專利名稱：神經(jīng)重癥監(jiān)護(hù)系統(tǒng)及實(shí)現(xiàn)人體多參數(shù)信號(hào)同步監(jiān)護(hù)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及醫(yī)療設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種神經(jīng)重癥監(jiān)護(hù)系統(tǒng)，以及實(shí)現(xiàn)腦功能及腦循環(huán)等人體多參數(shù)信號(hào)同步監(jiān)護(hù)的方法。
背景技術(shù)：
神經(jīng)重癥是機(jī)體各系統(tǒng)(神經(jīng)、循環(huán)、呼吸、內(nèi)分泌、消化等)不同病因引起的嚴(yán)重腦功能和腦循環(huán)障礙，患者有重度意識(shí)障礙，如昏迷、去皮質(zhì)狀態(tài)、癲癇持續(xù)狀態(tài)和腦循環(huán)停止等。在對神經(jīng)重癥的診斷治療過程中，長程觀察神經(jīng)重癥患者的腦功能、腦循環(huán)和生命體征的狀況，監(jiān)護(hù)病情發(fā)展和變化，評價(jià)治療效果，判斷患者預(yù)后是十分必要和非常重要的，并且腦功能和腦循環(huán)監(jiān)護(hù)也是國際上認(rèn)定的判斷腦死亡的必備金指標(biāo)，因此，對神經(jīng)重癥患者的腦功能、腦循環(huán)和生命體征多參數(shù)實(shí)施同步監(jiān)護(hù)，其監(jiān)護(hù)內(nèi)容包括有腦電圖EEG-Electroencephalogram(對應(yīng)腦功能)、經(jīng)顱多普勒TCD-Transcranial Doppler(對應(yīng)腦循環(huán))、心電圖、呼吸、動(dòng)態(tài)血壓、血氧飽和度、體溫等(對應(yīng)生命體征多參數(shù)MP-Multi-Parameters)，目前是國內(nèi)外神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域的前沿課題和重點(diǎn)的研究方向。
目前國內(nèi)僅有腦電圖和生命體征同步監(jiān)護(hù)儀，其分析功能簡單，不能進(jìn)行腦循環(huán)同步監(jiān)護(hù)，其監(jiān)護(hù)功能限于腦電分析，而神經(jīng)重癥病人癥狀的70％與腦循環(huán)有關(guān)，因此現(xiàn)有的腦電圖和生命體征同步監(jiān)護(hù)儀不能提供全面有價(jià)值的監(jiān)護(hù)診斷信息，滿足臨床神經(jīng)重癥監(jiān)護(hù)需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種神經(jīng)重癥監(jiān)護(hù)系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠?qū)CD血流信號(hào)和EEG電生理信號(hào)，或TCD血流信號(hào)和MP生命體征信號(hào)，或TCD血流信號(hào)和EEG電生理信號(hào)及MP生命體征信號(hào)實(shí)行同步監(jiān)護(hù)。
本發(fā)明的另一目的是，提供一種實(shí)現(xiàn)人體多參數(shù)信號(hào)同步監(jiān)護(hù)的方法。
本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為一種神經(jīng)重癥監(jiān)護(hù)系統(tǒng)，包括信號(hào)采集系統(tǒng)、以及將采集到的信號(hào)進(jìn)行處理和顯示的處理/顯示系統(tǒng)，所述信號(hào)采集系統(tǒng)通過接口與處理/顯示系統(tǒng)相連；所述信號(hào)采集系統(tǒng)包括至少一用于采集TCD信號(hào)的TCD模塊，至少一用于采集EEG信號(hào)的EEG模塊和/或用于采集多參數(shù)生命體征信號(hào)的MP模塊，所述TCD模塊、EEG模塊和/或MP模塊各包括至少一信號(hào)采集通路；分別與各信號(hào)采集通路輸出端相連的多個(gè)采樣保持電路，該采樣保持電路對各采集通路輸出的的信號(hào)進(jìn)行同步采樣；多通道或多片A/D轉(zhuǎn)換器，所述A/D轉(zhuǎn)換器入端分別與采樣保持電路輸出端相連，用于將采樣輸出的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)；一與接口通訊連接的控制模塊，該模塊用于產(chǎn)生用于控制A/D轉(zhuǎn)換器進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換的A/D轉(zhuǎn)換控制信號(hào)，還產(chǎn)生與同一時(shí)鐘脈沖同步的采樣控制信號(hào)，所述采樣控制信號(hào)用于控制每一采樣保持電路同步獲取TCD信號(hào)、EEG信號(hào)和/或MP信號(hào)的一個(gè)采樣點(diǎn)。
