專利名稱：人體心血管疾病診斷儀器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種人體心血管疾病診斷儀器，特別是一種包含微型計算機(jī)的自動醫(yī)療儀器。
現(xiàn)有技術(shù)中的有關(guān)心血管疾病的醫(yī)療設(shè)備，無一不是只對人體單一的或原始的電生理信息進(jìn)行處理，以幫助醫(yī)生對患者疾病進(jìn)行診斷和治療。由這些儀器所得的圖表等等，僅對醫(yī)生的確診有很大局限的參考作用，突出地反映在US-460899和CN86206895及CN86104809A中的這類儀器基本上只是反映出人體電生理信息為數(shù)較少的特征點，對各種電生理信息波形的平滑部份富集的特征點則無法反映出來，對幾個電生理信息的各自特征點綜合分析、準(zhǔn)確定出其位置，是無法做到的，這就使得醫(yī)學(xué)數(shù)學(xué)模型較為粗糙、不精確，往往因人而異，所以對疾病的診斷不準(zhǔn)確，甚至對有的病造成誤診或無法診斷。
本發(fā)明的目的就是提供一種不僅表現(xiàn)出人體電生理信息波形上比較直觀的特征點，而且反映出這些波形上不是顯而易見，現(xiàn)有技術(shù)無法分辯的特征點。上述特征點是按照心血管疾病診斷的需要對原始波形進(jìn)行微積分，迭加等處理而得到，以區(qū)別和診斷現(xiàn)有技術(shù)無法區(qū)別和診斷出的疾病，使疾病的診斷更趨準(zhǔn)確，並可結(jié)合臨床經(jīng)驗驗證和發(fā)展現(xiàn)有心血管疾病診斷的數(shù)學(xué)模型的技術(shù)方案。
實現(xiàn)上述目的的本發(fā)明的構(gòu)成包括，計算機(jī)、并行輸出輸入接口(PIO)，模數(shù)及數(shù)模轉(zhuǎn)換器、多路模擬開關(guān)、控制電路、傳感器、時鐘、參數(shù)輸入設(shè)備、采保電路、打印機(jī)顯示器及繪圖儀，其與現(xiàn)有技術(shù)的突出區(qū)別在于對傳感器傳入的人體電生理信息(神經(jīng)電、心電、心音、肌電、血壓、阻抗、導(dǎo)納、腦電、頸動脈波)分別進(jìn)行一至n次的微積分處理，計算機(jī)的CPU控制同步地取出各種信號，對同一時間內(nèi)相位超前的波形信號實施延時處理，將同一時間內(nèi)的各種信號，依次送入采保電路、多路模擬電路，模數(shù)轉(zhuǎn)換器、并行輸入、輸出接口、交計算機(jī)對同步的各種信號進(jìn)行各種變換，迭加的綜合處理。


圖1人體心血管疾病自動診斷儀原理框2人體心血管疾病自動診斷儀軟件流程3控制電路原理4時鐘電路5延時電路中延遲線的接線6心電波、心音波及頸動脈波迭加原理示意7工作方式選擇裝置原理圖。
在本發(fā)明的實施例中是以各種相應(yīng)的電生理信息傳感器來得到神經(jīng)電、心電、心音、肌電、血壓、阻抗、導(dǎo)納、腦電及頸動脈波信號的，這些原始波形不能反映出波形上平滑部分的特征點，即每點的上升或下降趨勢，最大值或最小值等等。如圖1所示，本發(fā)明在波形處理部分設(shè)計了微積分電路及延時電路，對上述波形根據(jù)需要進(jìn)行一至n次的微積分處理，分別得到現(xiàn)有技術(shù)無法確定的波形上平滑部分富集的特征點，由于經(jīng)過微積分處理，各波形之間會產(chǎn)生相位上的偏差，這種偏差將影響本發(fā)明對同一時間段內(nèi)各種波形進(jìn)行綜合分析的目的，延時電路的采用就是對所取時間段內(nèi)各種波形中，相位超前的波形實施延時處理，以確保各種波形的同步。本發(fā)明的延時電路可以采用很多種類。該實施例中運用的是無源四端網(wǎng)絡(luò)的延遲線和有源四端網(wǎng)絡(luò)延時電路，延遲線的接線圖如圖5所示，根據(jù)人體心血管疾病臨床診斷的實踐，在本發(fā)明中，各種信號保持嚴(yán)格的同步，計算機(jī)控制的同步信號發(fā)出的時間，與數(shù)學(xué)模型建立時的時間參數(shù)點保持完全一致，在此實施例中，以第二心音信號S2作為選取各種同步波形的起點，(也可用其它信號，例如心電圖的R波等作為同步波形的起點，只需將計算機(jī)的軟件程序作相應(yīng)的變更即可)、計算機(jī)中的軟件首先判斷第二心音信號S2，并選擇第二心音信號S2作為同步信號，在第二心音結(jié)束時，計算機(jī)的CPU同時發(fā)出控制命令，使時鐘，采樣保持電路，多路模擬開關(guān)，模數(shù)和數(shù)模轉(zhuǎn)換器同時工作，并開始運行相應(yīng)的程序。