一種用于體外循環(huán)設備中的電子血壓計的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種用于體外循環(huán)設備中的電子血壓計，包括CPU核心模塊、以及與其電連接的電源模塊、AD轉換模塊、顯示模塊和通信模塊，以及分別與電源模塊、AD轉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轉換模塊和CPU核心模塊。采用本實用新型技術方案，具有精度高，非接觸無污染隔離測量等優(yōu)點，達到了血壓在線實時監(jiān)測的目的，并為體外循環(huán)醫(yī)療設備系統的集成提供了技術基礎。
【專利說明】一種用于體外循環(huán)設備中的電子血壓計
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種電子血壓計，具體涉及一種用于體外循環(huán)設備中的電子血壓
i+o
【背景技術】
[0002]體外循環(huán)生命支持系統是指通過機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，達到治療疾病和維持生命的作用。在體外循環(huán)設備運行過程中，需要對體外循環(huán)管路內的血壓進行測量，實時監(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急救措施。更進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系，可以提高體外循環(huán)類設備的救治效率。
[0003]目前大部分電子血壓計實用新型都是采用袖帶式，如專利號為CN200510096991.9的實用新型，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的實用新型中，提出的適用于體外循環(huán)回路的壓力傳感器存在結構復雜，傳感信號提取復雜，使用成本過高等問題，而且并沒有給出系統性的解決方案。
實用新型內容
[0004]本實用新型的目的在于克服現有技術存在的問題，提供一種用于體外循環(huán)設備中的電子血壓計。
[0005]為實現上述技術目的，達到上述技術效果，本實用新型通過以下技術方案實現:
[0006]一種用于體外循環(huán)設備中的電子血壓計，包括CPU核心模塊、以及與其電連接的電源模塊、AD轉換模塊、顯示模塊和通信模塊，以及分別與電源模塊、AD轉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。
[0007]進一步的，所述管路接口模塊為三通結構的靜脈壺，其壺內腔體為圓柱狀，上端設有兩個通道，一個為血液輸入通道，一個為氣壓感測通道，下端設有一個通道，其為血液輸出通道。
[0008]進一步的，所述血壓采集模塊由基準激勵、集成運放和氣壓傳感器組成，基準激勵的正輸出與集成運放的第3正端輸入引腳連接，集成運放的負輸入端與氣壓傳感器的第2引腳連接，通過負反饋形成驅動能力更強的穩(wěn)定的激勵電壓施加到氣壓傳感器內部的惠斯通電橋上，最終在氣壓傳感器的1、3兩個引腳輸出與壓力對應的電壓信號。
[0009]進一步的，所述的CPU核心模塊采用TI公司的MSP430F449單片機。
[0010]進一步的，所述血壓采集模塊采用NPC1220-015G-3L型氣壓傳感器。
[0011]進一步的，所述AD轉換模塊采用AD7714轉換器，AD7714直接從傳感器接收電信號并輸出串行數字量。
[0012]進一步的，所述顯示模塊采用一款基于HT1621的段式IXD顯示模塊0173。
[0013]進一步的，所述電源模塊采用12V變壓器供電輸入，模數轉換芯片的D C 5 V模擬供電電壓由D C-D C模塊CC10-1205得到，MSP430F449單片機和模數轉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，模數轉換芯片芯片所需的2.5 V基準電壓由AD780BN得到，血壓采集模塊所需的1.2V基準激勵電源由LM285-1.2 提供。
[0014]本實用新型的有益效果是:
[0015]本實用新型技術方案，具有精度高，非接觸無污染隔離測量等優(yōu)點，達到了血壓在線實時監(jiān)測的目的，并為體外循環(huán)醫(yī)療設備系統的集成提供了技術基礎。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]圖1為本實用新型的結構框圖；
[0017]圖2為血壓采集模塊的電路結構圖。
[0018]圖中標號說明:1.CPU核心模塊，2.電源模塊，3.血壓采集模塊，4.AD轉換模塊，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.基準激勵，9.集成運放，10.氣壓傳感器。
【具體實施方式】
[0019]下面將參考附圖并結合實施例，來詳細說明本實用新型。