一種神經(jīng)重癥監(jiān)護(hù)系統(tǒng)，包括信號(hào)采集系統(tǒng)、以及將采集到的信號(hào)進(jìn)行處理和顯示的處理/顯示系統(tǒng)，所述信號(hào)采集系統(tǒng)通過接口與處理/顯示系統(tǒng)相連；所述信號(hào)采集系統(tǒng)包括
至少一用于采集TCD信號(hào)的TCD模塊，至少一用于采集EEG信號(hào)的EEG模塊和/或用于采集多參數(shù)生命體征信號(hào)的MP模塊，各模塊包括至少一信號(hào)采集通路；分別與各信號(hào)采集通路輸出端相連的多個(gè)采樣保持電路，該采樣保持電路對各采集通路輸出的的信號(hào)進(jìn)行同步采樣；一A/D轉(zhuǎn)換器，用于將采樣輸出的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)；多個(gè)通道信號(hào)選擇器以及一芯片選擇器，所述通道信號(hào)選擇器入端分別與各采樣保持電路輸出端連接，其輸出端與所述芯片選擇器入端連接，所述芯片信號(hào)選擇器的輸出端與A/D轉(zhuǎn)換器的入端相連；一與接口通訊連接的控制模塊，該模塊用于產(chǎn)生A/D轉(zhuǎn)換控制信號(hào)，所述A/D轉(zhuǎn)換控制信號(hào)用于控制A/D轉(zhuǎn)換器進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換；并產(chǎn)生與同一時(shí)鐘脈沖同步的采樣控制信號(hào)，所述采樣控制信號(hào)用于控制每一采樣保持電路同步獲取TCD信號(hào)、EEG信號(hào)和/或MP信號(hào)的一個(gè)采樣點(diǎn)；還產(chǎn)生通道選擇控制信號(hào)以及片選控制信號(hào)，所述通道選擇控制信號(hào)以及片選控制信號(hào)分別通過控制通道信號(hào)選擇器及芯片信號(hào)選擇器實(shí)現(xiàn)信號(hào)選擇，將采樣輸出的模擬信號(hào)依次送到A/D轉(zhuǎn)換器進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換。
所述的神經(jīng)重癥監(jiān)護(hù)系統(tǒng)，其中所述的控制模塊采用FPGA實(shí)現(xiàn)。
所述的神經(jīng)重癥監(jiān)護(hù)系統(tǒng)，其中所述的A/D轉(zhuǎn)換器輸出端與FPGA連接，A/D轉(zhuǎn)換器輸出的數(shù)字信號(hào)經(jīng)FPGA緩存后輸出。
所述的神經(jīng)重癥監(jiān)護(hù)系統(tǒng)，其中所述通道信號(hào)選擇器及芯片選擇器采用相同的多路信號(hào)選擇器。
所述的神經(jīng)重癥監(jiān)護(hù)系統(tǒng)，其中所述的采樣保持電路包括一模擬開關(guān)，一運(yùn)算放大器及一電容；所述電容連接在運(yùn)算放大器的同相輸入端與地之間，所述模擬開關(guān)的入端連接信號(hào)采集電路的輸出端，模擬開關(guān)的輸出端連接運(yùn)算放大器的同相輸入端，運(yùn)算放大器的輸出端連接運(yùn)算放大器的反相輸入端，所述采樣控制信號(hào)施加在所述模擬開關(guān)的控制端上。
所述的神經(jīng)重癥監(jiān)護(hù)系統(tǒng)，其中所述處理/顯示系統(tǒng)采用PC系統(tǒng)，所述接口為PC接口。
一種實(shí)現(xiàn)人體多參數(shù)信號(hào)同步監(jiān)護(hù)的方法，包括如下步驟A、采集TCD信號(hào)、EEG信號(hào)和/或MP信號(hào)，設(shè)置與一時(shí)鐘脈沖同步的采樣控制信號(hào)；B、用所述采樣控制信號(hào)控制各信號(hào)通道對TCD信號(hào)、EEG信號(hào)和/或MP信號(hào)進(jìn)行同步采樣，使各信號(hào)通道的采樣點(diǎn)相同；C、將同步采樣獲取的模擬信號(hào)樣點(diǎn)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，得到數(shù)字信號(hào)后緩存輸出；D、由處理/顯示系統(tǒng)對該數(shù)字信號(hào)進(jìn)行處理和同屏顯示。所述的方法，其中所述步驟C包括如下步驟C1、設(shè)置通道選擇控制信號(hào)以及片選控制信號(hào)；C2、所述片選控制信號(hào)控制芯片選擇器依次選擇不同的通道選擇器，被選中的通道選擇器在通道控制信號(hào)的控制下，依次將各通道采樣獲取的模擬信號(hào)送至A/D轉(zhuǎn)換器；C3、A/D轉(zhuǎn)換器依次將模擬信號(hào)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，得到數(shù)字信號(hào)后再經(jīng)緩存輸出。
