一種用于體外循環(huán)設(shè)備中的電子血壓計的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種電子血壓計，具體涉及一種用于體外循環(huán)設(shè)備中的電子血壓計。
【背景技術(shù)】
[0002]體外循環(huán)生命支持系統(tǒng)是指通過機(jī)電裝置建立血液的體外循環(huán)，在血液循環(huán)路徑上加入過濾、吸附、氣體交換、熱交換等裝置。從而模擬人體器官，如心、肺、肝、腎的部分功能，達(dá)到治療疾病和維持生命的作用。在體外循環(huán)設(shè)備運(yùn)行過程中，需要對體外循環(huán)管路內(nèi)的血壓進(jìn)行測量，實(shí)時監(jiān)測人體的生理狀態(tài)，防止循環(huán)管路堵塞或者流通不暢，如果發(fā)生意外情況，立即報警并采取相應(yīng)急救措施。更進(jìn)一步的研宄血壓大小與血液透析效果或者是氧合效果的深層次關(guān)系，可以提高體外循環(huán)類設(shè)備的救治效率。
[0003]目前大部分電子血壓計發(fā)明都是采用袖帶式，如專利號為CN200510096991.9的發(fā)明，都是對手臂肱動脈血壓的間接測量方式，只能離線間歇式測量，且由于測量模型的改變，該種方式并不適用體外循環(huán)管路中血液壓力的測量。在專利號為CN200780013707.4的發(fā)明中，提出的適用于體外循環(huán)回路的壓力傳感器存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜，傳感信號提取復(fù)雜，使用成本過高等問題，而且并沒有給出系統(tǒng)性的解決方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供一種用于體外循環(huán)設(shè)備中的電子血壓計。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，達(dá)到上述技術(shù)效果，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
一種用于體外循環(huán)設(shè)備中的電子血壓計，包括CPU核心模塊、以及與其電連接的電源模塊、AD轉(zhuǎn)換模塊、顯示模塊和通信模塊，以及分別與電源模塊、AD轉(zhuǎn)換模塊電連接血壓采集模塊，還包括有管路接口模塊，所述管路接口模塊串聯(lián)在體外循環(huán)的管路中，管路接口模塊的氣壓感測通道與血壓采集模塊的輸入通道相連通，所述血壓采集模塊直接感測管路接口模塊中的空氣壓，并且輸出感測信號到AD轉(zhuǎn)換模塊和CPU核心模塊，CPU核心模塊判斷感測信號并且發(fā)送實(shí)時信號到顯示模塊顯示，CPU核心模塊同時通過通信模塊將信號發(fā)送給上位機(jī)。
[0006]進(jìn)一步的，所述管路接口模塊為三通結(jié)構(gòu)的靜脈壺，其壺內(nèi)腔體為圓柱狀，上端設(shè)有兩個通道，一個為血液輸入通道，一個為氣壓感測通道，下端設(shè)有一個通道，其為血液輸出通道。
[0007]進(jìn)一步的，所述血壓采集模塊由基準(zhǔn)激勵、集成運(yùn)放和氣壓傳感器組成，基準(zhǔn)激勵的正輸出與集成運(yùn)放的第3正端輸入引腳連接，集成運(yùn)放的負(fù)輸入端與氣壓傳感器的第2引腳連接，通過負(fù)反饋形成驅(qū)動能力更強(qiáng)的穩(wěn)定的激勵電壓施加到氣壓傳感器內(nèi)部的惠斯通電橋上，最終在氣壓傳感器的1、3兩個引腳輸出與壓力對應(yīng)的電壓信號。
[0008]進(jìn)一步的，所述的CPU核心模塊采用TI公司的MSP430F449單片機(jī)。
[0009]進(jìn)一步的，所述血壓采集模塊采用NPC1220-015G-3L型氣壓傳感器。
[0010]進(jìn)一步的，所述AD轉(zhuǎn)換模塊采用AD7714轉(zhuǎn)換器，AD7714直接從傳感器接收電信號并輸出串行數(shù)字量。
[0011]進(jìn)一步的，所述顯示模塊采用一款基于HT1621的段式IXD顯示模塊0173。
[0012]進(jìn)一步的，所述電源模塊采用12V變壓器供電輸入，模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片的D C 5 V模擬供電電壓由D C-D C模塊CC10-1205得到，MSP430F449單片機(jī)和模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片芯片供電所需的3.3V電壓通過使用LDO線性電壓穩(wěn)壓器LM1117-3.3得到，模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片芯片所需的2.5 V基準(zhǔn)電壓由AD780BN得到，血壓采集模塊所需的1.2V基準(zhǔn)激勵電源由LM285-1.2 提供。
