專利名稱：磁帶式動態(tài)心電圖記錄器的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型是一種雙通道同步記錄的磁帶式動態(tài)心電圖信號記錄器。
動態(tài)心電圖記錄器是美國理學博士Norman Holter于1957年發(fā)明的，又稱HOLTER記錄器。美國于1961年投入臨床應用，我國于1978年引進系統(tǒng)。目前HOLTER監(jiān)測記錄技術(shù)正在我國廣泛推廣應用，已成為當代心臟病學領域中最盛行、實用、高效、無創(chuàng)、準確、安全、可重復，具有無限發(fā)展生命力的診斷技術(shù)手段。
通常的動態(tài)心電圖信號記錄器主要有以下三種類型一、磁帶式記錄器這類記錄器的特點是利用先進的電子無級調(diào)速技術(shù)和精密機械加工技術(shù)，從而控制記錄器超慢速、平穩(wěn)地、連續(xù)不斷地將24小時動態(tài)心電信號記錄在一盒普通C60磁帶上，其顯著的優(yōu)點是全信息記錄，記錄心電圖信號量大，每一個病人有一盒磁帶保留，存儲容量達22M(22×106)以上，給復診、科研、建立心電數(shù)據(jù)庫帶來方便。這類記錄器缺點是技術(shù)、結(jié)構(gòu)復雜、制造困難。國外主要名廠家和我國主要進口的HOLTER系統(tǒng)配帶的記錄器均是這種磁帶式記錄器。
二、固態(tài)式記錄器這是采用微機處理和固體存儲芯片存儲技術(shù)制成的心電記錄器，它能24小時監(jiān)測、按控制方式將心電波形和有關數(shù)據(jù)存入固體芯片內(nèi)，目前這類記錄器存儲量最大可達16M(16×106)，仍不能完全記錄下全部心電信息，一般采用壓縮技術(shù)，雙通道同步全息記錄24小時心電信號量在22M以上，顯然16M存儲量是不夠的。這類記錄器的優(yōu)點是全電路構(gòu)成，避免了機電結(jié)構(gòu)和精密機械加工的難度，從理論上講全電路型應該比機電結(jié)合型的記錄器故障率小一些。這類記錄器的缺點是，由于存儲量不夠，采用壓縮技術(shù)，故使記錄的心電波形各波段失真度較大，給準確診斷帶來困難。
三、磁盤式記錄器這是國際最新技術(shù)，是將人體心電信號用磁盤記錄下來，直接供計算機觀察、分析。該記錄器的優(yōu)點是能將心電信號記錄在磁盤上，可直接輸入計算機處理。缺點是要隨身攜帶能驅(qū)動磁盤的裝置，其技術(shù)、結(jié)構(gòu)甚為復雜。
本實用新型的目的是為了提供一種僅用一盤普通磁帶，就能將病人雙通道24小時心電圖信號連續(xù)、不失真、無遺漏地記錄下來，且整個記錄過程不影響病人正常的生活活動，并做到記錄效果好、性能可靠、成本較低、病人可隨身攜帶的雙通道磁帶式動態(tài)心電圖記錄器。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的本實用新型中有含雙通道的電極信號輸入插座的記錄器盒，置于記錄器盒中的機芯，輸入信號電路，與輸入信號電路連接的前置放大電路，與前置放大電路連接的后級放大電路、直流電壓轉(zhuǎn)換電路，與后級放大電路連接的有源濾波電路，與有源濾波電路連接的記錄磁頭電路、控制時鐘電路、偏磁振蕩電路，直流電壓轉(zhuǎn)換電路的兩端分別接有電池供電電路、電機調(diào)速電路(參見


圖1～圖7)，機芯可采用日本愛華公司制造的微型機芯，較其它廠家的機芯，其機械結(jié)構(gòu)更合理、性能更可靠。
上述的記錄器盒采用鐵皮制成，故對人體外的其它電干擾電信號起到了較好的屏蔽作用。
上述的前置放大電路中有集成電路IC101-1、IC101-2，電阻R106、R107、R108、R109、R110、R206、R207、R208、R209、R210，電容C101、C102、C103、R201、R202、R203(參見圖2)。
上述的前置放大電路中的集成電路IC101-1、IC101-2采用型號為BA728的橋式高精度測量放大器(參見圖2)，靈敏度高，超低頻響應好，輸入噪聲電壓低，適于測量心電圖的各波段，尤其是對細微P波的測量更為準確。
