專利名稱：新生兒經(jīng)皮膽紅素監(jiān)測儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及以診斷為目的的測量儀器，特別適用于新生兒膽紅素檢測的儀器。
嬰兒高膽紅素血癥是新生兒最常見問題之一，肉眼觀察不能準(zhǔn)確可靠地估計血清膽紅素濃度，必須抽血化驗，嬰兒采血尚存在技術(shù)難度，使動態(tài)連續(xù)測量難以實施。八十年代初有人在US4276844專利中提出了經(jīng)皮膽紅素檢測儀。該儀器由光源、光學(xué)組件、光電轉(zhuǎn)換、信號處理、顯示等五大部件組成。它的結(jié)構(gòu)示意圖如

圖1所示，其中閃光燈為光源，S1、S2、S3、S4、S5組成光學(xué)組件，光通過濾色鏡S1、光纖S5照至患兒額部，反射光經(jīng)光纖S5至二向色片S2分為二束光，這二束光分別透過濾色鏡S3、S4，然后進入各自光電轉(zhuǎn)換器并放大，經(jīng)比較器和邏輯控制后輸入計數(shù)器，控制計數(shù)器計數(shù)，最后將計數(shù)值輸出到顯示器顯示。由比較器、邏輯控制電路、計數(shù)器等組成的信號處理部件，實質(zhì)上是時鐘脈沖計數(shù)電路。該儀器測得黃膽指數(shù)后，要查事先繪制的線性相關(guān)圖方可知血清總膽紅素的含量。由于嬰兒的胎齡或體重、膚色對膽紅素值都有一定的影響，結(jié)果不加校正，則必影響精度。這種非創(chuàng)傷檢測儀的使用仍然較麻煩，又由于主電容上每次充電電壓不同，引起閃光強度不一致，易造成測量誤差。
本發(fā)明的任務(wù)是要提供一種可直接讀出黃疸指數(shù)或膽紅素濃度的監(jiān)測儀，又確保每次閃光強度一致，進一步提高測量精度。
本發(fā)明的目的是通過以下方式完成的;改原來的由比較器、邏輯控制計數(shù)器組成的信號處理部件為微機及接口電路。在閃光燈電路中加接恒壓控制電路。具體的講，在閃光燈的電路中氖燈一端通過由二只三極管串接成的恒壓控制電路接到振蕩管的基極。信號處理部件中的接口電路由硅光電池和電流電壓轉(zhuǎn)換器、標(biāo)準(zhǔn)電壓發(fā)生器、電壓比較器組成。其輸出端與微機相接。
該發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖如圖2所示。閃光燈回路中接有恒壓控制電路。光通過濾色鏡S1、光纖S5照至患兒額部，反射出來的光通過S5的內(nèi)芯至二向色片S2分成二種波長的光，這二束光分別透過干涉濾色鏡S3、S4。然后進入相應(yīng)的硅光電池，信號經(jīng)電流電壓轉(zhuǎn)換器、電壓比較器、最后輸入微機，微機對信號進行檢測、處理，將結(jié)果送顯示器顯示。
該膽紅素監(jiān)測儀在閃光燈電路中加接恒壓反饋控制電路后，當(dāng)儲能電容上的電壓充至額定值時，通過恒壓控制電路迫使振蕩管停止振蕩，減少了功耗、延長電池使用時間，這對于直流供電的手持式的袖珍儀器更為重要。儲能電容上電壓恒定，也保證了閃光燈閃光強度一致，從而提高了測量精度。更主要的是該儀器中采用了微機技術(shù)，提高了儀器的性能價格比及可靠性。微機對輸入的胎齡或體重等參數(shù)及測量的光電信號進行校正，不但提高了測量精度，使其結(jié)果更符合實際值，而且可直接讀出黃疸指數(shù)值或血清總膽紅素值，使操作更加簡便。
