专利名称：便携式多参数菜单选择方式的心脏生理起搏/程控刺激仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种医疗仪器，特别是一种便携式的可起到心脏生理起搏和心脏程控刺激作用的诊疗仪器。
目前，国内外使用的心脏刺激仪，功能比较单一，一般仅用在电生理诊疗中，而且可变换的刺激方式较少，售价较高。另外体积较大，不便于医生携带出诊。
本发明的目的在于提供一种便携式多参数菜单选择方式的心脏生理起搏/程控刺激仪，它具有体积小，操作方便，制作成本低，实用功能多的特点。
本发明是这样实现的便携式多参数菜单选择方式的心脏生理起搏/程控刺激仪包括壳体、电源电路，连接于人体的输入导线、输出导管电极和控制电路；其特征在于所述的控制电路包含可对连接于人体的导线传输的人体心电信号进行放大处理的前置放大电路(1)，对前置放大电路(1)的输出进行50Hz衰减处理的陷波电路(2)，对陷波电路(2)输出进行滤波处理的低通滤波放大电路(3)，对低通滤波放大电路(3)的输出进行信号频带处理的一阶积分和微分电路(4)，对积分和微分电路(4)的输出进行增益调节的增益控制电路(5)，对增益控制电路(5)的输出进行整形的比较电路(6)，对比较电路(6)的输出进行光电隔离处理的光电耦合电路(7)，接收光电耦合电路(7)输出的心率音指示装置(8)，接收光电耦合电路(7)的输出的单片机电路(9)；还包含有与单片机电路(9)的一路输出联接的超音频振荡电路(10)，对振荡电路(10)的输出进行升压、整流处理的升压整流电路(11)，接收升压整流电路(11)输出并同时接收单片机电路(9)的另一个输出端输出的刺激脉冲的整形放大电路(12)，接收整形放大电路(12)的输出并对外输出工作刺激脉冲的输出端口(13)；还包含有与单片机电路(9)的又一路输出相接的可显示参数和功能选择菜单的显示单元(14)。
上述的便携式多参数菜单选择方式的心脏生理起搏/程控刺激仪中，所述的前置放大电路(1)包含放大器I101构成的前置放大器和运算放大器I102A构成的防50～60Hz干扰的心电图右脚驱动电路；所述的陷波电路(2)包含运算放大器I102B构成的陷波器；所述的低通滤波放大电路(3)包含运算放大器I103A构成的低通滤波放大器；所述的一阶积分和微分电路(4)包含电阻R118、电容C115构成的积分电路和电容C114、电阻R119构成的微分电路；所述的增益控制电路(5)包含运算放大器I103B构成的带负反馈的增益控制器；所述的比较电路(6)包含运算放大器I103C、I103D构成的整形比较放大器；光电耦合电路(7)包含光电耦合器I104；心率音指示装置(8)包含蜂鸣器F101，三极管V101构成的声响电路和发光二极管D102构成的光显示电路；所述的单片机电路(9)包含单片机I201、地址锁存器I202、EPROM芯片I203构成的单片机工作单元以及运算放大器I204A、I204B构成的整机复位电路和经插座J203连接的键盘电路；所述的超音频振荡电路(10)包含接收单片机电路(9)一路输出的分频器I205、脉冲发生器I205以及三极管V202、V203构成的推挽振荡电路；所述的升压整流电路(11)包含升压变压器T201以及接在其次级的二个桥式整流、滤波电路；所述的整形放大电路(12)包含三极管V401、I401构成的对单片机电路(9)输出信号进行耦合的光电隔离器，以及三极管V402～404构成的脉冲整形放大器；所述的输出端口(13)包含插座J402和输出导管电极；所述的显示单元(14)包含液晶显示器，与液晶显示器相接的亮度调节器、背光源电路。
