專利名稱:便攜式心電監(jiān)護(hù)儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實用新型是一種智能化的便攜式心電檢查、監(jiān)護(hù)儀。
用于心電檢查、監(jiān)護(hù)的便攜式心電監(jiān)護(hù)儀,在國外較常見的有兩種,一種是Holter,為磁帶記錄型;另一種是Monitor,為實時監(jiān)護(hù)式。國內(nèi)尚未見到有這類產(chǎn)品。
holter型心電監(jiān)護(hù)儀,是一個微型錄音機(jī)式的便攜盒,在使用時被測者隨身攜帶。該監(jiān)護(hù)儀可以將被測者連續(xù)8或24小時的心電信號記錄在一盤特制磁帶上,然后將磁帶放入一個專用計算機(jī)心電信號識別系統(tǒng)進(jìn)行高速處理。
Monitor型心電監(jiān)護(hù)儀也是一個微型錄音機(jī)式的便攜盒,在使用時佩帶在被測者身上,但其盒內(nèi)裝的是一個微型數(shù)據(jù)采集識別系統(tǒng),可以對被測者的心電信號進(jìn)行實時的識別分析,發(fā)現(xiàn)異常情況則記錄下分析的結(jié)果,然后通過一個打印機(jī)可以打印出一份監(jiān)護(hù)期間心電情況的文字報告。
上述兩種便攜式心電監(jiān)護(hù)儀存在以下缺點第一,許多心臟病患者只有在發(fā)病期間心電才呈異常現(xiàn)象,不發(fā)病時心電是正常的,因此短時間心電檢查難于發(fā)現(xiàn)問題。對于癥狀明顯而被診斷為心臟病的患者,數(shù)十小時的監(jiān)測基本上是有效的,但對于潛在的、或僅有微弱癥狀的心臟病患者進(jìn)行長期的自我監(jiān)測,以及對已被診斷為心臟病的患者進(jìn)行長期的監(jiān)護(hù),上述兩種監(jiān)護(hù)儀都難以發(fā)揮有效的作用。
第二,Holter心電監(jiān)護(hù)儀僅能完成對心電監(jiān)測的實時工作,檢查結(jié)果依賴于專用計算機(jī)心電識別系統(tǒng),只能適用于住院的危重心臟病患者。
第三,Monitor心電監(jiān)護(hù)儀只能提供被測者心電異常情況的文字分析報告,無原始信號波形,所提供的檢查結(jié)果又往往難于被醫(yī)學(xué)臨床部門所接受。
鑒于上述情況,本實用新型的設(shè)計目的在于,設(shè)計一種微型的智能化便攜式心電監(jiān)護(hù)儀,大大延長對被測者心電的監(jiān)測時間,自動生成包括心電異常情況文字分析報告和原始心電信號波形的檢查結(jié)果,彌補現(xiàn)有便攜式心電監(jiān)護(hù)儀的不足。
本實用新型使用市售單片微處理器(CPU),靜態(tài)存儲器,EPROM芯片,模數(shù)轉(zhuǎn)換器,液晶顯示板,鍵盤,地址譯碼器,數(shù)據(jù)鎖存器,邏輯門電路芯片,線性放大器,心電電極等電子元器件,構(gòu)成一個采用電池供電的專用微型計算機(jī),在固化于EPROM芯片中的程序的控制下工作。
使用時,先將心電電極涂上導(dǎo)電膏貼于胸前,將電極引線插頭插入監(jiān)護(hù)儀電極插孔中,打開電源開關(guān),顯示器穩(wěn)定工作后從鍵盤輸入日期(包括年,月,日)和時間(包括時,分,秒),此后監(jiān)護(hù)儀開始工作。
接受用戶輸入日期和時間后,初始化程序?qū)⒅嫒氪鎯ζ髦腥?,而后做設(shè)置鍵盤、心電信號采集等軟硬件中斷的初始化工作,在完成初始化工作后將對CPU的控制權(quán)轉(zhuǎn)給監(jiān)控程序。監(jiān)護(hù)儀在監(jiān)控程序的控制下首先用15到30秒的時間采集并分析被測者的心電波形,建立起被測者的心電模型,將之存入存儲器,此后即以此模型為參考,識別和分析后繼心電信號,并在顯示器上顯示出被測者的動態(tài)心率。
