专利名称：集成电路以及使用了该集成电路的医疗器械的制作方法
技术领域：
本发明涉及集成电路、以及使用了该集成电路的血压计、血糖仪、注射泵以及输液泵等医疗器械。
背景技术：
在測量装置中，由于针对測量物理量或传感器的种类各不相同而需要专用处理电路，因此需要设计制造与各种传感器相应的专用处理电路，从而提高了制造成本。因此，为了解决这种问题，以往，提出了一种技术实现物理量传感器的处理电路的标准化和通用化，并提供小型且廉价的物理量传感器(专利文献I)。在专利文献I所记载的技术中，将传感器头部和第一电处理电路构成为ー个基板(第二基板)，该第一电处理电路将传感器头部的输出转换为公用的电物理量。并且，将电源供给用的基板构成为另ー 个基板(第一基板)，同时将用于对统一后的电物理量进行处理的第二电处理电路构成为另ー个基板(第三基板)。该结果是，根据专利文献I中记载的技术，能够使第一基板和第三基板标准化，并且能够只更换第二基板就构成各种物理量传感器。然而，在专利文献I所记载的技术中，在进行接受来自传感器的信号并对其放大的处理的部分(上述专利文献I的第二基板部分)中，不得不根据各传感器头部构成为各个基板，因此也无法实现标准化。并且，在根据传感器头部的种类的不同而需处理的负荷的轻重也不同的情况下，要使处理被统ー了的电物理量的基板完全标准化，就需要设计用于对应最重负荷的昂贵的运算处理电路，并且整体上必须标准化为超高性能的基板，反而造成制造成本增加。因此，以往很难使针对不同类别的商品的集成电路标准化，上述不同类别指的是进行接受来自传感器的信号并对其放大的处理的放大部的构造不同、以及要处理的负荷的轻重不同。尤其是，在医疗器械中，只是对专利文献2中所记载的被限定的类别的商品实现单芯片化，并不存在能够在包含血压计、血糖仪、注射泵和输液泵在内的多种不同的器械之间作为公用的集成电路来利用的集成电路。专利文献I :专利第3203788号公报专利文献2 :日本特开2001-212098号公报
发明内容
本发明的目的在干突破以往的常识，通过提供一种能够在血压计、血糖仪、注射泵和输液泵等具有传感功能的多种不同的医疗器械之间作为公用的集成电路来利用的集成电路，从而降低制造成本。另外，本发明的另一目的在干提供ー种使用了上述集成电路的血压计、血糖仪、注射泵和输液泵。本发明的上述目的通过由以下方式来实现。本发明的集成电路包括放大部，其接收来自与集成电路外部连接的外部传感器的信号的输入；运算控制部，其接受由所述放大部处理后的信号，并根据内部程序进行用于医疗器械的控制或检测结果的计算的运算处理，其中，该集成电路通过改变与所述集成电路外部连接的外部传感器、以及与该外部传感器所对应的所述内部程序，从而能够根据所述外部传感器的不同而在包含血压计、血糖仪、注射泵和输液泵在内的多种不同的医疗器械之间作为公用的集成电路来利用。发明效果根据本发明，能够通过提供一种能够在包含血压计、血糖仪、注射泵和输液泵在内的多种不同的医疗器械之间作为公用的集成电路来利用的集成电路，从而降低制造成本。
图I是示意性地示出了本发明的实施方式的平台集成电路的结构的框图。
图2是表示与本实施方式相关的血压计中的平台集成电路的使用方式的图。图3是表示与本实施方式相关的血糖仪中的平台集成电路的使用方式的图。图4是表示与本实施方式相关的注射泵中的平台集成电路的使用方式的图。图5是表示与本实施方式相关的输液泵中的平台集成电路的使用方式的图。图6是表示与各要素有关的各种器械的使用情况的图。图7是示意性地示出了向图2中的血压计中的平台集成电路的输入部的连接关系的图。图8是示意性地示出了向图3中的血糖仪中的平台集成电路的输入部的连接关系的图。图9是示意性地示出了向图4中的注射泵中的平台集成电路的输入部的连接关系的图。图10是示意性地示出了向图5中的输液泵中的平台集成电路的输入部的连接关系的图。附图标记I平台集成电路2血压计3血糖仪4注射泵5输液泵20输入部30控制部3ICPU (运算控制部)40存储部50电源部60时脉部70语音生成部80输入输出部91选择部
95电流驱动部93LCD 驱动器94蜂鸣器控制部100升压控制器(功能补充集成电路)200放大部201第一放大电路(PGA)202第二放大电路203第三放大电路
301压カ传感器(外部传感器)302麦克风部(外部传感器)306光电ニ极管(外部传感器)406、411a、411b闭塞压力传感器(外部传感器)2011a、2011b 第一输入端子2012第一输出端子2021第二输入端子2022第二输出端子2031第三输入端子