与现有技术比较，本发明采用了合理的电路结构，一方面大大减少了仪器的体积，另一方面增加了仪器的实用功能。将计算机下拉式菜单显示技术用于本装置中，通过显示屏进行参数和功能菜单显示，键盘选择、确认。比单纯键盘式和拨盘式的输入方式直观，操作也更为方便。比数码管显示安全、可靠。运行过程中可监测、干预各个参数的实时变换状态，工作安全、可靠。不但完善了心脏程控刺激方式，而且增加了临床中最为常用的VVI(心室感知、心室起搏)、AAI(心房感知、心房起搏)、VAT(心房感知、心室起搏)等心脏生理起搏功能。一器多用，便于携带，操作方便，极大地方便了医生的出诊，事故抢救，也为野外救护诊疗提供了方便。具有制作成本低，体积小，实用功能多、效果好，操作方式新颖、简便的特点。可供广大医生在临床、出诊、现场急救、开展流动医疗时携带使用。
下面结合附图对本发明的具体实施方式
作进一步详细描述。
图1是本发明实施例的控制电路结构图2是本发明实施例的电路原理图(一)，图3是本发明实施例的电路原理图(二)；图4是本发明实施例的电路原理图(三)；图5是本发明实施例的电源部分电路原理图；图6是本发明实施例的键盘电路的电路原理图。
实施例便携式多参数菜单选择方式的心脏生理起搏/程控刺激仪包含壳体，电源电路，连接于人体的输入导线、输出导管电极和控制电路。图1是本发明一种具体实施方式
的控制电路的结构图，包含可对连接于人体的导线传输的人体心电信号进行放大处理的前置放大电路1，对前置放大电路1的输出进行50Hz衰减处理的陷波电路2，对陷波电路2输出进行滤波处理的低通滤波放大电路3，对低通滤波放大电路3的输出进行信号频带处理的一阶积分和微分电路4，对积分和微分电路4的输出进行增益调节的增益控制电路5，对增益控制电路5的输出进行整形的比较电路6，对比较电路6的输出进行光电隔离处理的光电耦合电路7，接收光电耦合电路7的输出的心率音指示装置8，接收光电耦合电路7的输出的单片机电路9；还包含有与单片机电路9的一路输出联接的超音频振荡电路10，对振荡电路10的输出进行升压、整流处理的升压整流电路11，接收升压整流电路11输出并同时接收单片机电路9的另一个输出端输出的刺激脉冲的整形放大电路12，接收整形放大电路12的输出并对外输出工作刺激脉冲的输出端口13；还包含有与单片机电路9的又一路输出相接的可显示参数和功能选择菜单的显示单元14。
图2是本发明一种具体实施方式
的包含了前置放大电路1、陷波电路2、低通滤波放大电路3、一阶积分和微分电路4、增益控制电路5、比较电路6、光电耦合电路7、心率音指示装置8的电路原理图。图2中，连接于人体的输入导线，经插座J101的1、2脚对前置放大电路1输入人体的心电图(ECG)信号。前置放大电路1包含由低噪声仪表放大器I101(AD620JN)，电阻R101、R108、R109，电容C101、C102，转换开关K101构成的前置放大器和运算放大器I102A(LF442A)，电阻R103、R105，电容C105构成的心电图右脚驱动电路；前置放大器的电容C101、C102构成防止射频干扰电路，转换开关K101为输入信号取自心内/心外的增益控制开关；心电图右脚驱动电路用于防止输入端引入的50～60Hz信号干扰，本级增益为225(心外)/30(心内)。陷波电路2由运算放大器I102B(LF442A)电阻R110～R112，C108～C110和电位器W101构成，它对运算放大电路1的输出信号中的50Hz频率信号做进一步衰减处理，陷波点由W101控制，衰减量可达23dB。低通滤波放大电路3由运算放大器I103A(LM324)，电容C113，电阻R113、R116、R115构成，它主要用来滤除陷波电路2输出信号中的高频成份，增益在2～10倍。一阶积分和微分电路4由电阻R118、电容C115构成的积分电路和电容C114、电阻R119构成的微分电路组成；它主要用来限制低通滤波放大电路3输出信号的带通频率范围。