上述的有源濾波電路中有集成電路IC701-1、IC701-2、IC801-1、IC801-2、電阻R701、R702、R703、R704、R705、R706、R707、R801、R802、R803、R804、R805、R806、R807、電容C701、C702、C703、C704、C801、C802、C803、C804(參見圖3)，有源濾波電路構(gòu)成了頻帶選通電路，它將機械干擾及其它原因造成的干擾信號全濾掉，將人體心電信號頻帶選用，采用有源濾波較常用的RC、LC無源濾波，調(diào)節(jié)頻道方便，選通性能穩(wěn)定。
上述的有源濾波電路中的集成電路IC701-1、IC701-2、IC801-1、1C801-2采用型號為BA728集成電路。
上述的直流電壓轉(zhuǎn)換電路中有集成電路IC601、開關601、干電池E601、電容C601、C602、電感L601、二極管D601(參見圖4)。
上述的直流電壓轉(zhuǎn)換電路中的集成電路IC601采用專用直流電壓轉(zhuǎn)換電路集成芯片LT1300(參見圖4)，特別適合干電池電壓的轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換效率高，負載能力強，輸出電壓平穩(wěn)。
輸入信號電路用來接收雙通道電極傳來的心電信號，前置放大電路用來對心電信號進行初級放大，后級放大電路用來將心電信號進一步的放大，有源濾波電路將不需要的干擾信號濾掉，記錄磁頭電路將心電信號記錄到磁帶上，電池供電電路將電池3V電壓加到電路板上，直流電壓轉(zhuǎn)換電路將電池3V電壓轉(zhuǎn)換成5V直流電壓，供電路各部分工作用，偏磁振蕩電路將磁帶未加信號時剩磁起始點移到磁帶曲線線性中點附近，減少記錄失真，電機調(diào)速電路用來調(diào)節(jié)電機的轉(zhuǎn)速，控制時鐘電路用來輸出控制時鐘脈沖信號，供計算機作控制脈沖信號。
本實用新型是機電一體化構(gòu)成，由于前置放大電路采用了橋式高精度測量放大器，頻帶選通采用了有源濾波電路，直流電壓轉(zhuǎn)換采用專用芯片，機芯可采用微型機芯，如日本愛華微型機芯，外殼采用鐵皮，因而使本實用新型體積較小，記錄的心電波型信號完整、真實、可靠。一對電池可工作24至36小時，抗干擾能力強，加之機械、電路均由國內(nèi)自己設計，故產(chǎn)品價格低，僅為同類進口產(chǎn)品價格的四分之一左右，醫(yī)院、尤其中小醫(yī)院、縣級醫(yī)院均有能力購置，病人背上挎包行走方便，不影響正常工作、生活。
本實用新型僅用一盤普通磁帶(如C60磁帶)就能將病人雙通道24小時心電圖信號連續(xù)，不失真，無遺漏地記錄下來(可用心電示波器直接觀察記錄的24小時心電圖波形，也可將記錄的心電圖信號送入計算機由計算機分的、顯示、打印出醫(yī)師需要的分析結(jié)果)且整個記錄過程不影響病人正常的生活活動，并做到記錄效果好，性能可靠、成本較低，病人可隨身攜帶(本實用新型裝在皮革制成的挎包內(nèi)便可)。同時本實用新型(采用標準傳送方式)也可供已購進口HOLTER系統(tǒng)設備的單位作為增加記錄器，替代已壞進口記錄器選用。
以下結(jié)合附圖詳細說明本實用新型的實施例
圖1為本實用新型框圖。
圖2為本實用新型電路原理圖(心電信號輸入電路、前置放大電路、后級放大電路電原理圖)。
圖3為圖2本實用新型電路原理圖續(xù)圖(有源濾波電路原理圖)。
圖4為圖2、圖3本實用新型電路原理圖續(xù)圖(偏磁振蕩電路、電子調(diào)速電路、控制時鐘電路、直流電壓轉(zhuǎn)換電路原理圖)。
圖5為記錄器盒結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6為磁帶機芯結(jié)構(gòu)示意圖。
圖7為電路板結(jié)構(gòu)示意圖。
參見
圖1～圖7，本實用新型中有輸入信號電路1，前置放大電路2，后級放大電路3，有源濾波電路4，記錄磁頭電路5，電池供電電路6，直流電壓轉(zhuǎn)換電路7，偏磁振蕩電路8，電機調(diào)速電路9，控制時鐘電路10，記錄器盒11，機芯20。
