專利名稱：運(yùn)動(dòng)心力監(jiān)測(cè)儀的制作方法
專利說明
一、技術(shù)領(lǐng)域本實(shí)用新型涉及一種醫(yī)學(xué)臨床和體育運(yùn)動(dòng)領(lǐng)域的運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)前、中、后對(duì)心肌收縮能力和心臟儲(chǔ)備的監(jiān)測(cè)裝置，特別是一種運(yùn)動(dòng)心力監(jiān)測(cè)儀。
二背景技術(shù)：
在心功能診斷特別是在心功能分級(jí)方面至今未能開發(fā)出同時(shí)具有無創(chuàng)、敏感性和特異性高、時(shí)限測(cè)量能精確到毫秒級(jí)、簡(jiǎn)便、快速、成本低、可重復(fù)采用和客觀量化、適于病床旁和臨床醫(yī)師的診斷桌上以及運(yùn)動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)使用等特點(diǎn)的反映心肌收縮能力的心臟儲(chǔ)備測(cè)評(píng)方法?，F(xiàn)有的監(jiān)護(hù)儀，例如日本產(chǎn)ColinBP 88多功能監(jiān)測(cè)儀檢測(cè)的指標(biāo)只包括血壓、脈搏、呼吸、氧飽和度，不能監(jiān)測(cè)心肌收縮力和心臟儲(chǔ)備。而大多數(shù)心力衰竭病人的主要問題是心肌收縮力的降低，在心血管病診斷和治療過程中對(duì)心臟變力性、變時(shí)性和變傳導(dǎo)性進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和評(píng)估是非常必要的常規(guī)工作。早期發(fā)現(xiàn)心肌收縮力下降并及時(shí)采取措施對(duì)防治心力衰竭有重大現(xiàn)實(shí)意義。運(yùn)動(dòng)員心臟功能的日常評(píng)估方法是利用一些心率指標(biāo)，如果能補(bǔ)充一些心肌收縮能力指標(biāo)，就能對(duì)運(yùn)動(dòng)員心臟功能作更全面的評(píng)價(jià)。
關(guān)于心功能分級(jí)，紐約心臟學(xué)會(huì)(NYHA)提出了一個(gè)國(guó)際上廣泛應(yīng)用的心功能分級(jí)方案(NYHA FC)，但它主要根據(jù)病史，沒有客觀的量化指標(biāo)。后來又圍繞這一方案提出了一些修改，但迫切需要補(bǔ)充客觀的監(jiān)測(cè)方法。心導(dǎo)管檢查測(cè)定心功能雖然客觀、量化，但屬于有創(chuàng)傷檢查，需在導(dǎo)管室無菌操作下進(jìn)行，且不宜重復(fù)使用。臨床上已經(jīng)有多種無傷性心血管病診斷儀器和心功能監(jiān)測(cè)方法。例如，目前，心電圖檢查是心臟變時(shí)性和變傳導(dǎo)性的最佳監(jiān)測(cè)方法，但不能用來監(jiān)測(cè)心臟的變力性。超聲心動(dòng)圖能通過對(duì)心腔直徑從舒張期到收縮期的變化程度和速度的測(cè)算來監(jiān)測(cè)心肌的功能狀態(tài)，心電機(jī)械圖對(duì)心動(dòng)周期內(nèi)心室各時(shí)相的測(cè)定能對(duì)心室功能作某種監(jiān)測(cè)，但某些指標(biāo)敏感性較差；放射性核素心血池顯影和磁共振成像的敏感性、特異性都高，但價(jià)昂，難以推廣；最大氧攝入量及無氧代謝閾測(cè)定雖屬客觀、實(shí)用、可靠，但又受呼吸功能影響。
國(guó)際上關(guān)于心音和心肌收縮能力關(guān)系的研究為解決上述問題暗示了一條途徑。由于“第一心音幅值的大小與心肌收縮能力強(qiáng)弱密切相關(guān)”，故可以用第一心音幅值的變化趨勢(shì)來監(jiān)測(cè)心臟儲(chǔ)備、心臟耐力。理論分析表明，第一心音幅值的大小主要決定于心室收縮時(shí)所產(chǎn)生壓強(qiáng)能的大?。欢搲簭?qiáng)能的大小主要由心肌收縮力的強(qiáng)弱來決定。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)和臨床研究表明“第一心音幅值的變化和左心室壓力上升最大速率的變化呈正相關(guān)”。但尚未能充分研究和利用“心力和心音關(guān)系”于儀器開發(fā)和臨床應(yīng)用。
