專利名稱：具有心電顯示的程控刺激儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種臨床醫(yī)療儀器，特別是涉及一種具有心電顯示的心臟監(jiān)測(cè)與起博刺激功能的程控刺激儀。
背景技術(shù)：
目前，市場(chǎng)上的程控刺激儀主要用于心臟傳導(dǎo)系統(tǒng)的電生理參數(shù)測(cè)定和功能檢查，為心律失常的診斷提供必要的依據(jù)以及為抗心律失常藥物的療效進(jìn)行評(píng)估。它是各級(jí)醫(yī)療單位內(nèi)科、兒科、急診科臨床醫(yī)師開展電生理工作所必需的檢測(cè)和治療儀器。但是，縱觀目前的產(chǎn)品均存在以下缺點(diǎn)1、只能滿足日常電生理檢查中簡(jiǎn)單心律失常的復(fù)制和誘發(fā)，而無(wú)法實(shí)現(xiàn)房顫和室速等復(fù)雜心律失常的復(fù)制和誘發(fā)。刺激與起博功能單一，種類少，無(wú)法滿足臨床與研究的需要。
2、不具備心電波形的實(shí)時(shí)顯示、回放、打印和記錄存儲(chǔ)功能，只能借助另外的設(shè)備來(lái)觀察心電的變化。醫(yī)生操作很不方便，手術(shù)成本高。
3、只有單路刺激，較易感知遠(yuǎn)電場(chǎng)及易受心外干擾。無(wú)法滿足功能復(fù)雜的臨床應(yīng)用場(chǎng)合。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型解決的技術(shù)問題是提供一種具有心電顯示的程控刺激儀，它既能用于無(wú)創(chuàng)性食道調(diào)搏，也能用于心臟內(nèi)刺激。本實(shí)用新型可以進(jìn)行竇房結(jié)功能測(cè)定，心房和房室傳導(dǎo)的電生理檢查，室上性心動(dòng)過速或過緩的誘發(fā)中止和電生理檢查，房室結(jié)多徑道和旁道電生理檢查，各種不應(yīng)期的測(cè)定，室性心動(dòng)過速和過緩的電生理檢查，埋藏式起搏器功能測(cè)試，電藥理觀察，心臟驟停的急救，測(cè)量心臟起搏“閾值”。它可有效解決現(xiàn)有刺激儀存在的采集信號(hào)單一，刺激輸出單一，以及缺乏波形實(shí)時(shí)顯示、存儲(chǔ)和打印等問題，使得臨床操作更簡(jiǎn)捷方便。
為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型程控刺激儀包括五大模塊信號(hào)采集電路、兩路刺激輸出電路、主控制器基本系統(tǒng)、人機(jī)交互接口模塊和電源管理系統(tǒng)。人機(jī)交互接口模塊由256色LCD、按鍵陣列、音響報(bào)警和熱敏打印機(jī)組成，可將采集的信號(hào)波形實(shí)時(shí)顯示在256色LCD上，可通過熱敏打印機(jī)進(jìn)行打印。
信號(hào)采集電路包含可對(duì)人體心電信號(hào)進(jìn)行放大處理的心電放大器電路和對(duì)R波、P波進(jìn)行感知的兩路感知電路。對(duì)采集來(lái)的人體心電信號(hào)首先進(jìn)行初級(jí)低通濾波，對(duì)低通濾波電路的輸出信號(hào)經(jīng)過信號(hào)跟隨器后再進(jìn)行初級(jí)放大，放大倍數(shù)為10倍。放大后的信號(hào)再經(jīng)過有源低通濾波后送入50Hz濾波電路，經(jīng)濾波電路后進(jìn)行二級(jí)放大，二級(jí)放大倍數(shù)為100倍。經(jīng)二級(jí)放大后的信號(hào)送入隔離放大器進(jìn)行隔離，最后送入主控制器的A/D采集接口。感知電路采用雙感知電路，對(duì)R波和P波進(jìn)行感知，感知靈敏度可程控調(diào)節(jié)。感知信號(hào)從隔離放大器F7的輸出端上獲取，經(jīng)過放大器的放大，以及有源低通濾波器濾波后，和數(shù)字電位器輸出的參考電壓值一起送入比較器。比較后的信號(hào)再經(jīng)過與非門電路，最后送到主控制器，從而得到感知信號(hào)。
電源管理系統(tǒng)是提供電源和電源控制，采用交直流兩用方式，電源切換(交、直隔離)采用繼電器。所述主控制器基本系統(tǒng)由實(shí)時(shí)時(shí)鐘RTC、SDRAM、FLASH、nandFlash、LAN、EEPROM，A/D轉(zhuǎn)換、通信接口、控制邏輯組成。主控制器采用是ARM7核心的S3C44B0X，它本身自帶10位A/D，RTC，看門狗，LCD控制器，多種串行接口。它是32位的嵌入式處理器，有很豐富的資源。存儲(chǔ)采用大容量動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)存儲(chǔ)(SDRAM)與掉電存儲(chǔ)(FLASH)方式，SDRAM采用HY57V281620，F(xiàn)LASH采用SST39VF320，nandFlash采用K9F5608。數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存采用USB，通信采用以太網(wǎng)的方式。
