一種基于巨磁阻抗傳感器的胃磁信號采集分析系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及新型醫(yī)療信號處理、采集以及分析技術(shù)，具體來說是一種基于巨磁阻抗傳感器對胃磁信號進(jìn)行非接觸式檢測和處理的采集分析系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]胃磁信號是伴隨胃電信號產(chǎn)生的微弱信號通常在(20pt_100pt)，其以胃磁信號變化作為胃功能活動(dòng)的客觀生物電指標(biāo)，能間接地反映胃的運(yùn)動(dòng)和機(jī)能狀況，對胃的生理和病理變化規(guī)律提供了一個(gè)客觀的生物電指標(biāo)。
[0003]根據(jù)胃磁參數(shù)的改變對胃病患者作出參考診斷。胃磁圖檢測相對于傳統(tǒng)的胃鋇餐、X射線和內(nèi)窺鏡等形態(tài)學(xué)檢測方法而言，具有無創(chuàng)性、操作簡單和成本低廉等優(yōu)點(diǎn)。與胃電信號相比，其不用體表貼電極進(jìn)行測量，大大提高了測量的方便性。
[0004]近十多年，隨著微電子技術(shù)、材料科學(xué)的發(fā)展，以及計(jì)算機(jī)技術(shù)與消化道電生理技術(shù)的緊密結(jié)合，基于巨磁阻抗材料的傳感器得到了廣泛的應(yīng)用，以前在體表很難測量到的微弱的胃磁信號，現(xiàn)通過傳感器的優(yōu)化設(shè)計(jì)，信號采集與分析，已經(jīng)可以將胃磁信號可視化。體表胃磁信號作為診斷胃功能的一個(gè)重要指標(biāo)，為臨床提供了一種檢測胃部病變的新手段。
[0005]胃電是一種幅度小、頻率低的微弱信號。人胃的胃磁慢波頻率正常情況下節(jié)律與胃電信號相同是3CPM(cycles per minute)，正常幅度在50_100uV左右，很容易受到心電、腸電、肌電等生物電信號及呼吸也各種磁信號的干擾，信噪比很低。因此，微弱生理磁信號的檢測及處理一直都制約著對生物磁信號的深入研究及其應(yīng)用。
[0006]現(xiàn)有的各種技術(shù)手段的生物磁信號獲取，基本都是在低溫環(huán)境下進(jìn)行，比如(SQUIDS)。檢測與分析功能都是類似的，但存在著很多的問題，比如實(shí)驗(yàn)要求比較苛刻(屏蔽與低溫)，支持的通道數(shù)量有限，數(shù)據(jù)處理方法不夠豐富，電路干擾信號太大，硬件的成本過高等。這些嚴(yán)重制約了生物磁信號的研究與應(yīng)用，因此，需要一種成本低廉、支持通道較多、使用以及實(shí)驗(yàn)環(huán)境要求不苛刻、信號處理精確的胃磁信號采集系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明要解決的問題在于提供一種非接觸式的、支持多通道、具有精確的信號處理能力的胃磁信號采集與處理系統(tǒng)。
[0008]本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的所采用的技術(shù)方案是:一種基于巨磁阻抗傳感器的胃磁信號采集分析系統(tǒng)，包括:
[0009]胃磁信號采集模塊，用于采集并放大胃磁信號；
[0010]數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換處理模塊，連接胃磁信號采集模塊，用于將來自所述胃磁信號采集模塊的胃磁信號從模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，并進(jìn)行初步診斷參數(shù)的計(jì)算；
[0011]顯示終端，連接數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換處理模塊，用于顯示數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換處理模塊計(jì)算得到的參數(shù)。
[0012]所述胃磁信號采集模塊包括順序連接的若干路采集通道、胃磁信號選通裝置、二級放大濾波電路、絕對值放大濾波電路；所述兩路采集通道用于對胃磁信號的采集；所述胃磁信號選通裝置用于選通所述兩路采集通道中的一路采集通道；所述二級放大濾波電路用于對胃磁信號選通裝置選通的信號進(jìn)行放大，并去除其中的雜波；所述絕對值放大濾波電路用于完成胃磁信號的抬升以及消除基線。