[0013]本發(fā)明的有益效果是:
本發(fā)明技術(shù)方案，具有精度高，非接觸無污染隔離測量等優(yōu)點(diǎn)，達(dá)到了血壓在線實(shí)時監(jiān)測的目的，并為體外循環(huán)醫(yī)療設(shè)備系統(tǒng)的集成提供了技術(shù)基礎(chǔ)。
【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖；
圖2為血壓采集模塊的電路結(jié)構(gòu)圖。
[0015]圖中標(biāo)號說明:1.CPU核心模塊，2.電源模塊，3.血壓采集模塊，4.AD轉(zhuǎn)換模塊，
5.顯示模塊，6.通信模塊，7.管路接口模塊，71.血液輸入通道，72.氣壓感測通道，73.血液輸出通道，8.基準(zhǔn)激勵，9.集成運(yùn)放，10.氣壓傳感器。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例，來詳細(xì)說明本發(fā)明。
[0017]參見圖1所示，一種用于體外循環(huán)設(shè)備中的電子血壓計，具體包括CPU核心模塊1、電源模塊2、血壓采集模塊3、AD轉(zhuǎn)換模塊4、顯示模塊5、通信模塊6和管路接口模塊7。電源模塊2的輸入為DC12V，AD7714 (AD轉(zhuǎn)換模塊4)的DC5V模擬供電電壓由DC-DC模塊CC10-1205得到單片機(jī)和電路其他芯片供電所需的3.3V和AD芯片所需的2.5V基準(zhǔn)電壓分別由DC12V作為輸入，經(jīng)過LMl 117-3.3和AD780得到，LMl 117-3.3的輸出3.3V作為LM285-1.2的輸入得到1.235V作為血壓采集模塊3的激勵電壓輸入，在正常工作使用時，將管路接口模塊7，實(shí)際上是一個三通結(jié)構(gòu)的靜脈壺串聯(lián)到體外循環(huán)的管路中，并將管路接口模塊7的氣壓感測通道72與血壓采集模塊3的輸入通道連接，在穩(wěn)定狀態(tài)下，管路接口模塊7靜脈壺中的血壓與空氣壓形成平衡，通過對空氣壓的測量即可間接得到血壓值，血壓采集模塊3直接感測來自管路接口模塊7的空氣壓，輸出一個Q?50mV信號接到AD7714的第一差分輸入通道，在AD7714內(nèi)部完成信號的放大和帶通的濾波，并進(jìn)行轉(zhuǎn)換。單片機(jī)MSP430F449 的 Pl.0、Pl.1、Pl.2、Pl.3 和 Pl.4 分別與 AD7714 的 DREADY、DOUT、DIN、SCLK和RESET引腳連接，來完成轉(zhuǎn)換通道、轉(zhuǎn)換頻率、濾波帶寬等參數(shù)的設(shè)置，完成壓力值的讀取。單片機(jī)MSP430F449的P2.4和P2.5引腳的復(fù)用UART串口 O功能與顯示模塊5的RXD和TXD連接，按照指定的數(shù)據(jù)格式將壓力實(shí)測結(jié)果傳輸給顯示模塊5，顯示模塊5自動進(jìn)行數(shù)據(jù)更新，完成結(jié)果顯示。通信模塊6是通過單片機(jī)MSP430F449的P4.0和P4.1引腳的復(fù)用UART串口 I功能實(shí)現(xiàn)，將血壓采集結(jié)果上傳給上位機(jī)。
[0018]如圖2所示，說明了本發(fā)明中血壓采集模塊3具體的工作原理，血壓采集模塊3由基準(zhǔn)激勵8、集成運(yùn)放9和氣壓傳感器10構(gòu)成，氣壓傳感器10型號為NPC1220，基準(zhǔn)激勵8采用LM285-1.2得到1.235V電壓，集成運(yùn)放9采用ICL7650芯片，LM285-1.2的輸出電壓1.235V與集成運(yùn)放9的第3正端輸入引腳連接，集成運(yùn)放9的負(fù)輸入端與氣壓傳感器NPC1220的第2引腳連接，通過負(fù)反饋形成驅(qū)動能力更強(qiáng)的穩(wěn)定的激勵電壓施加到氣壓傳感器NPC1220內(nèi)部的惠斯通電橋上，最終在NPC1220的1、3兩個引腳輸出與壓力對應(yīng)的電壓信號。