具体实施例方式图I是示意性地示出了本发明的实施方式的集成电路的结构的框图。平台集成电路I是通过改变与集成电路外部连接的外部传感器、以及与外部传感器所对应的内部程序，从而能够根据外部传感器的不同而在包含血压计、血糖仪、注射泵和输液泵在内的多种不同的医疗器械之间作为公用的集成电路来利用的集成电路(IC)。〈集成电路的结构〉平台集成电路I包括接受来自外部的模拟信号的输入部20、包含运算控制部即CPU31的控制部30、存储部40。输入部20从外部接受多个输入并输出多个输出信号。输入部20包含放大部200与其他模拟输入部21。放大部200包含第一 第三放大电路201、202、203。第一放大电路201是可调整差分増益的差分増益可调型放大电路即可编程増益放大器(PGA)。第二放大电路202、第三放大电路203是增益被固定的固定增益型放大电路。另外，放大部200可重组地被构成为通过改变多个放大电路201、202、203之间的连接关系等，从而能够对应多种外部传感器的输入。针对这一点后面进行叙述。在输入部20与控制部30之间设有选择部91。选择部91是对来自放大部200与其他模拟输入部21的各种信号进行时分复用的多路复用器，并且以预定的时间切换多个信号并将其传送至控制部30的CPU(运算控制部)31。另外，设有对选择部91输出的信号进行模拟-数字转换的模拟-数字转换器(AD转换器)92，因此来自选择部91的信号被数字化并被传送至CPU31。存储部40包含R0M41与RAM42。R0M41存储由CPU31执行的内部程序。RAM42被用作各种数据的临时存储，并且还被用作用于各种运算的工作区域。
控制部30包括作为运算控制部的CPU31、以及数字控制器32。CPU31接受来自放大部200和其他模拟输入部21的信号，井根据存储部40内的内部程序进行器械的控制或检测结果的计算。内部程序从血压计用、血糖仪用、注射泵用和输液泵用的程序来考虑，根据器械的种类进行存储。数字控制器32接受来自CPU31的命令，进行各部分的控制。并且，控制部30包含数字-模拟转换器(DA转换器)33，该数字-模拟转换器33用于为了控制上述差分增益调整型第一放大电路201的差分増益而将CPU31等输出的数字信号转换为模拟信号。根据由该DA转换器33转变为模拟值的信号将第一放大电路201的差分增益设定为预定值。并且，平台集成电路I除了上述结构以外还包括电源部50、时脉部60、语音生成部70和输入输出部80。电源部50接受外部电源供电并将其转换为适当的电压，向平台集成电路I内的各部分供电。电源部50包括DC-DC转换部51、稳压器52和电压检测器53。DC-DC转换部51为了达到希望的电压水平而提高或降低外部电源54的电压。稳压器52接受来自DC-DC转 换部51的电压并使其稳定化，从而将其作为恒压。电压检测器53监视从稳压器52中输出的电压。时脉部60生成运算控制部即CPU31和其他结构的动作所需要的时脉信号和时钟信号。时脉部60例如包括RTC(实时时脉)61、定时生成部(定时发生器)62、PLL(锁相环)63。RTC61和定时生成部62具有日历功能，能够以连接在外部的晶体振荡器65的振荡频率(例如，32KHz)为基准在指定的时间间隔或指定的时刻内生成中断信号。PLL63由晶体振荡器65的频率信号生成用于使CPU31动作的高速时脉。并且，也可以设置用于监视运算控制部(微型计算机)不失控的WDT (监视计时器)64。语音生成部70用于从外部的音频放大器以及扬声器303中输出语音，而不使用昂贵的部件即语音1C。具体而言，语音生成部70包括被构成为软件的语音解码器71、用于将语音解码器71输出的数字数据转换为模拟信号的数字-摸拟转换器(DA转换器)72。但是，与本实施方式不同，也可以将语音IC作为语音生成部70来使用。输入输出部80例如包含第一 第四接ロ 81 84。第一接81用于为了在个人计算机其他外部系统85中取入数据而在与个人计算机其他外部系统之间进行通信。例如，第一接 ロ 81 能够米用基于 UART (Universal Asynchronous Receiver Transmitter)或 USB (通用串行总线)的规格的接ロ。第二接ロ 82是用于在非接触IC卡之间进行通信的接ロ。例如，第二接ロ 82能够采用FeliCa(注册商标)接ロ。第三接ロ 83是用于向可擦除可编程EEPROM(Erasable Programmable ROM)或闪速存储器等外部的非易失性存储器86存储的接ロ。第四接ロ 84是用于在与外部的电量计(Fuel Gauge)87之间进行通信的接ロ。