[0013]所述每路采集通道包括順序連接的巨磁阻抗傳感器、前置放大器與濾波器；所述巨磁阻抗傳感器用于直接防止在胃部表面，采集胃磁信號；所述前置放大器與濾波器用于對胃磁信號進(jìn)行前置放大濾波以提高輸入阻抗。
[0014]所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換處理模塊包括順序連接微控制器和數(shù)據(jù)處理單元；所述微控制器用于將來自所述胃磁信號采集模塊的胃磁信號從模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，并進(jìn)行數(shù)字濾波；所述數(shù)據(jù)處理單元用于對所述微控制器的輸出信號進(jìn)行診斷參數(shù)的計(jì)算，并控制胃磁信號采集模塊中胃磁信號選通裝置對兩路采集通道的選擇。
[0015]所述數(shù)據(jù)處理單元對對所述的輸出信號進(jìn)行二階濾波。
[0016]所述數(shù)據(jù)處理單元計(jì)算的診斷參數(shù)包括波形平均幅值、波形平均頻率、波形主頻率、正常慢波百分比、慢波頻率不穩(wěn)定系數(shù)、偶聯(lián)百分比、餐后/餐前功率比。
[0017]所述數(shù)據(jù)處理單元通過通訊接口連接PC處理端。
[0018]還包括控制終端，連接數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換處理模塊，用于對所述顯示終端的參數(shù)顯示切換控制、胃磁信號的選通控制、和/或?qū)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換處理模塊與外部進(jìn)行通訊的選擇配置。
[0019]本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)及有益效果:
[0020](I)本發(fā)明采用巨磁阻抗傳感器，保證能夠高效地完成復(fù)雜的信號胃磁信號感知。
[0021](2)本發(fā)明采用濾波放大系統(tǒng)，將處于3CPM頻段(0.05hz)的微弱的胃磁信號提取出來。
[0022](3)本發(fā)明的對巨磁阻抗傳感器直接進(jìn)行醫(yī)用膠帶固定，方式簡單，有利人體采集應(yīng)用。
[0023](4)本發(fā)明采用多通A/D轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，具有低功耗，精度高，轉(zhuǎn)換結(jié)果好等性能。
[0024](5)本發(fā)明還設(shè)置有顯示終端，增加了數(shù)據(jù)的可讀性。
【附圖說明】
[0025]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0027]實(shí)施例1:如圖1所示，本發(fā)明的巨磁阻抗傳感器用于進(jìn)行磁電信號轉(zhuǎn)換；數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換處理單元用于將來自胃磁采集模塊的信號從模擬信號轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號；用于顯示數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)的顯示終端，完成計(jì)算機(jī)終端顯示的切換控制的控制終端。
[0028]胃磁信號采集模塊的巨磁阻抗傳感器接近電極部分設(shè)置有前置放大器與濾波器分別對用于對來自各通道的胃磁信號進(jìn)行隔離放大。本實(shí)施例中前置放大器的放大倍數(shù)大于20倍。
[0029]采集通道的輸出端連接胃電信號選通裝置的輸入端，多通路胃磁信號經(jīng)過胃磁信號選通裝置的選通，胃磁信號選通裝置的輸出端輸出的信號進(jìn)入二級放大濾波電路，二級放大濾波電路對選通的一路信號進(jìn)行進(jìn)一步二級放大，輸出至絕對值放大濾波電路中。
[0030]本實(shí)施例中無需為兩路胃磁信號放大器，可以直接放置在胃部表面。
[0031]本實(shí)施例中，還包括數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換處理單元，用于將來自胃磁信號采