圖2中電阻R101，R102，R103，R104，R105，穩(wěn)壓管DZ101，電阻R201，R202，R203，R203，R205，穩(wěn)壓管DZ201構(gòu)成心電輸入信號電路1。
電阻R106，R107，R108，R109，R110，R206，R207，R208，R209，R210，電容C101，C102，C103，C201，C202，C203，型號為BA728的集成電路IC101-1，IC201-1構(gòu)成雙通道的前置放大電路2。
電阻R111，R112，R113，R114，R211，R212，R213，R214，電容C104，C204，型號為BA728的集成電路IC101-2，IC201-2構(gòu)成雙通道的后級放大電路3。
圖3中電阻R701，R702，R703，R704，R705，R706，R707，R801，R802，R803，R804，R805，R806，R807，電容C701，C702，C703，C704，C801，C802，C803，C804，型號為BA728的集成電路IC701-1，IC701-2，IC801-1，IC801-2構(gòu)成雙通道的有源濾波電路4。
圖4中電阻R301，R302，R303，R304，R305，電容C301，C302，C303，C304，C305，三極管Q301，振蕩變壓器B301，型號為4069的集成電路IC301-A，IC301-B構(gòu)成偏磁振蕩電路8。
電阻R401，R402，可調(diào)電阻W401，W402，電容C401，C402，C403，二極管D401，電感L401，型號為MUBUCH-3的微電機MOTOR構(gòu)成電機調(diào)速電路9。
電阻R501，電容C501，C502，型號為40106的集成電路IC501-A構(gòu)成控制時鐘電路10。
型號為LT300集成電路IC601，開關K601，兩節(jié)二號干電池E601，電容C601，C602，電感L601，二極管D601構(gòu)成直流電壓轉(zhuǎn)換電路7。
當K601閉合時，整個電路開始工作，其信號流程工作原理如下第1通道的心電信號，由電阻R102，R103，R104，R105構(gòu)成了橋式輸入電路1送入前置放大電路2的IC101-1，由IC101-1內(nèi)部電路及配套電路放大后，經(jīng)由IC101-1的第1腳，隔直電容C104，送入后級放大電路3的IC101-2，由IC101-2的內(nèi)部電路及配套電路對前置放大器送入的信號，進行后級放大，放大后的信號經(jīng)由IC101-2的7腳，隔直電容C701，送入有源濾波電路4，再由IC701-1，IC701-2及其配套電路對后級放大器送入的信號進行濾波，使心電波頻率帶信號開通，其它干擾信號的頻率帶不開通。濾波后的信號由四聲道磁頭M501-2記錄到磁帶上。
第2通道的工作原理完全同上。
因為該記錄器由病人隨身攜帶，故電源由2節(jié)2號干電池提供，只有3V電壓，故需將3V電池電壓提升到5V直流電壓，供各集成電路工作用，此轉(zhuǎn)換由直流電壓轉(zhuǎn)換電路7的專用直流電壓轉(zhuǎn)換芯片LT300及配套電路完成的。在IC601的6腳輸入3V直流電壓，IC601的7腳，經(jīng)過D601輸出5V直流電壓。
為了減少記錄失真，采用了交流振蕩偏磁電路，其作用使磁頭產(chǎn)生一個附加磁場并作用在磁帶上，從而使磁帶未加信號時的剩磁起始偏離開磁化曲線的原點，而達到磁化曲線的線性中點附近，從而大大減少記錄失真。此功能是由偏磁振蕩電路8完成的，Q801是振蕩管，通過振蕩變壓器B301初級，基極繞組形成正反饋，產(chǎn)生自激振蕩，次級線圖和電容C303組成諧振回路決定振蕩頻率，振蕩信號通過R304，C304，IC301-A，R305，C305，IC301-B分別加到第1通道，第2通道的記錄磁道上。
為了便于磁帶信號送入計算機分析處理，磁帶上記錄有控制時鐘信號，供計算機采樣控制用。該信號由控制時鐘信號電路10產(chǎn)生，施密特觸發(fā)器集成電路IC501-A的1、2腳和R501，W501，C501完成該信號發(fā)生功能，調(diào)節(jié)W501，C502，可調(diào)整控制時鐘的頻率，所有元器件均裝在一塊電路板上(參見圖7)，固定在由鐵皮材料制成的規(guī)格為160×140×350毫米的記錄盒11中(參見圖5)。