所述的方法，其中所述采樣控制信號(hào)、通道選擇控制信號(hào)以及片選控制信號(hào)均由同一時(shí)鐘脈沖分頻得到本發(fā)明的有益效果為本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了對TCD血流信號(hào)和EEG電生理信號(hào)及MP生命體征信號(hào)的同步采集和同屏顯示，因此最終實(shí)現(xiàn)了對TCD血流信號(hào)和EEG電生理信號(hào)及MP生命體征信號(hào)的同步監(jiān)護(hù)，真正為臨床神經(jīng)重癥病人提供了全面而有價(jià)值的監(jiān)護(hù)診斷信息，提高了對重癥患者的監(jiān)護(hù)質(zhì)量和治療水平，降低了死亡率，同時(shí)減輕醫(yī)護(hù)人員工作強(qiáng)度，從而使對神經(jīng)重癥患者的醫(yī)療水平整體上得到提升。并且由于具有PC系統(tǒng)的電腦記錄，對會(huì)診及醫(yī)療舉證提供了極大的幫助。


圖1為本發(fā)明重癥監(jiān)護(hù)系統(tǒng)原理方框圖；圖2為多片或多通道A/D轉(zhuǎn)換模塊時(shí)信號(hào)采集系統(tǒng)方框圖；圖3為多片或多通道A/D轉(zhuǎn)換模塊時(shí)信號(hào)采集控制時(shí)序圖；圖4為單片A/D轉(zhuǎn)換模塊時(shí)信號(hào)采集系統(tǒng)方框圖；圖5為A/D轉(zhuǎn)換模塊時(shí)信號(hào)采集控制時(shí)序圖；圖6、7、8、9分別為采樣保持電路和通道選擇器的一實(shí)施例；圖10為芯片信號(hào)選擇器、單片A/D轉(zhuǎn)換器以及信號(hào)采集/控制模塊的一實(shí)施例。
具體實(shí)施例方式
下面根據(jù)附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明為了實(shí)現(xiàn)TCD血流信號(hào)、EEG電生理信號(hào)以及多參數(shù)生命體征信號(hào)之間的同步監(jiān)護(hù)，本發(fā)明采用如圖1所示的技術(shù)方案，包括信號(hào)采集系統(tǒng)和處理/顯示系統(tǒng)系統(tǒng)兩大部分，處理/顯示系統(tǒng)通常采用PC系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)；信號(hào)采集系統(tǒng)和PC系統(tǒng)之間采用PC接口連接，PC接口通常采用USB控制器。信號(hào)采集系統(tǒng)用于同步采集評價(jià)腦循環(huán)、腦功能和生命體征的TCD血流信號(hào)、EEG電生理信號(hào)和MP生命體征信號(hào)，并將同步采集到的這些模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，再通過USB控制器輸出給PC系統(tǒng)，PC系統(tǒng)對數(shù)字信號(hào)進(jìn)行處理和同屏顯示，實(shí)現(xiàn)對腦循環(huán)、腦功能和生命體征多參數(shù)的同步監(jiān)護(hù)。
而對腦循環(huán)、腦功能和生命體征多參數(shù)實(shí)現(xiàn)同步監(jiān)護(hù)的關(guān)鍵，在于對TCD血流信號(hào)、EEG電生理信號(hào)和MP生命體征信號(hào)的同步采集，因此在此側(cè)重于對信號(hào)采集系統(tǒng)的分析。在本技術(shù)方案中，信號(hào)采集系統(tǒng)如圖1、圖2所示，根據(jù)實(shí)際需求設(shè)置多個(gè)信號(hào)采集模塊，例如僅對腦循環(huán)和腦功能進(jìn)行同步監(jiān)護(hù)時(shí)，設(shè)置一個(gè)或多個(gè)TCD模塊和EEG模塊，并且TCD模塊和EEG模塊各自包括至少一信號(hào)采集通路；依此類推，僅對腦循環(huán)和生命體征多參數(shù)進(jìn)行同步監(jiān)護(hù)時(shí)，設(shè)置一個(gè)或多個(gè)TCD模塊和MP模塊，當(dāng)對腦循環(huán)和腦功能及生命體征多參數(shù)進(jìn)行同步監(jiān)護(hù)時(shí)，設(shè)置一個(gè)或多個(gè)TCD模塊、EEG模塊和MP模塊，并且可采用將EEG和MP信號(hào)采集通路作在一起的通用EEG/MP模塊，以及采用僅包括NIBP(Non-Invasive Blood Pressure無創(chuàng)血壓)信號(hào)采集通道的NIBP模塊。