运算放大器I103B(LM324)，电容C116、电阻R121、R120及电位器W102构成带负反馈的增益控制电路5，主要用来做整机增益调节，其增益控制在2～10倍。比较电路6包含运算放大器I103C、I103D(LM324)构成的比较器，它由I103C将增益控制电路5的输出信号转换成尖峰双向脉冲信号，再经二极管D101整流形成单向正脉冲信号，再经I103D比较形成负向脉冲(人体感知信号)。光电耦合器I104(GO113)构成光电耦合电路7，它将I103D输出的人体感知信号光电隔离后输出给单片机电路9的INT脚，同时输出至心率音指示装置8。心率音指示装置8包含发光二极管D102构成的心率光显示和三极管V101、蜂鸣器F101构成的心率声音指示两部份。
图3是本发明一种具体实施方式
的单片机电路9(不含键盘)的电路原理图。单片机电路9主要由图3中的单片机I201(89C52)、地址锁存器I202(74HC373)、EDROM芯片I203(27C512)构成的单片机工作单元，反相器I204A、I204B(74HC04)构成的整机复位电路，以及经插座J203联接的键盘电路(参见图6)组成。单片机电路9根据输入的人体感知信号经J202插座向显示单元14输出参数和功能菜单等显示信息，显示单元14包含液晶显示器MGLS-12864T(图中未标出)，以及按要求配置的亮度调节器(图3中的W201构成)、背光源电路(图5中的V303构成)构成。根据显示单元14的液晶显示器显示的下拉式菜单，可通过键盘电路对单片机I201输入参数和功能等选择信息，单片机电路9根据选择信息输出对应的刺激脉冲和启动超音频振荡电路10工作的信号。
图4是本发明一种具体实施方式
的包含了超音频振荡电路10、升压整流电路11、对刺激脉冲进行整形的整形放大电路12、输出端口13的电路原理图。图4中，超音频振荡电路10包含接收单片机电路9输出的时钟信号的计数器(作分频器用)I205(74HC393)，接收计数器I205的输出并受单片机电路9的启动信号控制的编码器(作脉冲发生器用)I206(74HC02)，以及三极管V202、V203组成的推挽振荡电路；它通过推挽振荡电路输出交变的超音频信号。升压整流电路11包含升压变压器T201，二极管D201～D204、D205～D208构成的二路桥式整流滤波电路；升压整流电路11的形成的+10V、+50V二路电源，由心内/心外转换开关K202选择输出。整形放大电路12包含三极管V401，光耦合器I401构成的光电隔离电路，三极管V402～V405构成的整形放大器；单片机电路9输出的刺激脉冲经光电隔离电路耦合到V402的基极，它与经V402集电极引入的升压整流电路11的输出信号迭加后，再经三极管V403、V404、V405放大后，由V405集电极输出工作刺激脉冲。工作刺激脉冲经J402插座构成的输出端口13，由输出导管电极引至人体。
工作原理连接于人体的输入导线，把人体感知信号输入到前置放大电路1，经前置放电路1、陷波2、低通滤波放大电路3、一阶积分和微分电路4、增益控制电路5、比较电路6、光电耦合电路7，后把人体感知信号转换成对应的电信号，此电信号一路送入单片机电路9；另一路送入心率音指示装置8，由心率音指示装置8做出与心率音同步的声光指示。操作者可根据声光指示情况，通过键盘对显示单元14的液晶显示器上显示的参数和功能选择菜单做功能选择、参数设置、确认等操作。单片机电路9输出对应的刺激脉冲，刺激脉冲与升压电路11输出的电压信号经过整形放大电路的迭加、整形后输出工作刺激脉冲，作用于人体。刺激过程中，显示器实时地显示单片机电路9发出的刺激脉冲的各个参数变化情况，操作者可以根据参数的变化，干预刺激是否停止或继续运行。本仪器既可用于心内介入性诊疗，又可心外(经食管)电生理诊疗术，可通过引至壳体面板上的“心内/心外”开关选择实现。
权利要求