刺激輸出電路主要是產(chǎn)生并輸出受控的刺激脈沖。采用雙路刺激輸出，不易發(fā)生骨骼肌受刺激而收縮，不易受心外干擾及感知遠(yuǎn)電場(chǎng)。主控制器產(chǎn)生的脈沖信號(hào)，經(jīng)隔離、放大后即可以得到需要的刺激脈沖。
本實(shí)用新型具有完備、快捷的操作界面，數(shù)據(jù)可以實(shí)時(shí)、連續(xù)地記錄保存、顯示和打印，可采集多種信號(hào)。這些特點(diǎn)均給臨床醫(yī)生在電生理治療方面提供豐富的信息量。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明


圖1是本實(shí)用新型系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；圖2是本實(shí)用新型主控制器基本系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；圖3是本實(shí)用新型信號(hào)采集的心電放大器電路原理圖圖4是本實(shí)用新型信號(hào)采集的感知電路原理圖；圖5是本實(shí)用新型刺激輸出電路原理圖；具體實(shí)施方式
如
圖1、2所示，該實(shí)用新型程控刺激儀主要包括五大模塊信號(hào)采集電路、兩路刺激輸出電路、主控制器基本系統(tǒng)、人機(jī)交互接口模塊和電源管理系統(tǒng)。
所述信號(hào)采集電路由心電放大器電路和感知電路組成，主要是完成信號(hào)采集的前級(jí)處理和R(P)的感知，心電信號(hào)從心電導(dǎo)聯(lián)線輸入，經(jīng)濾波，放大，隔離即可送到主控制器的A/D轉(zhuǎn)換完成信號(hào)的采集。
所述電源管理系統(tǒng)是提供電源和電源控制。所述人機(jī)交互接口模塊由256色LCD，按鍵陣列、音響報(bào)警和熱敏打印機(jī)組成。所述主控制器基本系統(tǒng)由實(shí)時(shí)時(shí)鐘RTC、SDRAM、FLASH、nandFlash、LAN、EEPROM，A/D轉(zhuǎn)換、通信接口、控制邏輯組成。它主要是根據(jù)人機(jī)交互接口送來(lái)的命令將信號(hào)采集部分送來(lái)的信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算、處理和存儲(chǔ)來(lái)完成不同的臨床要求。主控制器采用是ARM7核心的S3C44B0X，它本身自帶10位A/D，RTC，看門狗，LCD控制器，多種串行接口。它是32位的嵌入式處理器，有很豐富的資源。SDRAM采用HY57V281620，F(xiàn)LASH采用SST39VF320，nandFlash采用K9F5608。數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存采用USB，通信采用以太網(wǎng)的方式。
所述刺激輸出電路主要是產(chǎn)生并輸出受控的刺激脈沖。它把主控制器產(chǎn)生的脈沖經(jīng)隔離、放大后直接輸出到刺激輸出口。
如圖3是信號(hào)采集的心電放大器原理圖，它主要完成心電信號(hào)的采集，濾波，放大。從人體上采集到的心電信號(hào)通過心電導(dǎo)聯(lián)線送入信號(hào)采集模塊的前端F1進(jìn)行初級(jí)濾波，F(xiàn)1是由電阻、電容組成的低通濾波器，然后送入信號(hào)跟隨器F2，跟隨器由AD822組成。從跟隨器F2輸出到初級(jí)放大器模塊F3，初級(jí)放大器模塊由INA128組成，放大倍數(shù)為10倍。放大后的信號(hào)送入由電阻、電容以及AD820芯片組成的有源低通濾波器F4進(jìn)行濾波，經(jīng)過濾波后再送到由電阻、電容和芯片OPA2134組成的50HZ濾波電路F5，然后送入二級(jí)放大電路F6進(jìn)行二級(jí)放大，二級(jí)放大器模塊由INA128組成，放大倍數(shù)為100。此時(shí)經(jīng)過兩級(jí)放大，濾波后的信號(hào)送到隔離放大器F7，隔離放大器由ISO128組成，經(jīng)隔離放大器輸出后送到主控制板的A/D采集接口。
如圖4所示為感知電路。其作用是在刺激輸出的時(shí)候?qū)(P)波進(jìn)行感知，以躲過不應(yīng)期。感知信號(hào)由圖3中隔離放大器F7的輸出端上獲取，經(jīng)過放大器F8的放大，再經(jīng)過由電阻、電容和以及AD820芯片組成的有源低通濾波器F9濾波后，和數(shù)字電位器F10輸出的參考電壓值一起送到比較器F11，經(jīng)比較器輸出后再經(jīng)非門電路F12，最后送到主控制器的中斷口。主控制器根據(jù)中斷標(biāo)志位來(lái)判斷感知的到來(lái)。