第三接ロ 83和第四接ロ 84例如使用SPI (串行外设接ロ)或I2C(内部集成电路)等。并且，集成电路I包括液晶显示器驱动部93、蜂鸣器控制部(蜂鸣控制器)94和外部传感器用的恒流驱动电路即电流驱动部95，该液晶显示器驱动部94为了在连接在外部的液晶面板(IXD) 304上显示测量结果等而驱动IXD304，该蜂鸣器控制部94用于从连接在外部的蜂鸣器305中发出警报声(蜂鸣)。上述构成的平台集成电路I通过改变与集成电路外部连接的外部传感器、以及与该外部传感器所对应的所述内部程序，从而能够根据外部传感器的不同而在包含血压计、血糖仪、注射泵和输液泵在内的多种医疗器械之间作为公用的集成电路来利用。然而，注射泵和输液泵的运算控制与血压计和血糖仪的控制相比较为复杂。因此，在将平台集成电路I用作注射泵用的集成电路或输液泵用的集成电路时，在平台集成电路I上能够连接作为补充CPU31 (运算控制部)的一部分功能的功能补充集成电路的升压控制器100。升压控制器100是门阵列或FPGA(现场可编程门阵列)。升压控制器100能够连接在平台集成电路I的端子(未图示)上，并且经由端子通过内部的总线配线等(未图示)连接在CPU31上。该结果是，升压控制器100接受来自CPU31的指令，并执行一部分运算处理，从而使得CPU31与升压控制器100能够协作并进行运算控制。以上，被设置在所说明的本发明的实施方式的平台集成电路I上的各要素被大致划分为第一要素组与第二要素组，该第一要素组通用于包含血压计、血糖仪、注射泵和输液泵在内的多种不同的医疗器械的全部器械，该第二要素组只用于多种不同的医疗器械中的一部分器械。针对这一点，參照图2 图6进行说明。 图2是表示与本实施方式相关的血压计中的平台集成电路的使用方式的图。图3是表示与本实施方式相关的血糖仪中的平台集成电路的使用方式的图。图4是表示与本实施方式相关的注射泵中的平台集成电路的使用方式的图。图5是表示与本实施方式相关的输液泵中的平台集成电路的使用方式的图。另外，在图2 图5中，在器械中没有被使用的要素记有X号。并且，图6是表示与各要素有关的各种器械的使用情况的图。如图6所示，作为包含在通用于全部器械的第一要素组内的结构，包括以下要素。具体而言，在第一要素组内包含有(a)放大部200、具体地是可编程増益放大器(PGA)即第一放大电路201、(b)控制部30 (包含运算控制部即CPU31)、(c)存储部40、(d)选择部91、(e)时脉部60、(f)包含在输入输出部8中的一部分接ロ、具体地是与外部系统85之间的第一接ロ 81、以及与外部非易失性存储器86之间的第三接ロ 83。另ー方面，作为包含在第二要素内的结构，包括以下要素。具体而言，在第二要素组内包含有(g)包含在放大部200内的放大电路中没有包含在上述第一要素组内的剰余的放大电路、具体地是第二放大电路202和第三放大电路203、(h)在将平台集成电路I用作血压计用的集成电路或血糖仪用的集成电路时向外部传感器供给电流的电流驱动部95、
(i)在将平台集成电路I用作血压计用的集成电路或血糖仪用的集成电路时被利用的内置型蜂鸣器控制部94和内置型液晶显示器驱动部(LCD驱动部)93、(i)用于在将平台集成电路I用作血压计用的集成电路、注射泵用的集成电路或输液泵用的集成电路时输出语音的生成部、(k)包含在输入输出部80中的接口中、没有包含在上述第一要素组内的剰余的接ロ、具体地是与非接触IC卡之间的第二接ロ 82、以及与电量计之间的第四接ロ 84。这样，本实施方式的平台集成电路I能够构成为不仅使通用于全部器械的第一要素组(即最大公約数结构)单芯片化，而且还使第二要素组单芯片化。并且，如图4、图5所示，在注射泵4或输液泵5上也设有IXD或蜂鸣器(警报)，但为了这些IXD304a或蜂鸣器305a，并非一定要使用被編入在平台集成电路I中的蜂鸣器控制部94和LCD驱动部93，也能够使用与外部连接的高性能蜂鸣器控制部或LCD驱动部(未图示)。另ー方面，为了血压计或血糖仪中的LCD304或血压计中的蜂鸣器305，使用被编入在平台集成电路I中的蜂鸣器控制部94和LCD驱动部93。