參見圖5，采用鐵皮制成的記錄器盒11用來安裝磁帶機芯及各電路上所有元器件，磁帶運行觀察窗12用來觀察磁帶的運行，心電信號觀察端口13供心電示波器觀察心電波形用，銘牌框用來放置記錄器銘牌14，頂留時間顯示窗口15可用來增加電子表電路顯示記錄時間用，電池架16用來放置二節(jié)2號電池用，機芯工作停止開關17用來停止機芯的運行，第1通道、第2通道電極信號輸入插座18用來聯(lián)接電極插頭，輸入心電信號。機芯工作開始開關19用來啟動記錄器的工作，記錄器磁帶機芯20用來固定磁帶，并驅(qū)動磁帶。在記錄器盒上還有開盒推鈕21。
參見圖6，機芯20中有機芯底板22，裝在機芯底板上的主導軸23、定位軸24、磁頭25、壓帶輪26、卷帶盤27、帶盒壓片28、供帶盤29。
權(quán)利要求1.磁帶式動態(tài)心電圖記錄器，其特征在于所述的記錄器中有含雙通道電極信號輸入插座的記錄器盒，置于記錄器盒中的機芯，輸入信號電路，與輸入信號電路連接的前置放大電路，與前置放大電路連接的后級放大電路、直流電壓轉(zhuǎn)換電路，與后級放大電路連接的有源濾波電路，與有源濾波電路連接的記錄磁頭電路、控制時鐘電路、偏磁振蕩電路，直流電壓轉(zhuǎn)換電路的兩端分別接有電池供電電路、電機調(diào)速電路。
2.如權(quán)利要求1所述的磁帶式動態(tài)心電圖記錄器，其特征在于所述的記錄器盒采用鐵皮制成。
3.如權(quán)利要求1所述的磁帶式動態(tài)心電圖記錄器，其特征在于所述的前置放大電路中有集成電路IC101-1、IC101-2，電阻R106、R107、R108、R109、R110、R206、R207、R208、R209、R210，電容C101、C102、C103、C201、C202、C203。
4.如權(quán)利要求3所述的磁帶式動態(tài)心電圖記錄器，其特征在于所述的前置放大電路中集成電路IC101-1、IC101-2采用型號為BA728的橋式高精度測量放大器。
5.如權(quán)利要求1所述的磁帶式動態(tài)心電圖記錄器，其特征在于所述的有源濾波電路中有集成電路IC701-1、IC701-2、IC801-1、IC801-2，電阻R701、R702、R703、R704、R705、R706、R707、R801、R802、R803、R804、R805、R806、R807，電容C701、C702、C703、C704、C801、C802、C803、C804。
6.如權(quán)利要求5所述的磁帶式動態(tài)心電圖記錄器，其特征在于所述的有源濾波電路的集成電路IC701-1、IC701-2、IC801-1、IC801-2采用型號為BA728的集成電路。
7.如權(quán)利要求1所述的磁帶式動態(tài)心電圖記錄器，其特征在于所述的直流電壓轉(zhuǎn)換電路中有集成電路IC601、開關601，干電池E601、電容C602、電感L601、二極管D601。
8.如權(quán)利要求7所述的磁帶式動態(tài)心電圖記錄器，其特征在于所述的直流電壓轉(zhuǎn)換電路中的集成電路IC601采用型號為LT300的專用直流電壓轉(zhuǎn)換電路集成芯片。
專利摘要本實用新型提供了一種雙通道同步記錄磁帶式動態(tài)心電圖記錄器。有含雙通道電極信號輸入插座的記錄器盒,置于記錄器盒中的機芯,輸入信號電路,前置放大電路,后級放大電路,直流電壓轉(zhuǎn)換電路,有源濾波電路,記錄磁頭電路,控制時鐘電路,偏磁振蕩電路,電池供電電路,電機調(diào)速電路。能用普通磁帶將動態(tài)中病人24小時的心電圖信號連續(xù)不斷地不失真地記錄下來。設計合理,可靠性高,抗干擾能力強,能隨身攜帶。
文檔編號A61B5/0432GK2284051SQ9623318
公開日1998年6月17日 申請日期1996年5月30日 優(yōu)先權(quán)日1996年5月30日
發(fā)明者劉勝思 申請人:成都航科電子技術(shù)有限公司