根據(jù)信號(hào)采集通道總數(shù)設(shè)置多個(gè)采樣保持電路，采樣保持電路與各信號(hào)采集通路輸出端相連，用于對各采集通路輸出的的信號(hào)進(jìn)行同步采樣；采樣保持電路可以采用通用的電路結(jié)構(gòu)，包括一模擬開關(guān)、一運(yùn)算放大器以及一電容，模擬開關(guān)的入端連接信號(hào)采集電路的輸出端，模擬開關(guān)的輸出端連接運(yùn)算放大器的同相輸入端，電容連接在運(yùn)算放大器的同相輸入端與地之間；在每一模擬開關(guān)的控制端都施加一采樣控制信號(hào)S/H，S/H同步于同一時(shí)鐘脈沖，S/H用于控制每一采樣保持電路同步獲取TCD信號(hào)、EEG信號(hào)和MP信號(hào)的一個(gè)采樣點(diǎn)，從而實(shí)現(xiàn)對各采集通路輸出信號(hào)的同步獲取。采樣保持電路的輸出連接多通道A/D轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換器或多片A/D轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換器，A/D轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換器用于將采樣輸出的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，此時(shí)A/D轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換器的信號(hào)通道總數(shù)必須大于或等于信號(hào)采集模塊的信號(hào)采集通道總數(shù)，就可以將經(jīng)過采樣保持電路同步采樣輸出的模擬信號(hào)同時(shí)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，并將轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號(hào)串行或并行輸出。
一與USB控制器通訊連接的控制模塊，該模塊可以用中、小規(guī)模集成電路(門電路、計(jì)數(shù)器、鎖存器)來構(gòu)建，也可以利用可編程器件(PLD、CPLD、FPGA)來實(shí)現(xiàn)，本實(shí)施例采用FPGA(Field-Programmable GateArray一現(xiàn)場可編程邏輯陣列)。該FPGA與一時(shí)鐘脈沖信號(hào)連接，例如一2M的時(shí)鐘信號(hào)，F(xiàn)PGA將2M的時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行分頻，得到用于控制A/D轉(zhuǎn)換器進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換的A/D轉(zhuǎn)換控制信號(hào)C/S，以及S/H信號(hào)，S/H的頻率為1kHz，由S/H統(tǒng)一控制各采樣保持電路對信號(hào)進(jìn)行采樣，實(shí)現(xiàn)了對信號(hào)的同步獲取。本技術(shù)方案的時(shí)序圖如圖3所示，由此可見，經(jīng)TCD模塊、EEG/MP模塊、NIBP模塊三個(gè)模塊采集到的信號(hào)經(jīng)過采樣保持電路同步采樣后，可以同時(shí)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換。
