專利名稱：家用實(shí)時(shí)分析心電心音監(jiān)測(cè)儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種家用實(shí)時(shí)分析心電心音監(jiān)測(cè)儀的制備方法。
背景技術(shù)：
動(dòng)態(tài)心電監(jiān)測(cè)儀是一種能夠24小時(shí)監(jiān)測(cè)人體心電信號(hào)的儀器，它是利用心電電極采集人體的心電信號(hào)，并且利用微型記錄儀記錄下來，利用回放設(shè)備顯示數(shù)據(jù)圖形和分析結(jié)果。它主要應(yīng)用于心率失常及心肌缺血的定性與定量分析診斷，還可以應(yīng)用于心悸、胸痛、呼吸困難、頭暈、昏厥等模糊癥狀的鑒別診斷，心血管藥物的療效評(píng)價(jià)。心音圖是將人體心臟搏動(dòng)的機(jī)械信號(hào)利用心音傳感器采集，傳送記錄儀記錄，在終端設(shè)備上顯示和打印。它能夠?qū)⑨t(yī)生的聽診數(shù)據(jù)記錄下來，將醫(yī)生不容易分辨的信號(hào)顯示出來，能有效地彌補(bǔ)聽診的不足。心電圖結(jié)合心音圖，能夠大大提高心血管疾病的鑒別和診斷水平，對(duì)于了解心血管功能，選擇治療，判斷病理以及研究某些疾病的機(jī)理都提供很有價(jià)值的資料。
目前已有的動(dòng)態(tài)心電監(jiān)測(cè)儀主要分為三部分，一是數(shù)據(jù)采集部分，主要是一次性心電電極或者可重復(fù)使用的心電信號(hào)采集器，二是心電信號(hào)記錄儀，它主要用來不失真地記錄心電電極和心電信號(hào)采集器所采集的人體心電信號(hào)，三是圖譜分析和終端回放設(shè)備，它主要包括個(gè)人電腦、圖譜分析軟件和打印機(jī)。如西安藍(lán)港HOLTER24小時(shí)動(dòng)態(tài)心電圖系統(tǒng)，它主要由以上三部分組成。國內(nèi)生產(chǎn)的心音圖機(jī)，如上海星宇電子儀器廠生產(chǎn)的TJY-6胎心音監(jiān)護(hù)儀，大多利用多譜勒效應(yīng)制成探頭，后續(xù)電路復(fù)雜，功耗大，體積大。上述心電圖機(jī)和心音圖機(jī)所設(shè)計(jì)的面向?qū)ο笫谴笮偷尼t(yī)院，他們一般體積和功耗較大，價(jià)格昂貴，不能為一般家庭所接受，并且其操作的人性化和配置也不適合家庭。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種家用實(shí)時(shí)分析心電心音綜合監(jiān)測(cè)儀。
本發(fā)明是利用心電電極和心音傳感器采集人體的心音信號(hào)和心電信號(hào)，經(jīng)過濾波后進(jìn)入同相放大器放大到適合A/D轉(zhuǎn)換的值域范圍，然后信號(hào)輸入單片機(jī)分析處理，分析處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)入閃存卡保存，同時(shí)在液晶顯示屏幕上顯示分析結(jié)果和圖形。
本發(fā)明具體是利用PVDF薄膜研制傳感器作為心音信號(hào)的采集器件，普通一次性心電電極作為心電信號(hào)采集器；心音信號(hào)和心電信號(hào)各占一個(gè)通道；一片工業(yè)級(jí)的單片機(jī)完全實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集和控制；心電信號(hào)通過阻抗變換電路后，通過低通濾波電路濾掉高頻；心音信號(hào)則通過隔直電容耦合；然后心電和心音信號(hào)進(jìn)入同相放大電路放大到適合單片機(jī)運(yùn)用的幅度范圍；經(jīng)放大后的信號(hào)送入單片機(jī)處理；然后數(shù)據(jù)存入閃存卡；并且根據(jù)病人操作在液晶屏幕上顯示分析結(jié)果和圖形。


圖1是便攜式家用動(dòng)態(tài)心電心音監(jiān)測(cè)儀原理圖。
圖2是便攜式家用動(dòng)態(tài)心電心音監(jiān)測(cè)儀的模擬電路圖的心電導(dǎo)聯(lián)和心音導(dǎo)聯(lián)。