在監(jiān)護(hù)儀工作過程中,被測者每心跳一次,顯示器上更新一次動態(tài)心率顯示,該動態(tài)心率是由前5次心跳周期的平均值計算而得;當(dāng)識別出被測者心電異常時,通過聲音和顯示報警,同時根據(jù)分析結(jié)果作出相應(yīng)的心電異常記錄和心電波形存儲。對于每個心電異常情況,文字記錄包括起始和結(jié)束的日期和時間,以及異常情況類型;原始信號波形記錄為當(dāng)時持續(xù)3至4秒的一段心電信號。
在監(jiān)護(hù)儀工作的過程中,還可以通過鍵盤隨時干預(yù)監(jiān)護(hù)儀的工作(由鍵盤中斷服務(wù)程序完成用戶的請求),可以要求顯示日期和時間(顯示4秒后自動恢復(fù)監(jiān)護(hù)儀工作),重新指定心跳過緩、過速的報警閥值,要求打印監(jiān)護(hù)儀的檢查報告等等。
附
圖1和附圖2是本實用新型一個實施例的電路原理示意圖;附圖3是該實施例的液晶顯示器工作示意圖。附
圖1和附圖2各自獨立構(gòu)成一塊印刷電路板,由一個32線針式插座相連接。圖中各元器件的型號、取值如下。
電阻(
圖1)R1,R13,47K;R2,R3,R4,R7,R11,R15,R12,5.1K;R5,R6,R8,1K;R10,2K;R14,100K;R9,330;R16,R17,220K;(上述電阻均為1/8W,單位是歐姆);電阻(圖2)R1,R3,10K;R2,R8,3.6K;R4,R5,R6,R7,220K;R9,240K;R10,半可調(diào),47K;R11,220K;R12,470;(上述電阻除R10外均為1/8W,單位是歐姆);電容(
圖1)C1,C3,10μ/16V;C2,C4,0.1μ;C5,C6,15P;電容(圖2)C1,C2,C3,10μ/16V;C4,C5,C6,0.1μ;集成塊U1,分頻器,4040;U2,液晶顯示板,3551(3位半);U3,多路選擇器,4051;U4,U5,U6,七段譯碼器,4543;U7,A/D轉(zhuǎn)換器,ADC0809;U8,U9,鎖存器,4042;U10,單片微處理器,80C31;U11,與非門,4011;U12,EPROM,27C64;U13,線性放大器,CA324;U14,U15,靜態(tài)存儲器RAM,62256;其它P1,32線針式插座;P2,P3,立體聲插頭座(φ3.5mm);F1,發(fā)聲片(φ20mm);F2,晶體振蕩器,2MHz;T1,T2,小功率晶體管,2SC或3DG;D1,穩(wěn)壓器,LM336(2.5V);鍵盤,4×4;圖中各集成電路芯片(包括32線插座)的管腳編號按行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),均為以芯片型號名稱(編號字母)方向為準(zhǔn),自左下角開始反時針方向連續(xù)編號,但是U11和U13在使用中,其內(nèi)部的各個門和放大器是分別使用的,管腳號分別標(biāo)在相應(yīng)的連線上或連線旁邊。
圖1中,C4,R10構(gòu)成低通濾波器,以消除數(shù)字電路產(chǎn)生的高頻干擾;C5,C6,F(xiàn)2構(gòu)成振蕩器,為系統(tǒng)提供2MHz的時鐘信號,該信號經(jīng)分頻器(U1)4、32、512、4096分頻后分別提供給U7的時鐘、U10的實時中斷信號、心電異常報警信號和U2的驅(qū)動信號;D1,C2,R8,R9構(gòu)成穩(wěn)壓電路,為U7提供2.5V高精度參考電平;R2,R3,R4,R7,R11,R15為U3的輸出泄放電阻;R5,R6為U3的限流電阻;T1,R1組成電子開關(guān),控制壓電發(fā)聲片F(xiàn)1的聲音報警;P2為圖形打印機(jī)串行接口,T2,R12,R13組成一個反相器,將來自芯片U10的串行數(shù)據(jù)反相后送P2接口。