[0020]參見圖1所示，一種用于體外循環(huán)設備中的電子血壓計，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轉換模塊4)的DC5V模擬供電電壓由DC-DC模塊CC10-1205得到單片機和電路其他芯片供電所需的3.3V和AD芯片所需的2.5V基準電壓分別由DC12V作為輸入，經過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，實際上是一個三通結構的靜脈壺串聯到體外循環(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內部完成信號的放大和帶通的濾波，并進行轉換。單片機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，來完成轉換通道、轉換頻率、濾波帶寬等參數的設置，完成壓力值的讀取。單片機MSP430F449的P2.4和P2.5引腳的復用UART串口 O功能與顯示模塊5的RXD和TXD連接，按照指定的數據格式將壓力實測結果傳輸給顯示模塊5，顯示模塊5自動進行數據更新，完成結果顯示。通信模塊6是通過單片機MSP430F449的P4.0和P4.1引腳的復用UART串口 I功能實現，將血壓采集結果上傳給上位機。
[0021]如圖2所示，說明了本實用新型中血壓采集模塊3具體的工作原理，血壓采集模塊3由基準激勵8、集成運放9和氣壓傳感器10構成，氣壓傳感器10型號為NPC1220，基準激勵8采用LM285-1.2得到1.235V電壓，集成運放9采用ICL7650芯片，LM285-1.2的輸出電壓1.235V與集成運放9的第3正端輸入引腳連接，集成運放9的負輸入端與氣壓傳感器NPC1220的第2引腳連接，通過負反饋形成驅動能力更強的穩(wěn)定的激勵電壓施加到氣壓傳感器NPC1220內部的惠斯通電橋上，最終在NPC1220的1、3兩個引腳輸出與壓力對應的電壓信號。
[0022]以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本實用新型，對于本領域的技術人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種用于體外循環(huán)設備中的電子血壓計，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。
2.根據權利要求1所述的用于體外循環(huán)設備中的電子血壓計，其特征在于，所述管路接口模塊(7)為三通結構的靜脈壺，其壺內腔體為圓柱狀，上端設有兩個通道，一個為血液輸入通道(71)，一個為氣壓感測通道(72)，下端設有一個通道，其為血液輸出通道(73)。
3.根據權利要求1所述的用于體外循環(huán)設備中的電子血壓計，其特征在于，所述血壓采集模塊(3)由基準激勵(8)、集成運放(9)和氣壓傳感器(10)組成，基準激勵(8)的正輸出與集成運放(9)的第3正端輸入引腳連接，集成運放(9)的負輸入端與氣壓傳感器(10)的第2引腳連接，通過負反饋形成驅動能力更強的穩(wěn)定的激勵電壓施加到氣壓傳感器(10)內部的惠斯通電橋上，最終在氣壓傳感器(10)的1、3兩個引腳輸出與壓力對應的電壓信號。
4.根據權利要求1所述的用于體外循環(huán)設備中的電子血壓計，其特征在于，所述CPU核心模塊(I)采用TI公司的MSP430F449單片機。
5.根據權利要求1或2所述的用于體外循環(huán)設備中的電子血壓計，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.根據權利要求1所述的用于體外循環(huán)設備中的電子血壓計，其特征在于，所述AD轉換模塊(4)采用AD7714轉換器，AD7714直接從傳感器接收電信號并輸出串行數字量。
7.根據權利要求1所述的用于體外循環(huán)設備中的電子血壓計，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.根據權利要求1所述的用于體外循環(huán)設備中的電子血壓計，其特征在于，所述電源模塊(2)采用12V變壓器供電輸入，模數轉換芯片的D C 5 V模擬供電電壓由D C -DC模塊CC10-1205得到，MSP430F449單片機和模數轉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，模數轉換芯片芯片所需的2.5 V基準電壓由AD780BN得到，血壓采集模塊(3)所需的1.2V基準激勵電源由LM285-1.2提供。
【文檔編號】A61B5/0225GK204218900SQ201420637849
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年10月31日 優(yōu)先權日:2014年10月31日
【發(fā)明者】鐘君, 周藝 申請人:中國科學院蘇州生物醫(yī)學工程技術研究所