这样，根据所谓血压计、血糖仪、注射泵、输液泵的器械的种类，由器械的种类(即，由内部程序)来设定是使用被设置为包含在第二要素组内的至少ー个要素(在本实施方式中，是蜂鸣器控制部94、液晶显示器驱动部93这两个要素)的内置型部件，还是使用与内置型部件为同种的功能、而性能不同的外部连接部件。并且，即使作为通用于所谓血压计、血糖仪、注射泵和输液泵的多种不同的器械中的ー些装置的结构是包含在第二要素组内的要素，也存在下述情况作为根据器械的不同而具有不同的作用的要素来使用。具体而言，如图6所示，第一放大电路(PGA) 201被通用于血压计、血糖仪、注射泵和输液泵。然而，在将平台集成电路I用作血压计用的集成电路、注射泵用的集成电路或输液泵用的集成电路时，第一放大电路201起接受来自外部传感器的信号的第一级放大电路的作用，与此相对，在将平台集成电路I用作血糖仪用的集成电·路时，第一放大电路201起ニ级以后的放大电路的作用。上述构成的平台IC能够像以下那样用作血压计用的集成电路、血糖仪用的集成电路、注射泵用的集成电路和输液泵用的集成电路。下面，针对各器械中的平台集成电路的使用方式进行说明，并且对本实施方式的平台IC的动作进行说明。〈作为血压计用的集成电路来利用时〉上述图2是表示本实施方式涉及的血压计2中的平台集成电路的使用方式的图。这里，血压计2是测量人体血压的医疗器械。图7是示意性地示出了向血压计中的平台集成电路的输入部的连接关系的图。參照图2，在将平台集成电路I用作血压计用的集成电路时，作为外部的电气部件，设有压力传感器301、麦克风部302、音频放大器以及和扬声器303、LCD304、泵305、控制阀306、排气阀307、非易失性存储器86和晶体振荡器65等。如图7所示，在本发明的实施方式中的多个放大电路(放大器)中，第一放大电路(PGA) 201被构成为对被输入到第一输入端子部201 la、201 Ib内的信号的差分进行放大，并将其输出至第一输出端子部2012。第二放大电路202被构成为对被输入到第二输入端子部2021内的信号进行放大，并将其输出至第二输出端子部2022。第三放大电路203被构成为对被输入到第三输入端子2031内的信号进行放大。这样，各放大电路201 203对被输入到互不相同的输入端子部内的信号进行放大，并将其输出至互补相同的输出端子部。并且，第一输入端子部2011a、2011b、第一输出端子部2012、第二输入端子部2021、第二输出端子部2022和第三输入端子部2013露出在外部，以便通过改变外部连接状态，能够对应各器械。以上述结构为前提，针对将平台集成电路I用作血压计用的集成电路的情况进行说明。在该情况下，检测用于插入被检者的上臂的臂带部的压カ的压カ传感器301连接在差分增益可调型第一放大电路(PGA) 201的第一输入端子部2011a、2011b上,第一输出端子部2012与第二放大电路的第二输入端子部2021经由第一外部电路即带通滤波器BPFl相连接。并且，语音信号(电压检测信号)从设置在臂带部上的麦克风302经由带通滤波器BPF2输入至第三放大电路203并被放大。控制阀306、排气阀307和泵305接受来自控制部30的指示，可驱动地连接在平台集成电路I上。在上述连接的状态下，由被设置在臂带部上的压カ传感器301检测出的压カ信号(检测信号)作为模拟差分电压信号被输入至第一放大电路(PGA) 201，并且在由第一放大电路201差分放大后，作为ー个信道分量的信号被输入至多路复用器即选择部91。压カ传感器301由于传感器之间的偏差较大，因此有利于通过DA转换器将作为第一级放大器的第一放大电路201的放大率设定为适当的数值。并且，由第一放大电路201差分放大后的压カ信号在由带通滤波器BPFl与第二放大电路202放大和滤波后，作为ー个信道分量的信号被输入至选择部91。通过利用带通滤波器BPFl对压カ信号进行滤波，从而能够从压力信号中只提取能够直接用于血压测量的脉搏分量。脉搏分量能够直接用于利用示波法进行的血压测量。另ー方面，来自麦克风302的语音信号(电压的检测信号)在由带通滤波器BPF2与第三放大电路203放大和滤波后,作为ー个信道分量的信号被输入至选择部91。来自麦克风的语音信号能够直接用于利用柯氏音法进行的血压测量。
放大后的压カ信号、脉搏分量、语音各信号由多路复用器即选择部91时分复用，并且由AD转换器进行数字转换而被提供给CPU31。CPU31按照作为内部程序的血压计程序，在血压测量开始时指示泵305向臂带部供给空气。并且，CPU31将数字转换后的压カ信号、脉动分量、语音信号各信号经由接ロ 83存储至非易失性存储器86内。CPU31控制如下当基于由第一放大电路(PGA)201差分增益后的压カ信号，判断出臂带部被加压到预定的压カ时，则基于压カ信号驱动控制阀306，以对臂带部的空气进行恒速减压。在采用示波法时，基于脉动分量的信号与压カ信号，检测脉动分量急剧增大的点与脉动分量急剧缩小的点，从而计算血压值(最高血压和最低血压)，并在LCD304上显示测量結果。