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(shí)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(shí)時(shí)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(gè)微型錄音機(jī)式的便攜盒，在使用時(shí)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(shí)的心電信號記錄在一盤特制磁帶上，然后將磁帶放入一個(gè)專用計(jì)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(gè)微型錄音機(jī)式的便攜盒，在使用時(shí)佩帶在被測者身上，但其盒內(nèi)裝的是一個(gè)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(shí)時(shí)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(gè)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(bào)告。
上述兩種便攜式心電監(jiān)護(hù)儀存在以下缺點(diǎn)第一，許多心臟病患者只有在發(fā)病期間心電才呈異?，F(xiàn)象，不發(fā)病時(shí)心電是正常的，因此短時(shí)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(shí)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(shí)時(shí)工作，檢查結(jié)果依賴于專用計(jì)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(bào)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(shí)用新型的設(shè)計(jì)目的在于，設(shè)計(jì)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(shí)間，自動(dòng)生成包括心電異常情況文字分析報(bào)告和原始心電信號波形的檢查結(jié)果，彌補(bǔ)現(xiàn)有便攜式心電監(jiān)護(hù)儀的不足。
本實(shí)用新型使用市售單片微處理器(CPU)，靜態(tài)存儲(chǔ)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(gè)采用電池供電的專用微型計(jì)算機(jī)，在固化于EPROM芯片中的程序的控制下工作。
使用時(shí)，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(shí)間(包括時(shí)，分，秒)，此后監(jiān)護(hù)儀開始工作。
接受用戶輸入日期和時(shí)間后，初始化程序?qū)⒅嫒氪鎯?chǔ)器中去，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(shí)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(chǔ)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(dòng)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(dòng)態(tài)心率顯示，該動(dòng)態(tài)心率是由前5次心跳周期的平均值計(jì)算而得；當(dāng)識別出被測者心電異常時(shí)，通過聲音和顯示報(bào)警，同時(shí)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(chǔ)。對于每個(gè)心電異常情況，文字記錄包括起始和結(jié)束的日期和時(shí)間，以及異常情況類型；原始信號波形記錄為當(dāng)時(shí)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(shí)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(shí)間(顯示4秒后自動(dòng)恢復(fù)監(jiān)護(hù)儀工作)，重新指定心跳過緩、過速的報(bào)警閥值，要求打印監(jiān)護(hù)儀的檢查報(bào)告等等。
附


圖1和附圖2是本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的電路原理示意圖；附圖3是該實(shí)施例的液晶顯示器工作示意圖。附
圖1和附圖2各自獨(dú)立構(gòu)成一塊印刷電路板，由一個(gè)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(chǔ)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?yàn)闇?zhǔn)，自左下角開始反時(shí)針方向連續(xù)編號，但是U11和U13在使用中，其內(nèi)部的各個(gè)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(shí)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(shí)鐘、U10的實(shí)時(shí)中斷信號、心電異常報(bào)警信號和U2的驅(qū)動(dòng)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(bào)警；P2為圖形打印機(jī)串行接口，T2，R12，R13組成一個(gè)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(dòng)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(shí)，裝備U14，占數(shù)據(jù)地址空間的8000H至0FFFFH，但此時(shí)要更換EPROM芯片，使用處理64K數(shù)據(jù)空間的程序。
該實(shí)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(shí)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(diǎn)提示日期，為月與日的分界；第2、3位間的冒號提示時(shí)間；第3、4位之間的小數(shù)點(diǎn)提示心率；第4位前面的冒號提示報(bào)警；第4位左上方的箭頭提示需更換電池。
該實(shí)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(dòng)圖形打印機(jī)；(5).使用16根地址線分別對固化程序EPROM存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)靜態(tài)存儲(chǔ)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(chǔ)器；(2).以62256為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)靜態(tài)存儲(chǔ)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(chǔ)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(chǔ)空間；
專利摘要本實(shí)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(shí)時(shí)監(jiān)護(hù)、報(bào)警，還可記錄被測者心電異常發(fā)生的日期、時(shí)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(bào)告；在工作過程中可隨時(shí)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(huì)社