圖3是便攜式家用動(dòng)態(tài)心電心音監(jiān)測(cè)儀的電路圖的數(shù)字處理部分。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的實(shí)施方案結(jié)合附圖描述如下圖1是家用實(shí)時(shí)分析心電心音監(jiān)測(cè)儀原理圖。心電信號(hào)和心音信號(hào)通過低通濾波后送入差分放大電路放大，差分放大分為一級(jí)放大和二級(jí)放電，經(jīng)過差分放大電路放大后的信號(hào)再通過同相放大電路放大到適合單片機(jī)A/D轉(zhuǎn)換的幅度，經(jīng)過單片機(jī)處理過的數(shù)據(jù)送入閃存卡和液晶屏幕，在液晶上實(shí)時(shí)顯示圖形和分析結(jié)果。單片機(jī)、閃存卡和液晶的電源由電池通過DC/DC變換器轉(zhuǎn)換后提供。本發(fā)明的特點(diǎn)是儀器具有實(shí)時(shí)分析和顯示功能。
圖2為家用實(shí)時(shí)分析心電心音監(jiān)測(cè)儀的心電和心音部分的模擬電路圖部分。整個(gè)模擬部分分為兩個(gè)部分，一部分為心電導(dǎo)聯(lián)，一部分為心音導(dǎo)聯(lián)。
心電部分采用雙端信號(hào)輸入。輸入的心電信號(hào)通過C1和C2隔直電容耦合后低通濾波器。兩個(gè)輸入端通過R1和R2接地，提供對(duì)地電壓。R1、R2和C3構(gòu)成低通濾波器。放大器U1和U2對(duì)雙端輸入信號(hào)進(jìn)行差模放大。U1、U2、R3、R4、R5、R6和R7構(gòu)成差模放大器，放大倍數(shù)由R4、R5和R6控制。這里U1、U2、R3、R4、R5、R6和R7高度對(duì)稱，減少放大器失真。經(jīng)過差模放大的信號(hào)送入下級(jí)放大器，U3、R8和R9構(gòu)成二級(jí)差模放大器，放大倍數(shù)由R8控制。經(jīng)過同相放大器后的數(shù)據(jù)通過C4隔直電容耦合，數(shù)據(jù)送入同相放大器放大到適合A/D轉(zhuǎn)換的幅度。U4、R11/R12和C5構(gòu)成同相放大器。U1、U2、U3和U4為集成運(yùn)算放大器，工作電壓為低壓3.3V。
心音部分采用單端輸入模式。由心音傳感器采集的人體心音信號(hào)通過隔直電容耦合C7耦合后，送入差模放大器U5和U6放大，放大倍數(shù)由R16、R17、R18和R19控制。U7和R21、R22構(gòu)成二級(jí)差模放大器，C10為隔直電容，經(jīng)隔直電容耦合后的信號(hào)送入同相放大器放大到適合A/D轉(zhuǎn)換的幅度。U8、R24和C11構(gòu)成同相放大器。VDD為對(duì)地電壓，經(jīng)過放大的信號(hào)進(jìn)入單片機(jī)的PF0端口進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換。U5、U6、U7和U8為集成運(yùn)算放大器，工作電壓為3.3V。
圖3，為家用實(shí)時(shí)分析心電心音監(jiān)測(cè)儀的心電和心音部分的數(shù)字電路部分。經(jīng)過模擬放大電路放大后的心電和心音信號(hào)送入單片機(jī)的PF0和PF1端口進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換；單片機(jī)PF2、PF3、PF4和PF5分別連接功能鍵S5、S6、S7和S8，用來人為控制單片機(jī)器的工作狀態(tài)，包括單片機(jī)的復(fù)位，讀寫和報(bào)警；AGND和GND為接地，電位為0V；端口AVCC和VCC、PEN通過DC/DC變換器對(duì)單片機(jī)供電；單片機(jī)的PA*分別和閃存卡的I/O*端口、液晶端口PIN*相連，為單片機(jī)向閃存卡和液晶片寫入數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)線，PA*為PA0、PA1、PA2、PA3、PA4、PA5、PA6和PA7，I/O*為I/O0、I/O1、I/O2、I/O3、I/O4、I/O5、I/O6和I/O7，PIN*為PIN7、PIN8、PIN9、PIN10、PIN11、PIN12、PIN13和PIN14；單片機(jī)的PC4端口和閃存卡CE端口相連，控制閃存卡的狀態(tài)；單片機(jī)的RD、WR分別和閃存卡的RE和WE相連，控制閃存卡的讀寫；PD3端口和DC/DC變換器的PFD相連；PD4端口和閃存卡的R/B端口相連；PD5端口和閃存卡的CLE端口相連；PD6端口和閃存卡的ALE端口相連；PD7端口和閃存卡的WP端口相連；單片機(jī)的XTAL2和XTAL3與晶振相連，為單片機(jī)提供時(shí)鐘信號(hào)。單片機(jī)的工作電壓為3.3V，型號(hào)為ATMEGA128L。