在采用柯氏音(K)法时，基于语音信号和压カ信号，检测柯氏音(K)的产生点与消失点，从而计算血压值(最高血压和最低血压)。另外，在需要强制排气时，CPU31以驱动排气阀307的方式进行控制。<用作血糖仪用的集成电路时>图3是表示与本实施方式相关的血糖仪3中的平台集成电路的使用方式的图。血糖仪3在光学上測量根据血液中的葡萄糖量显色(未图示)的试验片(浸溃有葡萄糖氧化酶等试剂的纸等)的显色程度，求取血糖值。图8是示意性地示出了向血糖仪中的平台集成电路的输入部的连接关系的图。如图3所示，在将平台集成电路I用作血糖仪用的集成电路时，作为外部的电气部件，设置有光电ニ极管309、发光二极管401、热敏电阻器等的温度传感器402、IXD304、非易失性存储器86、非接触IC卡用的插头403、蜂鸣器305和晶体振荡器65。如图8所示，在平台集成电路I被用作血糖仪用的集成电路时，用于在光学上测量根据血液中的葡萄糖量显色的试验部位的显色程度的光电ニ极管309连接在固定増益型第二放大电路202的第二输入端子部2021上，第二输出端子部2022与第一放大电路(PGA) 201的一方的第一输入端子部2011a经由作为第二外部电路的低通滤波器LPF相连接。并且，第二输出端子部2022相对于第一放大电路(PGA) 201的另一方的第一输入端子部2011b不经由低通滤波器LPF而连接。在作为输入部的输入A上连接有热敏电阻器等的温度传感器402。发光二极管401通过未图示的端子，被连接在电流驱动部95上。在上述连接的状态下，基于执行作为内部程序的血糖仪程序的CPU31的控制，通过电流驱动部95向发光二极管401供给电流。由此，发光二极管401向渗入了被检者的血液的试验片照射光线。此时，由血糖仪具有的光电ニ极管309所检测出的光信号(电流的检测信号)在由与未图示的外部电阻器一同构成互阻放大器的第二放大电路202进行电流/电压转换并放大后，作为ー个信道被输入至选择部91。并且，由第二放大电路202放大后的光信号在作为差分信号的一方被输入至第一放大电路(PGA) 201的同时，作为差分信号的另一方经由低通滤波器LPF被输入至第一放大电路(PGA) 2011。第一放大电路201对经由低通滤波器LPF输入的光信号与未通过低通滤波器LPF输入的光信号之间的差进行放大。由此，能够高精度提取光信号中用于血糖值的测量的高频分量。由第一放大电路(PGA) 201放大后的信号作为I个信道被输入至选择部91。第一放大电路(PGA) 201的放大率由DA转换器33设定为适当的数值。CPU31按照作为内部程序的血糖仪程序，基于由第一放大电路(PGA)201放大后的 信号检测显色程度，由此以计算血糖值的方式进行运算控制。此时，能够基于来自温度传感器402的信号，补偿温度的影响。<用作注射泵用的集成电路时>图4是表示与本实施方式相关的注射泵4中的平台集成电路的使用方式的图。注射泵4是设置注射泵，并通过由电动机驱动的滑块部移动注射器推杆，从而将注射器内的内容物精确地注入到体内的装置。注射泵是以在重症监护病房(ICU)等内高准确度且较长时间地向患者补给营养或输血、注入所谓化疗药物或麻醉剂的药剂为主要目的的医疗器械，其药剂流量控制相比其他形式的泵占有优势。图9是示意性地示出了向注射泵中的平台集成电路的输入部的连接关系的图。如图4所示，在将平台集成电路I用作注射泵用的集成电路时，作为外部的电气部件，设置有成为驱动用于使注射器推杆移动的滑块部的驱动源的监视器405、检测监视注射泵的闭塞状态的闭塞压カ传感器406、检测注射器的直径尺寸的注射器尺寸检测部407、用于检测滑块部的移动位置的滑块位置检测部408、电动机驱动电压检测部409、电源电压检测部410、音频放大器以及扬声器303、LCD304a、蜂鸣器305a、非易失性存储器86和晶体振荡器65等。并且，在平台集成电路I上连接有用于补充CPU31的运算控制功能的升压控制器 100。如图9所示，闭塞压力传感器406连接在差分増益可调型第一放大电路(PGA) 201的第一输入端子部2011a、2011b上。注射器尺寸检测部407、滑块位置检测部408、电动机驱动电压检测部409和电源电压检测部410被连接为各自的信号分别被输入至作为平台集成电路I的输入部21的输入A D。电动机405被连接为能够接受来自CPU31或升压控制器100的指令。在上述连接的情况下，由注射器具有的闭塞压力传感器406检测出的闭塞压力作为差分电压信号(检测信号)被输入至第一放大电路201并被放大，并且作为ー个信道分量的信号被输入至选择部91。