本發(fā)明的另一種技術(shù)方案如圖4所示，該方案的信號(hào)采集模塊以及采樣保持電路與上述技術(shù)方案完全相同，所不同的是僅采用一片A/D轉(zhuǎn)換器，并增加了通道選擇器MUX0、MUX1、MUX2、MUX3，以及芯片選擇器MUX4，MUX0-MUX4可以是相同的多路信號(hào)選擇器，MUX0、MUX1、MUX2、MUX3入端分別與各采樣保持電路輸出端連接，其輸出端與MUX4入端連接，MUX4的輸出端與A/D轉(zhuǎn)換器的入端相連；采樣保持電路對信號(hào)進(jìn)行采樣后，要通過多路信號(hào)選擇器依次將信號(hào)送給A/D轉(zhuǎn)換器進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換。為此，F(xiàn)PGA將2M的時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行分頻后，還產(chǎn)生通道選擇控制信號(hào)MPX0、MPX1、MPX2(統(tǒng)一表示為MPX[2...0])以及片選控制信號(hào)ENMPX[1...3]，MPX[2...0]以及ENMPX[1...3]分別通過控制通道信號(hào)選擇器及芯片信號(hào)選擇器實(shí)現(xiàn)信號(hào)選擇，將采樣輸出的模擬信號(hào)依次送到A/D轉(zhuǎn)換器進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換。本技術(shù)方案的信號(hào)采集時(shí)序如圖5所示。在對該時(shí)序圖進(jìn)行說明之前，需要對有關(guān)信號(hào)說明如下S/H采樣控制信號(hào)，為數(shù)字信號(hào)，低電平時(shí)開關(guān)閉合，進(jìn)行采樣；高電平時(shí)開關(guān)打開，進(jìn)入保持狀態(tài)。
CSA/D轉(zhuǎn)換控制信號(hào)，為數(shù)字信號(hào)，低電平時(shí)A/D開始轉(zhuǎn)換。
DCLK信號(hào)采集、轉(zhuǎn)換的主時(shí)鐘信號(hào)。
DOUTA/D轉(zhuǎn)換器的輸出數(shù)據(jù)。
MPX[2...0]通道選擇控制信號(hào)，用于MUX0-MUX3信號(hào)通道選擇，為數(shù)字信號(hào)，信號(hào)選擇方式如下表

ENMPX[1...3]片選控制信號(hào)，用于對MUX0-MUX3進(jìn)行片選，為數(shù)字信號(hào)，信號(hào)選擇方式如下表

由時(shí)序圖4可以看出，當(dāng)S/H信號(hào)到后，ENMPX[3...0]信號(hào)依次有效，選中4片MUX中的一片，被選中的MUX在MPX[2...0]信號(hào)的控制下，依次將保持的信號(hào)送給A/D，A/D對信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換得到DOUT。例如，當(dāng)?shù)谝粋€(gè)S/H信號(hào)到來后，時(shí)序進(jìn)入MUX0區(qū)間，在MUX0區(qū)間，ENMPX
信號(hào)出現(xiàn)兩次低電平，而ENMPX[1...3]信號(hào)均為高電平，這就表示在MUX0區(qū)間內(nèi)多路信號(hào)選擇器MUX0被選中，而多路信號(hào)選擇器MUX1、2、3未被選中；在ENMUX0為低電平時(shí)，MPX[2...0]按照000、001、010、011、100、101、110、111順序變化，依次選中MUX0的通道1、2、3、4、5、6、7、8，將信號(hào)送到A/D轉(zhuǎn)換器，同時(shí)，每選中一個(gè)通道CS有效一次，這樣就將選中的信號(hào)通過A/D進(jìn)行了轉(zhuǎn)換。這種順序A/D轉(zhuǎn)換方式，只要A/D轉(zhuǎn)換完成時(shí)間比采樣間隔時(shí)間短，就可以實(shí)現(xiàn)，并且該技術(shù)方案具有成本低、電路簡單、可靠性高的優(yōu)點(diǎn)。
對于第一種技術(shù)方案，圖1中的采集/控制模塊包括采樣保持電路、A/D轉(zhuǎn)換器和控制模塊，而對于第二種技術(shù)方案，圖1中的采集/控制模塊包括采樣保持電路、A/D轉(zhuǎn)換器、控制模塊及多路信號(hào)選擇器。在方案的具體實(shí)現(xiàn)過程中，在滿足信號(hào)質(zhì)量的前提下，可以根據(jù)實(shí)際情況選擇多種不同的模擬開關(guān)、運(yùn)算放大器、采樣電容來實(shí)現(xiàn)采樣/保持電路，均不影響采樣/保持電路的功能；同時(shí)，多路選擇器也可以根據(jù)情況選擇不同的型號(hào)。圖6、7、8、9分別為一實(shí)際應(yīng)用的重癥監(jiān)護(hù)系統(tǒng)的采樣保持電路和通道選擇器部分，圖10為芯片信號(hào)選擇器、單片A/D轉(zhuǎn)換器以及由FPGA實(shí)現(xiàn)的控制模塊。