圖1 現(xiàn)有技術(shù)US4276844結(jié)構(gòu)示意2 本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意3 本發(fā)明的實施例的電原理4 本發(fā)明的實施例的軟件流程圖下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步具體的描述。本發(fā)明的實施例由光源、光學(xué)組件、光電轉(zhuǎn)換、信號處理、顯示五大部件組成。
光源是氙閃光燈，其電路由以下幾個電路組成。圖3中的脈沖變壓器B1、晶體管BG1、電容器C3、電阻R1、R2組成振蕩電路。與該電路并聯(lián)由BG3、BG2組成的恒壓反饋控制電路，其輸出接到BG1的基極上。振蕩信號經(jīng)B1耦合到由D1、C2組成的濾波電路，將能量儲存在與之并接的主儲能電容C1上。氖燈Ne、氙燈T并接在C1上。氙燈觸發(fā)電路由C4、R3、R4、B2組成。主儲能電容C1、氙燈T、可變電位器W1組成RC放電回路。DC/DC是隔離型的直流/直流變換器，和電源E并接。
光學(xué)組件由濾色片S1、二向色片S2、干涉濾色片S3、S4、同軸光纖S5等組成。
信號處理部件由微機及接口電路組成。微機接口電路中的硅光電池P1、P2的負極分別與運算放大器A1、A2的負向輸入端連接以實現(xiàn)光電流-電壓信號轉(zhuǎn)換。R4與C5并聯(lián)，R5與C6并聯(lián)，它們分別組成放大器的反饋回路，決定信號放大增益的高低。增益調(diào)正器W2的中心抽頭與R4、C5連接，用來調(diào)正運算放大器A1的增益。A1、A2輸出信號經(jīng)限流電阻R6、R7分別接到比較器A3、A4上，比較器輸入的另一端接在基準(zhǔn)電壓發(fā)生器WC輸出的W3上，兩信號同基準(zhǔn)電壓比較后，產(chǎn)生兩個不同時間寬度的電脈沖信號，接到微機的INT、T1端。
微機在本發(fā)明中采用單片機。晶體Z、電容C7、C8組成單片機時鐘電路。按鈕K1、K3作為胎齡參數(shù)輸入鍵。按鈕K2為單片機復(fù)位鍵。R8、R9為限流電阻，與單片機對應(yīng)的管腳相連。K3鍵同時是顯示方式選擇開關(guān)。單片機的P0口、P2口與顯示器連接。
顯示器由發(fā)光二極管所成的數(shù)碼管構(gòu)成，既可顯示黃疸指數(shù)，又可顯示膽紅素值。
本發(fā)明的實施例是如下使用的接通電源開關(guān)S2，按下復(fù)位開關(guān)K2，放好顯示方式選擇開關(guān)K3，按動K1輸入胎齡參數(shù)。待氖燈亮后，可將探頭對準(zhǔn)患兒額部按下，即接通開關(guān)S1。便可顯示測量值。
本發(fā)明實施例的黃疸監(jiān)測儀，接通電源后振蕩管BG1開始工作，經(jīng)C2、D1組成的濾波電路，將振蕩電路產(chǎn)生的交流電壓變成直流向主儲能電容器C1充電。C1上電壓不斷升高，至額定電壓時，氖燈Ne導(dǎo)通，經(jīng)BG3、BG2反饋控制電路，迫使BG1停止工作，從而保證了C1上的電壓恒定，也就保證閃光光強的一致性，提高了測量精度。按下探頭時，即接通開關(guān)S1，在B2中產(chǎn)生高壓觸發(fā)脈沖點燃氙燈T，使管內(nèi)氙氣電離，產(chǎn)生弧光放電，主電容C1、電位器W1、氙燈T構(gòu)成放電回路。