三
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型目的在于提供一種對(duì)心臟儲(chǔ)備進(jìn)行分析，對(duì)來自心力監(jiān)測(cè)信號(hào)采集器的信號(hào)進(jìn)行心力信號(hào)和心動(dòng)周期信號(hào)的提取和分析，實(shí)現(xiàn)對(duì)心肌收縮能力和心力儲(chǔ)備的無創(chuàng)、客觀量化監(jiān)測(cè)的運(yùn)動(dòng)心力監(jiān)測(cè)儀。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種運(yùn)動(dòng)心力監(jiān)測(cè)儀，包括有心音脈搏傳感器、計(jì)算機(jī)、顯示器、鼠標(biāo)、鍵盤、打印機(jī)，其特點(diǎn)是設(shè)有一個(gè)心力監(jiān)測(cè)信號(hào)采集器，其輸入端與心音脈搏傳感器的輸出端連接，心力監(jiān)測(cè)信號(hào)采集器的輸出端與計(jì)算機(jī)的音頻輸入接口連接。
按本實(shí)用新型，被測(cè)試者的心音信號(hào)通過有源心音脈搏傳感器經(jīng)前置放大后進(jìn)入心力監(jiān)測(cè)信號(hào)采集器的濾波放大電路對(duì)心音進(jìn)行預(yù)處理，完成對(duì)心音信號(hào)的濾波和放大。經(jīng)濾波后的心音信號(hào)進(jìn)入放大器放大，經(jīng)放大后的心音信號(hào)送入計(jì)算機(jī)。心音信號(hào)經(jīng)計(jì)算機(jī)的A/D轉(zhuǎn)換器數(shù)字化后送入存儲(chǔ)器存儲(chǔ)。工作時(shí)，心臟儲(chǔ)備分析程序?qū)碜源鎯?chǔ)器的數(shù)據(jù)進(jìn)行心力信號(hào)和心動(dòng)周期信號(hào)的提取和分析，分析結(jié)果送顯示器顯示，并可打印心力和心率監(jiān)測(cè)報(bào)告。
由于采用上述方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有獨(dú)特心肌收縮能力和心臟儲(chǔ)備監(jiān)測(cè)功能，同時(shí)具有無創(chuàng)、敏感性和特異性高、時(shí)限測(cè)量能精確到毫秒級(jí)、簡(jiǎn)便、快速、成本低、可重復(fù)采用和客觀量化、適于病床旁和和臨床醫(yī)師的診斷桌上以及運(yùn)動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)使用等特點(diǎn)。可提供醫(yī)生臨床診斷、運(yùn)動(dòng)員心臟功能監(jiān)測(cè)、科研和教學(xué)之用。
四

本實(shí)用新型有如下附圖圖1為本實(shí)用新型的原理框圖。
圖2為該實(shí)用新型的心力監(jiān)測(cè)信號(hào)采集器電路原理圖。圖中，1——心音脈搏傳感器 2——心力監(jiān)測(cè)信號(hào)采集器 3——計(jì)算機(jī) 4——顯示器 5——鼠標(biāo) 6——鍵盤 7——打印機(jī)。
五具體實(shí)施方式
下面參照附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施方案作進(jìn)一步說明。
如圖1所示，心音脈搏傳感器1的插頭與心力監(jiān)測(cè)信號(hào)采集器2中的濾波電路和放大電路的插座相連，心力監(jiān)測(cè)信號(hào)采集器2的濾波電路和放大電路的輸出插孔通過信號(hào)線與計(jì)算機(jī)3的音頻輸入接口連接，顯示器4、鼠標(biāo)5、鍵盤6、打印機(jī)7的插頭分別與計(jì)算機(jī)3的鼠標(biāo)接口、鍵盤接口、顯示器接口、打印機(jī)接口相連。