在該實(shí)施例中，共有32路信號(hào)采集通路，其中有8路TCD信號(hào)采集通路，24路EEG、MP信號(hào)采集通路，其中，EEG1～EEG16腦波輸入信號(hào)1～腦波輸入信號(hào)16，ECG心電輸入信號(hào)，EMG肌電輸入信號(hào)，EOG眼動(dòng)輸入信號(hào)，SONRE鼾聲輸入信號(hào)，RESPA口鼻呼吸輸入信號(hào)，RESPC胸部呼吸輸入信號(hào)，RESPF腹部呼吸輸入信號(hào)，NIBP無創(chuàng)血壓輸入信號(hào)，每個(gè)信號(hào)采集通路連接一采樣保持電路。采樣保持電路采用了模擬開關(guān)ADG621和運(yùn)算放大器TLC2254以及電容組成，通道選擇器MUX0、MUX1、MUX2、MUX3，以及芯片選擇器MUX4采用多路選擇器TC74HC4051來對信號(hào)進(jìn)行選擇，由于芯片選擇器有4路輸入，因此用兩個(gè)TC74HC4051串接實(shí)現(xiàn)，A/D轉(zhuǎn)換器選擇了ADS8320串行輸出A/D，信號(hào)采集控制時(shí)序利用FPGA來產(chǎn)生。A/D轉(zhuǎn)換器輸出的數(shù)字信號(hào)可直接經(jīng)一緩存及PC接口傳送至PC系統(tǒng)進(jìn)行處理和同屏顯示，同時(shí)為了充分利用FPGA資源，A/D轉(zhuǎn)換器輸出端也可與FPGA連接，A/D轉(zhuǎn)換器輸出的數(shù)字信號(hào)經(jīng)FPGA緩存后輸出。
本發(fā)明提出了實(shí)現(xiàn)TCD信號(hào)、EEG、MP信號(hào)同步監(jiān)護(hù)的方法，所述方法包括如下步驟A、采集TCD信號(hào)、EEG信號(hào)，或TCD信號(hào)、MP信號(hào)，或TCD信號(hào)、EEG信號(hào)和MP信號(hào)，設(shè)置與同一時(shí)鐘脈沖同步的采樣控制信號(hào)S/H；
B、用S/H信號(hào)統(tǒng)一控制各信號(hào)通道對TCD信號(hào)、EEG、MP信號(hào)進(jìn)行同步采樣，使各信號(hào)通道的采樣點(diǎn)相同；C、將同步采樣獲取的模擬信號(hào)樣點(diǎn)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，得到數(shù)字信號(hào)后緩存輸出；D、由PC系統(tǒng)對該數(shù)字信號(hào)進(jìn)行處理和同屏顯示。當(dāng)采用單片A/D轉(zhuǎn)換時(shí)，所述步驟C包括如下步驟C1、設(shè)置通道選擇控制信號(hào)MPX[2...0]以及片選控制信號(hào)ENMPX[1...3]；C2、ENMPX[1...3]控制芯片選擇器依次選擇不同的通道選擇器，被選中的通道選擇器在MPX[2...0]的控制下，依次將各通道采樣獲取的模擬信號(hào)送至A/D轉(zhuǎn)換器；C3、A/D轉(zhuǎn)換器依次將模擬信號(hào)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，得到數(shù)字信號(hào)后再經(jīng)緩存輸出。
當(dāng)采用多通道或多片A/D轉(zhuǎn)換時(shí)，A/D轉(zhuǎn)換器信號(hào)輸入的通道總數(shù)能滿足TCD信號(hào)、EEG/MP信號(hào)、NIBP信號(hào)同時(shí)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，即A/D轉(zhuǎn)換器信號(hào)輸入的通道總數(shù)大于或等于TCD信號(hào)、EEG/MP信號(hào)、NIBP信號(hào)通道總數(shù)，A/D轉(zhuǎn)換器同時(shí)進(jìn)行轉(zhuǎn)換輸出。
上述采樣控制信號(hào)S/H、通道選擇控制信號(hào)MPX[2...0]以及片選控制信號(hào)ENMPX[1...3]均由同一時(shí)鐘脈沖(2M)分頻得到。
應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明所述的神經(jīng)重癥監(jiān)護(hù)系統(tǒng)及實(shí)現(xiàn)TCD信號(hào)、EEG、MP信號(hào)同步監(jiān)護(hù)的方法，上述針對較佳實(shí)施例的描述過于具體，并不能因此而理解為對本實(shí)用新型的專利保護(hù)范圍的限制，對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，而所有這些改變或替換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種神經(jīng)重癥監(jiān)護