第一放大电路201的放大率由DA转换器33设定为适当的数值。放大后的闭塞压力、电源电压、电动机驱动电压、滑块位置检测、注射器尺寸检测的各信号由多路复用器即选择部91时分复用，由AD转换器进行数字转换。数字转换后的各信号能够在CPU31的控制下经由第三接ロ 83存储至外部的非易失性存储器86，并作为注射泵的控制用信号、异常检测信号来利用。具体而言，CPU31和升压控制器100按照作为内部程序的注射泵用程序，通过注射器尺寸检测信号求取注射器尺寸。并且，基于所述滑块位置的检测结果并通过反馈控制等移动注射器推杆，以达到由用户事先设定输入的流量和累积量。另外，考虑到驱动开始时的闭塞压力的变化等对反馈控制的影响，接受到来自闭塞压カ传感器406的闭塞压力信号的CPU31和升压控制器100也可以通过校正反馈控制的參数来进行电动机控制校正。并且，闭塞压力还用于发出异常检测信号。并且，基于现在的滑块位置，检测实际流量、累积量等。流量、累积量、闭塞压力等各种检测结果被显示在IXD304a上，并根据需要由蜂鸣器305a发出警报。另外，CPU31与升压控制器100的功能分エ能够由内部程序适当设定。并且，希望由内部程序设定为为了注射泵的IXD304a或蜂鸣器305a，并非一定要使用被編入在平台集成电路I中的蜂鸣控制器94和液晶显示器驱动部93，也可以使用外部连接的高性能蜂鸣器控制部或液晶显示器驱动部(未图示)。这一点与后面叙述的输液泵的情况相同。
<用作输液泵用的集成电路时>图5是表示与本实施方式相关的输液泵5中的平台集成电路的使用方式的图。输液泵5是利用蠕动运动进行液体输送的装置，该蠕动运动通过利用沿管道的长度方向设置的多个指状元件将输液管的外周面依次向下流侧按压而取得。多个指状元件经由驱动机构由电动机来驱动。这种输液泵是以设定的每小时的滴入量持续投放药剂的医疗器械，例如，在对手术后的患者要准确输液时被使用。图10是示意性地示出了向输液泵中的平台集成电路的输入部的连接关系的图。如图5所示，在将平台集成电路I用作输液泵用的集成电路时，作为外部的电气部件，设置有为了在多个位置监视输液管的闭塞状态而检测闭塞压カ的2个闭塞压カ传感器411a、411b、用于驱动使多个指状元件驱动的电动机412、热敏电阻器等的温度传感器402、电源电压检测部410、音频放大器以及扬声器303、LCD304a、蜂鸣器305a、非易失性存储器86和晶体振荡器65等。并且，在平台集成电路I上连接有用于补充CPU31的运算控制功能的升压控制器100。如图10所示，输液泵具有的2个闭塞压カ传感器411a、411b经由开关SW作为差分电压信号(检测信号)连接在第一放大电路(PGA) 201的第一输入端子部2011a、2011b上。温度传感器402和电源电压检测部410被连接为各自的信号分别被输入至作为平台集成电路I的模拟输入部21的输入A、B。电动机412被连接为能够接受来自CPU31或升压控制器100的命令。在以上连接的情况下，由输液泵具有的2个闭塞压カ传感器411a、411b检测出的闭塞压力I、闭塞压力2中、由根据时间等切換的开关SW所选择的任何一方的闭塞压力作为差分电压信号(检测信号)被输入至第一放大电路201，在由第一放大电路201放大后，作为ー个信道分量的信号被输入至作为多路复用器的选择部91。第一放大电路201的放大率由DA转换器33设定为适当的数值放大后的闭塞压力1、2、电源电压、温度的各信号由作为多路复用器的选择部91时分复用，并由AD转换器进行数字转换。数字转换后的各信号能够在CPU31的控制下经由第三接ロ 83存储至外部的非易失性存储器86，并作为输液泵的控制用信号、异常检测信号来利用。具体而言，CPU31和升压控制器100为了以用户事先设定的每小时的流量持续输液直到达到预定时间位置，而生成电动机旋转信号，并通过该旋转信号驱动电动机，指状元件根据电动机的旋转按压输液管的外面，从而控制输液的流量。根据从2个闭塞压カ传感器中得到的闭塞压力I、闭塞压力2，例如检测输液管的上流侧与下流侧的闭塞，当检测到闭塞时，进行响应于该压カ的警告显示等。并且，考虑到输液管的外表面的硬度根据温度条件的不同而发生变化，因此接受到来自温度传感器的检测温度的CPU31和升压控制器100也能够进行电动机控制校正。如上所述，根据本发明的实施方式的平台集成电路，能够实现以下效果。(a)根据本实施方式的平台集成电路，由于可以在具有传感功能的、包含血压计、血糖仪、注射泵和输液泵在内的多种不同的医疗器械之间作为公用的集成电路来利用，因 此可以使多种器械的部件标准化，因此能够实现器械用部件和使用了该器械用部件的器械更低成本化。