如圖5所示為刺激輸出電路。由主控制器板產(chǎn)生的脈沖信號(hào)源送到光偶隔離器F13，經(jīng)光偶隔離輸出到數(shù)字電位器F14，數(shù)字電位器的輸出電壓再送給信號(hào)放大器F15，信號(hào)放大器由AD820組成。經(jīng)過放大器放大后，輸出電壓送到F16進(jìn)行二級(jí)放大調(diào)整，F(xiàn)16內(nèi)部是由級(jí)聯(lián)的三級(jí)管、電阻、穩(wěn)壓管、繼電器和保護(hù)電路組成。最后刺激儀輸出端即可以得到需要的刺激脈沖。
權(quán)利要求1.一種具有心電顯示的程控刺激儀，包括信號(hào)采集電路、兩路刺激輸出電路、主控制器基本系統(tǒng)、人機(jī)交互接口模塊和電源管理系統(tǒng)，其特征在于所述人機(jī)交互接口模塊由256色LCD、按鍵陣列、音響報(bào)警和熱敏打印機(jī)組成，并同時(shí)通過熱敏打印機(jī)進(jìn)行打印；所述主控制器基本系統(tǒng)由實(shí)時(shí)時(shí)鐘RTC、同步動(dòng)態(tài)內(nèi)存SDRAM、快閃存儲(chǔ)器FLASH、靜態(tài)存儲(chǔ)芯片nandFlash、局域網(wǎng)LAN、可重復(fù)擦寫可編程存儲(chǔ)器EEPROM，模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換、通信接口、控制邏輯組成；主控制器采用ARM7核心的S3C44BOX，它本身自帶10位A/D、RTC、看門狗、LCD控制器和多種串行接口，是32位的嵌入式處理器；SDRAM采用HY57V281620，F(xiàn)LASH采用SST39VF320，nandFlash采用K9F5608；數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存采用USB，通信采用以太網(wǎng)的方式。
2.如權(quán)利要求1所述的具有心電顯示的程控刺激儀，其特征在于信號(hào)采集電路包含心電放大器電路和對(duì)R波和P波進(jìn)行感知的兩路感知電路，對(duì)采集到的人體心電信號(hào)首先進(jìn)行初級(jí)低通濾波，對(duì)低通濾波電路的輸出信號(hào)送入信號(hào)跟隨器后，再進(jìn)行初級(jí)放大，放大倍數(shù)為10倍數(shù)，放大后的信號(hào)再經(jīng)過有源低通濾波后送入50Hz濾波電路，經(jīng)濾波電路后進(jìn)行二級(jí)放大，二級(jí)放大倍數(shù)為100倍；經(jīng)二級(jí)放大后的信號(hào)送入隔離放大器F7進(jìn)行隔離，最后送入主控制器的A/D采集接口；感知電路采用雙感知電路，對(duì)R波和P波進(jìn)行感知，感知靈敏度可程控調(diào)節(jié)；感知信號(hào)從隔離放大器F7的輸出端上獲取，經(jīng)過放大器的放大，以及低通濾波器F9濾波后，送入比較器F11；經(jīng)比較器輸出后再經(jīng)過與非門電路F12，再送到主控制器的中斷口，從而得到感知信號(hào)。
3.如權(quán)利要求1所述的具有心電顯示的程控刺激儀，其特征在于所述兩路刺激輸出，由主控制器板產(chǎn)生的脈沖信號(hào)送到光偶隔離器F13，經(jīng)光偶隔離后輸出到數(shù)字電位器F14，數(shù)字電位器的輸出電壓再送給信號(hào)放大器F15；信號(hào)經(jīng)過信號(hào)放大器放大后，輸出電壓送到二級(jí)放大器F16進(jìn)行二級(jí)放大，放大后即得到需要的刺激脈沖。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種具有心電顯示的程控刺激儀。它包括信號(hào)采集電路、電源管理系統(tǒng)和刺激輸出電路。信號(hào)采集電路包括心電放大器電路和兩路感知電路，對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行放大和濾波，得到感知信號(hào)。電源管理系統(tǒng)提供電源和電源控制，采用交直流兩用方式，電源切換采用繼電器。刺激輸出電路主要是產(chǎn)生并輸出受控的刺激脈沖。采用雙路刺激輸出，不易發(fā)生骨骼肌受刺激而收縮和受心外干擾及感知遠(yuǎn)電場(chǎng)。主控制器產(chǎn)生的脈沖信號(hào)，經(jīng)隔離放大后可得到需要的刺激脈沖。本實(shí)用新型可有效解決程控刺激儀存在的功能單一、技術(shù)簡(jiǎn)單、缺乏波形顯示的問題，用于臨床醫(yī)療心臟與起博刺激。
文檔編號(hào)A61N1/36GK2827268SQ200420022938
公開日2006年10月18日 申請(qǐng)日期2004年5月20日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月20日
發(fā)明者陳廣元, 汪建新, 李建超, 和東周 申請(qǐng)人:上海萊恩生物醫(yī)學(xué)科技有限公司