(hù)系統(tǒng)，包括信號(hào)采集系統(tǒng)、以及將采集到的信號(hào)進(jìn)行處理和顯示的處理/顯示系統(tǒng)，所述信號(hào)采集系統(tǒng)通過接口與處理/顯示系統(tǒng)相連；其特征在于所述信號(hào)采集系統(tǒng)包括至少一用于采集經(jīng)顱多普勒信號(hào)的TCD模塊，至少一用于采集腦電圖信號(hào)的EEG模塊和/或用于采集多參數(shù)生命體征信號(hào)的MP模塊，所述TCD模塊、EEG模塊和/或MP模塊各包括至少一信號(hào)采集通路；分別與各信號(hào)采集通路輸出端相連的多個(gè)采樣保持電路，該采樣保持電路對各采集通路輸出的的信號(hào)進(jìn)行同步采樣；多通道或多片A/D轉(zhuǎn)換器，所述A/D轉(zhuǎn)換器入端分別與采樣保持電路輸出端相連，用于將采樣輸出的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)；一與接口通訊連接的控制模塊，該模塊用于產(chǎn)生用于控制A/D轉(zhuǎn)換器進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換的A/D轉(zhuǎn)換控制信號(hào)，還產(chǎn)生與同一時(shí)鐘脈沖同步的采樣控制信號(hào)，所述采樣控制信號(hào)用于控制每一采樣保持電路同步獲取經(jīng)顱多普勒信號(hào)、腦電圖信號(hào)和/或多參數(shù)生命體征信號(hào)的一個(gè)采樣點(diǎn)。
2.一種神經(jīng)重癥監(jiān)護(hù)系統(tǒng)，包括信號(hào)采集系統(tǒng)、以及將采集到的信號(hào)進(jìn)行處理和顯示的處理/顯示系統(tǒng)，所述信號(hào)采集系統(tǒng)通過接口與處理/顯示系統(tǒng)相連；其特征在于所述信號(hào)采集系統(tǒng)包括至少一用于采集經(jīng)顱多普勒信號(hào)的TCD模塊，至少一用于采集腦電圖信號(hào)的EEG模塊和/或用于采集多參數(shù)生命體征信號(hào)的MP模塊，各模塊包括至少一信號(hào)采集通路；分別與各信號(hào)采集通路輸出端相連的多個(gè)采樣保持電路，該采樣保持電路對各采集通路輸出的的信號(hào)進(jìn)行同步采樣；一A/D轉(zhuǎn)換器，用于將采樣輸出的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)；多個(gè)通道信號(hào)選擇器以及一芯片選擇器，所述通道信號(hào)選擇器入端分別與各采樣保持電路輸出端連接，其輸出端與所述芯片選擇器入端連接，所述芯片信號(hào)選擇器的輸出端與A/D轉(zhuǎn)換器的入端相連；一與接口通訊連接的控制模塊，該模塊用于產(chǎn)生A/D轉(zhuǎn)換控制信號(hào)，所述A/D轉(zhuǎn)換控制信號(hào)用于控制A/D轉(zhuǎn)換器進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換；并產(chǎn)生與同一時(shí)鐘脈沖同步的采樣控制信號(hào)，所述采樣控制信號(hào)用于控制每一采樣保持電路同步獲取經(jīng)顱多普勒信號(hào)、腦電圖信號(hào)和/或多參數(shù)生命體征信號(hào)的一個(gè)采樣點(diǎn)；還產(chǎn)生通道選擇控制信號(hào)以及片選控制信號(hào)，所述通道選擇控制信號(hào)以及片選控制信號(hào)分別通過控制通道信號(hào)選擇器及芯片信號(hào)選擇器實(shí)現(xiàn)信號(hào)選擇，將采樣輸出的模擬信號(hào)依次送到A/D轉(zhuǎn)換器進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的神經(jīng)重癥監(jiān)護(hù)系統(tǒng)，其特征在于所述的控制模塊采用FPGA實(shí)現(xiàn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的神經(jīng)重癥監(jiān)護(hù)系統(tǒng)，其特征在于所述的A/D轉(zhuǎn)換器輸出端與FPGA連接，A/D轉(zhuǎn)換器輸出的數(shù)字信號(hào)經(jīng)FPGA緩存后輸出至處理/顯示系統(tǒng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的神經(jīng)重癥監(jiān)護(hù)系統(tǒng)，其特征在于所述通道信號(hào)選擇器及芯片選擇器采用相同的多路信號(hào)選擇器。