(b)根据本实施方式的平台集成电路，不仅使通用于多种不同的医疗器械的全部器械的第一要素组(最大公約数结构)单芯片化，而且还使只用于一部分器械的第二要素组单芯片化。因此，被芯片化安装的要素的范围扩大，外部部件的数量变少，因此能够在缩小电路整体的尺寸的同吋，实现器械的更低成本化。(C)根据本实施方式的平台集成电路，根据多种不同的医疗器械的种类，由所述内部程序设定是使用内置型部件，还是使用与该内置型部件为同种类、而性能不同的外部连接部件。因此，在根据器械的用途获得的功能的性能不同时，不需要为了对应最高性能而设置昂贵的内置型部件。(d)根据本实施方式的平台集成电路，具有对被输入到互不相同的输入端子部的信号进行放大，并将其输出至互不相同的输出端子部的多个放大电路，通过根据选择性地连接在集成电路上的外部传感器的种类改变所述输入端子部与所述输出端子部之间的连接状态，从而能够切换多个放大电路中首先接收来自外部传感器的信号的第一级放大电路与ニ级以后的放大电路的顺序，因此对于根据传感器头部的种类不同而需要不同对应的输入部，也可以实现标准化。(e)根据本实施方式的而平台集成电路，作为通用于所谓血压计、血糖仪、注射泵和输液泵的多种不同的医疗器械中的ー些器械的结构即使是包含在平板集成电路I内的要素，也能如第一放大电路201那样，作为根据器械的不同而具有不同作用的要素来使用。因此，能够减少针对不同作用中的每个作用设置单独的电路要素的需要。(f)根据本实施方式的平台集成电路，能够与根据多种医疗器械的种类而补充运算控制部的一部分功能的功能补充电路连接。因此，在由于传感器头部的种类不同而需处理的负荷的轻重也不同吋，不需要为了对应最重负荷而设置昂贵的运算处理电路，并且，能够避免整体上被标准化为超高性能的基板而造成制造成本増加。以上，针对与本发明的实施方式相关的集成电路和使用了该集成电路的血压计、血糖仪、注射泵和输液泵进行了说明，但本发明并与限定于上述实施方式。在不脱离专利要求范围内的技术思想的范围内能够适当地进行变更、追加、省略。并且，本申请基于2010年3月31日申请的日本专利申请编号2010-080209号，其公开内容被參照，并且被整 体编入。
权利要求
1.一种集成电路，包括 放大部，其接受来自与集成电路外部连接的外部传感器的信号的输入；以及 运算控制部，其接受由所述放大部处理后的信号，并根据内部程序进行用于医疗疗器械的控制或检测结果的计算的运算处理， 其中，该集成电路通过改变与所述集成电路外部连接的外部传感器、以及与该外部传感器所对应的所述内部程序，从而能够根据所述外部传感器的不同而在包含血压计、血糖仪、注射泵和输液泵在内的多种不同的医疗器械之间作为公用的集成电路来利用。
2.根据权利要求I所述的集成电路，其特征在干， 在该集成电路的内部包含有第一要素组与第二要素组，该第一要素组通用于所述多种不同的医疗器械的全部医疗器械，该第二要素组只用于所述多种不同的医疗器械中的一部分医疗器械。
3.根据权利要求2所述的集成电路，其特征在干， 根据所述多种医疗器械的种类，由所述内部程序来设定是使用被设置为所述第二要素组中的至少ー个要素的内置型部件，还是使用与该内置型部件为同种的功能、而性能不同的外部连接部件。
4.根据权利要求2或3所述的集成电路，其特征在干， 所述第一要素组包含(a)、包含在所述放大部中的至少一部分放大电路；(b)、所述运算控制部；(c)、存储部，其存储所述内部程序；(d)、选择部，其被设置在所述放大部与所述运算控制部之间，以预定的周期切換来自所述放大部和其他模拟输入的各种信号，并将其传送至所述运算控制部；(e)、时脉部，其生成用于所述运算控制部的时脉信号和时钟信号；(f)、包含在用于与外部通信的输入输出部中的至少一部分接ロ；(g)、电源部，其接受外部供电并向所述集成电路的各部分供电。
5.根据权利要求4所述的集成电路，其特征在干， 所述第二要素组包含(h)、所述放大部中没有包含在所述第一要素组内的剰余的放大电路；(i)、电流驱动部，其在将所述集成电路用作所述血压计用的集成电路或所述血糖仪用的集成电路时，向外部传感器供给电流；(j)、内置型蜂鸣器控制部和内置型液晶显示驱动部，其在将所述集成电路用作所述血压计用的集成电路或所述血糖仪用的集成电路时被使用；(k)、语音生成部，其用于在将所述集成电路用作所述血压计用的集成电路、注射泵用的集成电路或输液泵用的集成电路时输出语音；(I)、用干与外部通信的输入输出部中没有包含在所述第一要素组内的剩余接ロ。