1.便携式多参数菜单选择方式的心脏生理起搏/程控刺激仪，包含壳体、电源电路，连接于人体的输入、输出导线和控制电路；其特征在于所述的控制电路包含可对连接于人体的输入导线传输的人体心电信号进行放大处理的前置放大电路(1)，对前置放大电路(1)的输出进行50Hz衰减处理的陷波电路(2)，对陷波电路(2)输出进行滤波处理的低通滤波放大电路(3)，对低通滤波放大电路(3)的输出进行信号频带处理的一阶积分和微分电路(4)，对积分和微分电路(4)的输出进行增益调节的增益控制电路(5)，对增益控制电路(5)的输出进行整形的比较电路(6)，对比较电路(6)的输出进行光电隔离处理的光电耦合电路(7)，接收光电耦合电路(7)的输出的心率音指示装置(8)，接收光电耦合电路(7)的输出的单片机电路(9)；还包含有与单片机电路(9)的一路输出联接的超音频振荡电路(10)，对振荡电路(10)的输出进行升压、整流处理的升压整流电路(11)，接收升压整流电路(11)输出并同时接收单片机电路(9)的另一个输出端输出的刺激脉冲的整形放大电路(12)，接收整形放大电路(12)的输出并对外输出工作刺激脉冲的输出端口(13)还包含有与单片机电路(9)的又一路输出相接的可显示参数和功能选择菜单的显示单元(14)。
2.根据权利要求1所述的便携式多参数菜单选择方式的心脏生理起搏/程控刺激仪，其特征在于所述的前置放大电路(1)包含放大器I101构成的前置放大器和运算放大器I102A构成的防50～60Hz干扰的心电图右脚驱动电路；所述的陷波电路(2)包含运算放大器I102B构成的陷波器；所述的低通滤波放大电路(3)包含运算放大器I103A构成的低通滤波放大器；所述的一阶积分和微分电路(4)包含电阻R118、电容C115构成的积分电路和电容C114、电阻R119构成的微分电路；所述的增益控制电路(5)包含运算放大器I103B构成的带负反馈的增益控制器；所述的比较电路(6)包含运算放大器I103C、I103D构成的整形比较放大器；光电耦合电路(7)包含光电耦合器I104；心率音指示装置(8)包含蜂鸣器F101，三极管V101构成的声响电路和发光二极管D102构成的光显示电路；所述的单片机电路(9)包含单片机I201、地址锁存器I202、EPROM芯片I203构成的单片机工作单元以及运算放大器I204A、I204B构成的整机复位电路和经插座J203连接的键盘电路；所述的超音频振荡电路(10)包含接收单片机电路(9)一路输出的分频器I205、脉冲发生器I206以及三极管V202、V203构成的推挽电路；所述的升压整流电路(11)包含升压变压器T201以及接在其次级的二个桥式整流、滤波电路；所述的整形放大电路(12)包含三极管V401、I401构成的对单片机电路(9)输出信号进行耦合的光电隔离器，以及三极管V402～404构成的脉冲整形放大器；所述的输出端口(13)包含插座J402和导电电极；所述的显示单元(14)包含液晶显示器，与液晶显示器相接的亮度调节器、背光源电路。
全文摘要
便携式多参数菜单选择方式的心脏生理起搏/程控刺激仪,包括壳体、电源电路,连接于人体的输入、输出导线和控制电路;控制电路包含前置放大电路1,陷波电路2,低通滤波放大电路3,一阶积分和微分电路4,增益控制电路5,比较电路6,光电耦合电路7,心率音指示装置8,单片机电路9;还包含有超音频振荡电路10,升压整流电路11,整形放大电路12,输出端口13;还包含显示单元14。具有制作成本低,体积小,实用功能多,效果好的特点。可供广大医生在临床、出诊、现场急救、开展流动医疗时携带使用。
文档编号A61N1/362GK1287868SQ0011310
公开日2001年3月21日 申请日期2000年8月11日 优先权日2000年8月11日
发明者范寿年 申请人:贵州省人民医院, 贵州省心血管病研究所