6.根據(jù)權(quán)利要求2至5任一權(quán)利要求所述的神經(jīng)重癥監(jiān)護(hù)系統(tǒng)，其特征在于所述的采樣保持電路包括一模擬開關(guān)，一運(yùn)算放大器及一電容；所述電容連接在運(yùn)算放大器的同相輸入端與地之間，所述模擬開關(guān)的入端連接信號(hào)采集電路的輸出端，模擬開關(guān)的輸出端連接運(yùn)算放大器的同相輸入端，運(yùn)算放大器的輸出端連接運(yùn)算放大器的反相輸入端，所述采樣控制信號(hào)施加在所述模擬開關(guān)的控制端上。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的神經(jīng)重癥監(jiān)護(hù)系統(tǒng)，其特征在于所述處理/顯示系統(tǒng)采用PC系統(tǒng)，所述接口為PC接口。
8.一種實(shí)現(xiàn)人體多參數(shù)信號(hào)同步監(jiān)護(hù)的方法，包括如下步驟A、采集經(jīng)顱多普勒信號(hào)、腦電圖信號(hào)和/或多參數(shù)生命體征信號(hào)，設(shè)置與一時(shí)鐘脈沖同步的采樣控制信號(hào)；B、用所述采樣控制信號(hào)控制各信號(hào)通道對經(jīng)顱多普勒信號(hào)、腦電圖信號(hào)和/或多參數(shù)生命體征信號(hào)進(jìn)行同步采樣，使各信號(hào)通道的采樣點(diǎn)相同；C、將同步采樣獲取的模擬信號(hào)樣點(diǎn)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，得到數(shù)字信號(hào)后緩存輸出；D、由處理/顯示系統(tǒng)對該數(shù)字信號(hào)進(jìn)行處理和同屏顯示。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于所述步驟C包括如下步驟C1、設(shè)置通道選擇控制信號(hào)以及片選控制信號(hào)；C2、所述片選控制信號(hào)控制芯片選擇器依次選擇不同的通道選擇器，被選中的通道選擇器在通道控制信號(hào)的控制下，依次將各通道采樣獲取的模擬信號(hào)送至A/D轉(zhuǎn)換器；C3、A/D轉(zhuǎn)換器依次將模擬信號(hào)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，得到數(shù)字信號(hào)后再經(jīng)緩存輸出。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于所述采樣控制信號(hào)、通道選擇控制信號(hào)以及片選控制信號(hào)均由同一時(shí)鐘脈沖分頻得到。
全文摘要
一種神經(jīng)重癥監(jiān)護(hù)系統(tǒng)及實(shí)現(xiàn)人體多參數(shù)信號(hào)同步監(jiān)護(hù)的方法，系統(tǒng)包括信號(hào)采集系統(tǒng)，及將采集到的信號(hào)進(jìn)行處理和顯示的PC系統(tǒng)，信號(hào)采集系統(tǒng)包括具有信號(hào)采集通路的TCD模塊、EEG/MP模塊，對各采集通路輸出的的信號(hào)進(jìn)行同步采樣的采樣保持電路，A/D轉(zhuǎn)換器，以及用于產(chǎn)生A/D轉(zhuǎn)換控制信號(hào)和采樣控制信號(hào)S/H的控制模塊；其方法為A.設(shè)置與同一時(shí)鐘脈沖同步的采樣控制信號(hào)S/H；B.用S/H信號(hào)統(tǒng)一控制各信號(hào)通道對TCD信號(hào)、EEG、MP信號(hào)進(jìn)行同步采樣，使各信號(hào)通道的采樣點(diǎn)相同；C.將同步采樣獲取的模擬信號(hào)樣點(diǎn)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，得到數(shù)字信號(hào)后緩存輸出；D.由PC系統(tǒng)對該數(shù)字信號(hào)進(jìn)行處理和顯示。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了對TCD、EEG及MP信號(hào)的同步監(jiān)護(hù)。
文檔編號(hào)A61G12/00GK1883380SQ20061006123
公開日2006年12月27日 申請日期2006年6月21日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月21日
發(fā)明者陳思平, 王筱毅 申請人:深圳市德力凱電子有限公司, 深圳大學(xué)