6.根据权利要求I 5中的任一项所述的集成电路，其特征在干， 所述放大部具有多个放大电路，该多个放大电路对被输入到互不相同的输入端子部的信号进行放大，并将其输出至互不相同的输出端子部， 根据选择性地连接在所述集成电路上的外部传感器的种类，改变所述输入端子部与所述输出端子部之间的连接状态，由此能够切换多个放大电路中首先接收来自所述外部传感器的信号的第一级放大电路与ニ级以后的放大电路的顺序。
7.根据权利要求6所述的集成电路，其特征在干， 所述放大部具有差分増益可调型第一放大电路，其对被输入到第一输入端子部的信号进行处理并将其输出至第一输出端子部；固定増益型第二放大电路，其对被输入到第二输入端子部的信号进行处理并输出至第二输出端子部；以及固定増益型第三放大电路，其对被输入到第三输入端子部的信号进行处理并输出， 在所述集成电路被用作所述血压计用的集成电路时，检测用于插入被检者的上臂的臂带部的压カ的压カ传感器连接在所述差分増益可调型第一放大电路的第一输入端子部上，并且所述第一输出端子部与所述第二输入端子部经由第一外部电路相连接，另ー方面，检测所述上臂内的血流声音的麦克风部连接在所述第三输入端子部上，所述第一放大电路、所述第二放大电路以及所述第三放大电路分别生成的输出信号被进行摸-数转换而被提供给所述运算控制部， 在所述集成电路被用作所述血糖仪用的集成电路时，用于在光学上測量根据血液中的葡萄糖量显色的试验部位的显色程度的光传感器连接在所述固定増益型第二放大电路的第二输入端子部上，并且所述第二输出端子部与所述第一输入端子部经由第二外部电路相连接，所述第一放大电路和所述第二放大电路分别生成的输出信号被进行摸-数转换而被提供给所述运算控制部， 在所述集成电路被用作注射泵用的集成电路或输液泵用的集成电路吋，监视注射器或输液管的闭塞状态的闭塞压カ传感器连接在所述差分増益可调型第一放大电路的第一输入端子部上，所述第一放大电路生成的输出信号被进行模-数转换而被提供给所述运算控制部。
8.根据权利要求I 7中的任一项所述的集成电路，其特征在干， 所述集成电路还能够根据所述多种医疗器械的种类，与用于补充所述运算控制部的一部分功能的功能补充集成电路连接。
9.根据权利要求8所述的集成电路，其特征在干， 所述集成电路是模拟电路与数字电路混合配置的系统LSI， 所述功能补充集成电路是门阵列或现场可编程门阵列。
10.根据权利要求8或9所述的集成电路，其特征在干， 所述功能补充集成电路通过与所述运算控制部的并行处理来补充集成电路的运算功倉^:。
11.根据权利要求8 10中的任一项所述的集成电路，其特征在干， 在所述集成电路被用作注射泵用的集成电路或输液泵用的集成电路时，连接所述功能补充集成电路。
12.—种血压计，其特征在干， 包括权利要求I 11中的任一项所述的集成电路， 作为所述外部传感器，包括 压カ传感器，其检测用于插入被检者的上臂的臂带部的压カ； 麦克风部，其检测所述上臂内的血流声音。
13.—种血糖仪，其特征在干， 包括权利要求I 11中的任一项所述的集成电路， 作为所述外部传感器包括光传感器，其用于在光学上測量根据血液中的葡萄糖量显色的试验部位的显色程度。
14.ー种注射泵，其特征在干，包括权利要求8 11中的任一项所述的集成电路，所述功能补充电路，其与所述集成电路连接，补充所述运算控制部的一部分功能；作为所述外部传感器包括闭塞压カ传感器，其监视注射器的闭塞状态。
15.—种输液泵,其特征在于，包括权利要求8 11中的任一项所述的集成电路，所述功能补充电路，其与所述集成电路连接，补充所述运算控制部的一部分功能；作为外部传感器包括闭塞压カ传感器，其监视输液管的闭塞状态。
全文摘要
本发明提供一种集成电路、以及使用了该集成电路的医疗器械。该集成电路能够在包含血压计、血糖仪、注射泵和输液泵的多种不同的医疗器械之间作为公用的集成电路而加以利用。该集成电路包括放大部(20)，接受来自与集成电路外部(1)外接的外部传感器的信号；运算控制部(31)，接受由放大部(20)处理后的信号，并根据内部程序进行用于器械的控制或检测结果的运算的运算处理。通过改变与集成电路外部(1)连接的外部传感器和与该外部传感器相对应的内部程序，能够根据外部传感器的不同，在包含血压计、血糖仪、注射泵和输液泵的多种不同的医疗器械之间作为公用的集成电来利用。
文档编号A61M5/142GK102985123SQ20118001772
公开日2013年3月20日 申请日期2011年3月16日 优先权日2010年3月31日
发明者森田孝司, 菅原吉久, 岩田丈晴 申请人:泰尔茂株式会社