32mm,对应于打印缓冲区中连续的32字节，打印数据转换后的位置数据存储于这32个字节中。12导联的心电数据被分为两大组，当一组打印完成再打印剩下的6导联的数据。具体的实现过程可参考横向12导联打印方式。

　　2.2.2 横向12导联同步打印

　　在6导联打印方式实现过程中，注意到在大多情况下一个完事心电波形中仅QRS波主峰较高可以点满整个空间外，其他波段幅值都较小占用空间很少，而这些波段可以提供更多的信息，此外将12导联分开打印，不利于医生对比同一时刻不同导联的心电波形。而采用12导联同步打印，虽然会出现波形部分重叠，但是在一些心脏疾病诊断中影响不大，且可以得取更直观的效果。

　　12导联同步打印程序实现的基本思想与6导联同步打印相同，不同在于将12导联的数据同时在216mm宽的打印纸上打印出来，不可避免地出现不同导联心电图形重叠的现象，对应的内存单元也会出现复用的情况。如果简单地套用6导联打印程序，那么前一导联的数据会被相邻导联数据冲掉，从而使图形无法正确显示。图3列出了为各个导联分配的热敏打印纸空间与缓冲内存单元(这里假定缓存地址为0x1DH～0xEDH)。从图3中可以看出除了I导联前16mm空间和V6导联的后16mm空间没有被复用，打印纸的其它空间都是被两个导联共用。内部RAM使用情况也与之类似。为此在外部RAM开辟一个内部打印缓冲区的影像区(大小为216字节，单元地址的低8位与内存相应单元相同，如内部RAM 0x1DH单元与外部RAM 0xXX1DH相对应)，将12导联分为两组：一组(I，III，aVL,V1,V3,V5)仍然存储于内部存储器，而另一组(II，aVF,V2,V4,V6)存储于外部影像区，在12导联一线数据转换完要打印时，将两部分按照对应单元相与即可。这样做不但可以解决上述问题，而且节省了内部资源、降低程序编写的难度。

　　如前所述不同导联所占的打印空间不同，所以，对于某导联心电信号，先要确定其打印区间，然后再确定打印数据在该区间的相对位置。

　　假定某导联所占打印空间的起始字节为第n个字节，而要打印的心电数据为m,将m除以8，得商k,余数为1，则此心电数据对应点对数(n-k)字节的第1位。即该心电数据对应的位置数据为第(n-k)字节(该字节的1位置1，其它位清零)。因此，打印此心电数据时，该导联所要传送的32字节打印数据中只有第(n-k)字节的第1位为1，其他都为0。

　　与液晶显示相类似，对于一个导联的心电信号，要实现心电图打印，必须将盯连两个心电数据用线连接。即对于一条心电曲线，起始显示数据点在起始列只显示1点;从第二个数据点开始，要在下一列显示上一数据点到此次数据点之间的线段。在热敏打印纸上表现为将两数据点之间的点都加热，对应于内存则是将两点之间的数据都置1。

　　对于—导联的心电信号，先读出第一个心电数据，将其转换成32字节位置数据直接打印。从第二个心电数据开始，除了要转换成位置数据外，还要与上一个数据相比较，用大数对应的位置数据减去小数对应的，然后结果与大数的位置数据相加，结果即为此心电数据应送打的32字节数据，也即完成了与上一心电数据连线的操作。分析发现连线算法只影响相连两个位置数据中非零字节之间的数据，为了简化计算，只需对这些字节进行减法操作，而不必计算所有的32个字节。对于加法，也只需将大数对应位置数据中的非零字节进行加法，即进行单字节加法。

　　举例说明，对于导联V6心电信号，前一个数据37H，下一个数据为55H，导联V6分配的打印区间为1DH～3DH，按照位置数据转换算法，37H的位置数据为第37H字节，该字节内容为80H，其他字节都为00H;55H的位置数据为第33H字节，该字节内容为20H，其他字节为00H。由于37H〈55H，因此应是心电数据55H的位置数据减去33H的位置数据，计算如图4所示。

　　2.3 纵向打印程序

　　纵向打印能够实现将12导联数据无重叠同步显示。这样医生可以参考比较同一时刻的各个波形的变化趋势，为疾病的诊断提供方便。

　　热敏打印纸宽度为216mm，分辨率为8dot/mm，这样最多能够打印1728点，将这些点与某一导联连续的1728个心电数据相对应，也就是说导联顺序第n个数据对应于一线图形中的第n个点。与模向打印相比纵向打印仍然要解决将离散的点连接起来的问题;但与横向顺序打印方式，即打印点按时间顺序打印相比，其难点在于需要将不同时刻同一幅值的多个点同时打印出来，即打印点按空间顺序打印。

　　首先定义一个内存单元存储扫描值，使其从当前通道数据最大值变化到0，依次与通道的每一个数据进行比较：相同则对应点被描记;小则不被描记;大则需要将当前心电数据相邻的两点与扫描值相比较，只要其中一个比扫描值大，则对应点被描记，要描记的噗将其内存对应的数据位置1。

　　举例说明，如果打印内存缓冲区的首字节为n，大小为216字节，而当前某一导联顺序第m个心电数据是v，而此时的扫描值为w：①v>w，则继续比较第m+1个数据;②v=w，则对应点需要被描记;③v