心力監(jiān)測(cè)信號(hào)采集器2由運(yùn)算放大器U1、U2、U3、電阻R1-R8、電容C1-C5、電位器W1組成，輸入端電容C1的一端與心音脈搏傳感器1的輸出端連接，輸出端運(yùn)算放大器U3的輸出與計(jì)算機(jī)的音頻輸入接口連接，如圖2所示。由運(yùn)算放大器U1、電阻R1-R5、電容C1-C3構(gòu)成帶通濾波器。由U2、U3、電阻R6-R8、電容C4、C5、電位器W1構(gòu)成放大電路。其輸入信號(hào)來自心音脈搏傳感器，輸出信號(hào)送至計(jì)算機(jī)的音頻輸入接口。由心音脈搏傳感器來的心音信號(hào)先進(jìn)入濾波電路進(jìn)行濾波，濾波電路為帶通濾波器，低頻端中心頻率為30Hz，高頻端截止頻率為1000Hz，以濾除機(jī)內(nèi)的高頻干擾信號(hào)。放大電路由運(yùn)算放大器承擔(dān)。經(jīng)濾波放大后的心音信號(hào)送至計(jì)算機(jī)的音頻輸入接口，經(jīng)計(jì)算機(jī)的A/D轉(zhuǎn)換器數(shù)字化后送入存儲(chǔ)器存儲(chǔ)。工作時(shí)，心臟儲(chǔ)備分析程序?qū)碜源鎯?chǔ)器的數(shù)據(jù)進(jìn)行心力信號(hào)和心動(dòng)周期信號(hào)的提取和分析，分析結(jié)果送顯示器顯示，并可打印心力和心率監(jiān)測(cè)報(bào)告。
權(quán)利要求1.一種運(yùn)動(dòng)心力監(jiān)測(cè)儀，包括有心音脈搏傳感器(1)、計(jì)算機(jī)(3)、顯示器(4)、鼠標(biāo)(5)、鍵盤(6)、打印機(jī)(7)，其特征在于設(shè)有一心力監(jiān)測(cè)信號(hào)采集器(2)，其輸入端與心音脈搏傳感器(1)的輸出端連接，心力監(jiān)測(cè)信號(hào)采集器(2)的輸出端與計(jì)算機(jī)(3)的音頻輸入接口連接。
2.按權(quán)利要求1所述的運(yùn)動(dòng)心力監(jiān)測(cè)儀，其特征在于所設(shè)的心力監(jiān)測(cè)信號(hào)采集器(2)由運(yùn)算放大器U1、U2、U3、電阻R1-R8、電容C1-C5、電位器W1組成，輸入端電容C1的一端與心音脈搏傳感器(1)的輸出端連接，輸出端運(yùn)算放大器U3的輸出與計(jì)算機(jī)(3)的音頻輸入接口連接。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種醫(yī)學(xué)臨床和體育運(yùn)動(dòng)領(lǐng)域的運(yùn)動(dòng)試驗(yàn)前、中、后對(duì)心肌收縮能力和心臟儲(chǔ)備的監(jiān)測(cè)裝置,特別是一種運(yùn)動(dòng)心力監(jiān)護(hù)儀。包括有心音脈搏傳感器(1)、計(jì)算機(jī)(3)、顯示器(4)、鼠標(biāo)(5)、鍵盤(6)、打印機(jī)(7),其特點(diǎn)是設(shè)有一心力監(jiān)測(cè)信號(hào)采集器(2),其輸入端與心音脈搏傳感器(1)的輸出端連接,心力監(jiān)測(cè)信號(hào)采集器(2)的輸出端與計(jì)算機(jī)(3)的音頻輸入接口連接。具有獨(dú)特的心肌收縮能力和心臟儲(chǔ)備測(cè)評(píng)功能,同時(shí)具有無創(chuàng)、敏感性和特異性高、時(shí)限測(cè)量能精確到毫秒級(jí)、簡(jiǎn)便、快速、成本低、可重復(fù)采用和客觀量化、適于病床旁和和臨床醫(yī)師的診斷桌上以及運(yùn)動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)使用等特點(diǎn)?？商峁┽t(yī)生臨床診斷、運(yùn)動(dòng)員心臟功能監(jiān)測(cè)、科研和教學(xué)之用。
文檔編號(hào)A61B5/00GK2510012SQ0125697
公開日2002年9月11日 申請(qǐng)日期2001年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月18日
發(fā)明者肖守中, 曹澤翰, 裴建華 申請(qǐng)人:肖守中, 曹澤翰, 裴建華