圖2中,P3為心電電極插孔;U13-1,U13-2,R1,R2,R3構(gòu)成高輸入阻抗前級放大器;C1,R4和C2,R5構(gòu)成高通濾波器,以消除心電信號中的直流成份;U13-3,R6,R7構(gòu)成共模抑制放大電路,以消除外界共模信號的干擾;U13-4,R8,R9,R10,R11,R12構(gòu)成末級放大電路;三級放大器的總放大倍數(shù)為500倍。
U12是一塊8K的EPROM,占程序地址的0至1FFFH,駐存著監(jiān)護(hù)儀的全套程序;程序地址的其它安排為,4000H,6000H,8000H,分別為數(shù)字顯示的第1,2,3位;0A000H,0C000H,分別為模數(shù)轉(zhuǎn)換啟動和讀取地址;U14,U15各為一塊32K的RAM,一般情況下僅裝備U15,占數(shù)據(jù)地址空間的0000H至7FFFH,在特別場合,要求加長異常心電原始波形的保留區(qū)間(超過3至4秒)時,裝備U14,占數(shù)據(jù)地址空間的8000H至0FFFFH,但此時要更換EPROM芯片,使用處理64K數(shù)據(jù)空間的程序。
該實施例心電信號的采樣率為250次/秒,幅值分辨率為1/256,折算心電信號幅值分辨率為20微伏。
該實施例的顯示器為3位半的夜晶顯示器,第4位只能顯示1或不顯示。顯示器的各種顯示畫面如附圖3所示。另外,顯示器第2位和第3位之間的小數(shù)點提示日期,為月與日的分界;第2、3位間的冒號提示時間;第3、4位之間的小數(shù)點提示心率;第4位前面的冒號提示報警;第4位左上方的箭頭提示需更換電池。
該實施例整機(jī)采用4節(jié)5號電池供電,平均耗電6至7毫安,可連續(xù)工作4晝夜以上。
權(quán)利要求1.由主機(jī)、心電電極、打印機(jī)構(gòu)成的便攜式心電監(jiān)護(hù)儀,其特征在于主機(jī)部分(1).以51系列單片機(jī)80C31為中央處理器;(2).以3位半夜晶顯示板3551為顯示器;(3).以4×4通用小鍵盤為操作鍵盤;(4).以串行通訊口驅(qū)動圖形打印機(jī);(5).使用16根地址線分別對固化程序EPROM存儲器和數(shù)據(jù)存儲靜態(tài)存儲器尋址;(6).使用壓電發(fā)聲片發(fā)聲;
2.如權(quán)利要求1所述的便攜式心電監(jiān)護(hù)儀,其特征在于(1).以27C64為固化程序只讀存儲器;(2).以62256為數(shù)據(jù)存儲靜態(tài)存儲器;(3).以ADC0809為模數(shù)轉(zhuǎn)換器;(4).以CA324線性放大器構(gòu)成總放大倍數(shù)為500倍的三級心電信號放大電路;
3.如權(quán)利要求1或2所述的便攜式心電監(jiān)護(hù)儀,其特征在于,使用32K的數(shù)據(jù)存儲空間;
4.如權(quán)利要求1或2所述的便攜式心電監(jiān)護(hù)儀,其特征在于,使用64K的數(shù)據(jù)存儲空間;
專利摘要本實用新型是一種智能化的便攜式心電檢查、監(jiān)護(hù)儀。心電信號幅值分辨率為20微伏;外形尺寸約80×140×30毫米;使用4節(jié)5號電池供電,可連續(xù)工作4晝夜以上;可對心電進(jìn)行實時監(jiān)護(hù)、報警,還可記錄被測者心電異常發(fā)生的日期、時間、異常類型和原始信號波形,并可通過圖形打印機(jī)打印出檢查結(jié)果報告;在工作過程中可隨時通過鍵盤干預(yù)監(jiān)護(hù)儀的工作;生產(chǎn)成本僅為國外同類產(chǎn)品的1/30至1/20。
文檔編號A61B5/04GK2038369SQ8821472
公開日1989年5月31日 申請日期1988年10月12日 優(yōu)先權(quán)日1988年10月12日
發(fā)明者鄒敏清, 梁傳清 申請人:珠海市八達(dá)技術(shù)會社