U9為液晶片，USS、VDD分別連接地和電源，電壓為3.3V，PIN18和PIN3通過電阻R26相連，R26取值為0～4.7KΩ，調(diào)整液晶片的對(duì)比度；液晶片的PIN4端口與單片機(jī)的PD1端口相連；PIN5端口與單片機(jī)的PE0端口相連；PIN6端口與單片機(jī)的PE1端口相連；液晶片的PIN15和PIN16端口分別與PD0和PE6端口連接，作為片選信號(hào)；液晶片的PIN17端口和單片機(jī)PE5端口相連，控制液晶的復(fù)位。液晶片的工作電壓為3.3V。液晶片型號(hào)為HS12864-16A。
本發(fā)明提供一種能夠?qū)崟r(shí)分析的家用心電心音監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。提供一個(gè)導(dǎo)聯(lián)的心電數(shù)據(jù)和一組的心音數(shù)據(jù)。本發(fā)明的特點(diǎn)是具備實(shí)時(shí)分析功能、設(shè)計(jì)科學(xué)和人性化，適合于普通家庭使用。另外，它還具有可靠性好，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)容量大，功耗低，體積小，便攜式和價(jià)格低等特點(diǎn)。
權(quán)利要求
1.一種家用實(shí)時(shí)分析心電心音監(jiān)測(cè)儀，利用心電電極和心音傳感器采集人體的心音信號(hào)和心電信號(hào)，經(jīng)過濾波后進(jìn)入同相放大器放大到適合A/D轉(zhuǎn)換的值域范圍，然后信號(hào)輸入單片機(jī)分析處理，分析處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)入閃存卡保存，同時(shí)在液晶顯示屏幕上顯示分析結(jié)果和圖形。
2.如權(quán)利要求1所述的監(jiān)測(cè)儀，其特征在于，所述心音信號(hào)采集器為壓電薄膜傳感器；所述心電信號(hào)采集器為普通一次性心電電極。
3.如權(quán)利要求1或2所述的監(jiān)測(cè)儀，其特征在于，所述心電部分采用雙端信號(hào)輸入，心音部分采用單端輸入模式。
4.如權(quán)利要求1所述的監(jiān)測(cè)儀，其特征在于，心電信號(hào)通過阻抗變換電路后，通過低通濾波電路濾掉高頻；心音信號(hào)則通過隔直電容耦合；然后心電和心音信號(hào)進(jìn)入同相放大電路放大進(jìn)入單片機(jī)。
5.如權(quán)利要求1所述的監(jiān)測(cè)儀，其特征在于，所述單片機(jī)端口為PA0、PA1、PA2、PA3、PA4、PA5、PA6和PA7；所述閃存卡的端口為I/O0、I/O1、I/O2、I/O3、I/O4、I/O5、I/O6和I/O7；所述液晶顯示屏端口為PIN7、PIN8、PIN9、PIN10、PIN11、PIN12、PIN13和PIN14。
6.如權(quán)利要求1所述的監(jiān)測(cè)儀，其特征在于，所述單片機(jī)為工業(yè)級(jí)的單片機(jī)。
全文摘要
本發(fā)明屬于家用實(shí)時(shí)分析心電心音監(jiān)測(cè)儀的制造。儀器總共包括一個(gè)導(dǎo)聯(lián)的心音信號(hào)和一個(gè)導(dǎo)聯(lián)的心電信號(hào)。采集的心電信號(hào)和心音信號(hào)通過具有兩個(gè)通道的接口進(jìn)入濾波電路、差模放大電路和同相放大電路。經(jīng)模擬放大電路放大后的信號(hào)送入單片機(jī)處理，處理后的數(shù)據(jù)在閃存卡中保存，并且實(shí)時(shí)在液晶屏幕上顯示圖形和分析結(jié)果。本發(fā)明的特點(diǎn)是儀器具有實(shí)時(shí)分析和顯示功能?？梢栽诒O(jiān)測(cè)的同時(shí)在液晶屏幕上顯示監(jiān)測(cè)的圖形和分析的結(jié)果。
文檔編號(hào)A61B5/0402GK1615795SQ20041001130
公開日2005年5月18日 申請(qǐng)日期2004年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月3日
發(fā)明者劉雅言 申請(qǐng)人:中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)研究所