[0019]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于體外循環(huán)設(shè)備中的電子血壓計，包括CPU核心模塊(1)、以及與其電連接的電源模塊(2)、AD轉(zhuǎn)換模塊(4)、顯示模塊(5)和通信模塊(6)，以及分別與電源模塊(2)、AD轉(zhuǎn)換模塊(4)電連接血壓采集模塊(3)，其特征在于，還包括有管路接口模塊(7)，所述管路接口模塊(7)串聯(lián)在體外循環(huán)的管路中，管路接口模塊(7)的氣壓感測通道與血壓采集模塊(3)的輸入通道相連通，所述血壓采集模塊(3)直接感測管路接口模塊(7)中的空氣壓，并且輸出感測信號到AD轉(zhuǎn)換模塊(4)和CPU核心模塊(I )，CPU核心模塊(I)判斷感測信號并且發(fā)送實(shí)時信號到顯示模塊(5)顯示，CPU核心模塊(I)同時通過通信模塊(6)將信號發(fā)送給上位機(jī)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于體外循環(huán)設(shè)備中的電子血壓計，其特征在于，所述管路接口模塊(7)為三通結(jié)構(gòu)的靜脈壺，其壺內(nèi)腔體為圓柱狀，上端設(shè)有兩個通道，一個為血液輸入通道(71)，一個為氣壓感測通道(72)，下端設(shè)有一個通道，其為血液輸出通道(73)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于體外循環(huán)設(shè)備中的電子血壓計，其特征在于，所述血壓采集模塊(3)由基準(zhǔn)激勵(8)、集成運(yùn)放(9)和氣壓傳感器(10)組成，基準(zhǔn)激勵(8)的正輸出與集成運(yùn)放(9)的第3正端輸入引腳連接，集成運(yùn)放(9)的負(fù)輸入端與氣壓傳感器(10)的第2引腳連接，通過負(fù)反饋形成驅(qū)動能力更強(qiáng)的穩(wěn)定的激勵電壓施加到氣壓傳感器(10)內(nèi)部的惠斯通電橋上，最終在氣壓傳感器(10)的1、3兩個引腳輸出與壓力對應(yīng)的電壓信號。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于體外循環(huán)設(shè)備中的電子血壓計，其特征在于，所述CPU核心模塊(I)采用TI公司的MSP430F449單片機(jī)。5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于體外循環(huán)設(shè)備中的電子血壓計，其特征在于，所述血壓采集模塊(3)采用NPC1220-015G-3L型氣壓傳感器。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于體外循環(huán)設(shè)備中的電子血壓計，其特征在于，所述AD轉(zhuǎn)換模塊(4)采用AD7714轉(zhuǎn)換器，AD7714直接從傳感器接收電信號并輸出串行數(shù)字量。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于體外循環(huán)設(shè)備中的電子血壓計，其特征在于，所述顯示模塊(5)采用一款基于HT1621的段式IXD顯示模塊0173。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于體外循環(huán)設(shè)備中的電子血壓計，其特征在于，所述電源模塊(2)采用12V變壓器供電輸入，模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片的D C 5 V模擬供電電壓由D C -DC模塊CC10-1205得到，MSP430F449單片機(jī)和模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片芯片供電所需的3.3V電壓通過使用LDO線性電壓穩(wěn)壓器LM1117-3.3得到，模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片芯片所需的2.5 V基準(zhǔn)電壓由AD780BN得到，血壓采集模塊(3)所需的1.2V基準(zhǔn)激勵電源由LM285-1.2提供。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于體外循環(huán)設(shè)備中的電子血壓計，包括CPU核心模塊、以及與其電連接的電源模塊、AD轉(zhuǎn)換模塊、顯示模塊和通信模塊，以及分別與電源模塊、AD轉(zhuǎn)換模塊電連接血壓采集模塊，還包括有管路接口模塊，所述管路接口模塊串聯(lián)在體外循環(huán)的管路中，管路接口模塊的氣壓感測通道與血壓采集模塊的輸入通道相連通，所述血壓采集模塊直接感測管路接口模塊中的空氣壓，并且輸出感測信號到AD轉(zhuǎn)換模塊和CPU核心模塊。采用本發(fā)明技術(shù)方案，具有精度高，非接觸無污染隔離測量等優(yōu)點(diǎn)，達(dá)到了血壓在線實(shí)時監(jiān)測的目的，并為體外循環(huán)醫(yī)療設(shè)備系統(tǒng)的集成提供了技術(shù)基礎(chǔ)。
【IPC分類】A61B5/0225
【公開號】CN104983410
【申請?zhí)枴緾N201410596443
【發(fā)明人】鐘君, 周藝
【申請人】中國科學(xué)院蘇州生物醫(yī)學(xué)工程技術(shù)研究所
【公開日】2015年10月21日
【申請日】2014年10月31日