脈沖光通過濾色鏡S1，同軸光纖S5照到患兒額部，經(jīng)吸收其反射光通過光纖S5內(nèi)芯傳到二向色片S2上，分成二束光，分別經(jīng)干涉濾色片S3、S4濾光，獲得不同光強不同波長的二束光，然后耦合到與之對應(yīng)的硅光電池P1、P2上，經(jīng)電流電壓變換放大、輸至比較器A3、A4上、與W3上的基準(zhǔn)電壓進行比較，形成二個不同時間寬度的電脈沖信號。然后輸入到單片機的二個端口INT及T1。其中R4、C5、R5、C6為運算放大器A1、A2的反饋阻抗，R6、R7、R8、R9為限流電阻，W2為增益調(diào)正器。
單片機軟件流程圖如圖4所示。當(dāng)按下復(fù)位鍵K2，單片機即清零復(fù)位，設(shè)定初值，將顯示緩沖區(qū)的內(nèi)容送顯示。然后查詢是否已測試;若已測試，則根據(jù)顯示方式選擇開關(guān)K3的位置，送黃疸指數(shù)或膽紅素值到顯緩區(qū)，再送去顯示。若未測試，則查詢有否校正參數(shù)輸入，即胎齡參數(shù)輸入鍵K1是否按下，若有K1按下，則接收參數(shù)值，并將參數(shù)送顯緩區(qū)，再送去顯示。若K1鍵未按下，則查詢有否啟動，即探頭有否按下，S1是否接通;若未啟動，則將提示符送顯緩區(qū)，再送去顯示。若已啟動，則進行測量取樣，然后進行數(shù)據(jù)處理，根據(jù)選擇顯示方式開關(guān)K3的位置;位置在黃疸指數(shù)上，則將黃疸指數(shù)值送顯緩區(qū)，再送顯示。位置在膽紅素上，則將膽紅素值送顯緩區(qū)，再送顯示。
權(quán)利要求
1.一種含有光源，信號處理部件的新生兒經(jīng)皮膽紅素監(jiān)測儀其特征在于閃光燈光源的振蕩電路上并接恒壓反饋控制電路，所說的信號處理部件是由硅光電池、電流電壓轉(zhuǎn)換器、增益調(diào)整器、標(biāo)準(zhǔn)電平發(fā)生器、電壓比較器電路串接成的接口電路和微機組成。
2.如權(quán)利要求1所述的新生兒經(jīng)皮膽紅素監(jiān)測儀其特征在于所說的閃光燈光源的振蕩電路上并接恒壓反饋控制電路是在脈沖變壓器B1、晶體管BG1、電容C3、電阻R1R2組成的振蕩電路上并接由BG3、BG2構(gòu)成的恒壓反饋控制電路。
3.如權(quán)利要求1所述的新生兒經(jīng)皮膽紅素監(jiān)測儀其特征在于所說的接口電路是由硅光電池P1、P2其負極分別與運算放大器A1、A2的負向輸入端連接，運算放大器A1、A2分別并聯(lián)C5與R4、W2、C6與R5、A1、A2輸出分別串接R6、R7后，接至比較器A3、A4的一端，比較器的另一端接標(biāo)準(zhǔn)電平發(fā)生器WC的輸出端，比較器A3、A4輸出再與微機串接。
全文摘要
本發(fā)明為一種新生兒經(jīng)皮膽紅素監(jiān)測儀，涉及以診斷為目的測量儀器，特別適于新生兒。該監(jiān)測儀的光源部件中加接恒壓控制電路，保證閃光強度重復(fù)性好，提高了測量精度。該監(jiān)測儀的信號處理部件用微機及接口電路代替了現(xiàn)有技術(shù)中的邏輯控制計數(shù)電路，只要將體重或胎齡等有關(guān)參數(shù)輸入，測量后即可從顯示器上直接讀得經(jīng)過校正的膽紅素值或黃疸指數(shù)值，免去了查表換算的手續(xù)。
文檔編號G01N33/72GK1065531SQ9110199
公開日1992年10月21日 申請日期1991年3月30日 優(yōu)先權(quán)日1991年3月30日
發(fā)明者程志遠, 俞培芳, 何濤 申請人:浙江省醫(yī)療器械研究所