選擇第二心音信號作為同步信號是因為第二心音與心電圖中T波完結(jié)同時發(fā)生，根據(jù)生理學(xué)可知，T波結(jié)束，意味著心臟一個活動周期的完結(jié)，所以，以T波完結(jié)發(fā)出同步脈沖使設(shè)備進(jìn)行工作是合理的，其他類似波形亦可作為同步信號，經(jīng)過上述波形處理的各種信號分別經(jīng)采樣保持電路，多路模擬開關(guān)、并行輸入、輸出接口、進(jìn)入計算機(jī)對同步的各種信號進(jìn)行各種變換、迭加的綜合處理。這種迭加組合的實例之一為心血管疾病診斷的臨床實踐中，心臟功能的正常與否，至關(guān)重要，而心臟噴射前期的PEP值直接表明心臟功能的正常與否，PEP值小，表明心臟功能良好，PEP值大，則表明心臟功能不良，而PEP的值為PEP＝QS2-ET其中QS2是心電圖上Q點到心音圖上第二心音主成份之間的時距，所以，要得到QS2參數(shù)，就必須將心電圖和心音圖迭加。然后再與頸動脈脈沖波迭加，即可得到PEP值如圖6所示，此外，計算機(jī)還可對其它一些重要的臨床診斷參數(shù)，通過迭加組合而求出，如Qb期間＝心電圖Q點到導(dǎo)納二次微分b點的時距;
XO期間＝第二心音主成分到導(dǎo)納一次微分波后第一峰點時距;
QS1期間＝心電圖Q點到第一心音主成分間的時距;
由計算機(jī)對同一時間段內(nèi)各種電生理信息信號進(jìn)行迭加組合后，求出的各種臨床診斷的重要參數(shù)將大大地提高對人體心血管疾病直接診斷的準(zhǔn)確率。而實現(xiàn)本發(fā)明的目的。
在本發(fā)明中，計算機(jī)的外部設(shè)備還包括有打印機(jī)顯示器及繪圖儀，隨時顯示診斷結(jié)果或各特征點參數(shù)，打印機(jī)亦可隨時打印診斷結(jié)果或各特征點參數(shù)，由于所分析的各種特征點是由幅值和時間決定的兩維參數(shù)，時間值由時鐘(可以用軟時鐘，也可用硬時鐘)記錄確定，為了保證所采集的各特征點參數(shù)的準(zhǔn)確性，信號的延時和采集與時鐘是嚴(yán)格同步的，各信號采集的起始時間，嚴(yán)格地滿足數(shù)學(xué)模型的要求。數(shù)學(xué)模型與程序一起固化在EPROM中，使該裝置開機(jī)即能自動運行，并使其具有人工干預(yù)功能。參數(shù)輸入采用人機(jī)對話方式。
本發(fā)明在并行輸出、輸入接口(PIO)和計算機(jī)之間有一工作方式選擇裝置如圖7所示，它是由軟件查詢開關(guān)的一端，接PIO的A口或B口，開關(guān)的另一端接地組成。工作方式可選擇連續(xù)和斷續(xù)方式、連續(xù)工作方式尤其對危重病人的監(jiān)護(hù)起到重要的作用。時鐘電路原理圖如圖4所示，它是由計算機(jī)CPU和CTC及地址譯碼器組成。控制電路由琴鍵開關(guān)K經(jīng)緩沖器74LS244接入計算機(jī)CPU的控制線，地址線A1、A2、A3和控制線EN接模擬多路開關(guān)AD7501組成，輸出至繪圖儀，見圖3，每只琴鍵開關(guān)對應(yīng)一個波形，CPU定時查詢開關(guān)狀態(tài)，如果某路波形需要繪圖時，CPU則向模擬多路開關(guān)發(fā)出控制命令和地址碼，則所需繪圖之信號即通過模擬多路開關(guān)送到繪圖儀繪圖。
本發(fā)明所涉及的人體心血管疾病診斷儀器，對人體各種電生理信息進(jìn)行檢測，由計算機(jī)進(jìn)行變換迭加組合與數(shù)學(xué)模型進(jìn)行綜合分析來實施對患者疾病的診斷，它與現(xiàn)有技術(shù)相比，其突出的效果是1.定量求出各生理信息特征點的二維參數(shù)，代入各種醫(yī)生數(shù)學(xué)模型、準(zhǔn)確地得到心血管疾病的診斷結(jié)果使原來無法診斷的疾病和無法區(qū)別開來的疾病得以診斷和區(qū)別開來。
2.驗證現(xiàn)有的數(shù)學(xué)模型的正確度並加以修改和完善，使疾病的診斷更趨準(zhǔn)確;發(fā)展新的數(shù)學(xué)模型找出對更多的心血管疾病的準(zhǔn)確診斷方法來。診斷結(jié)果，特征點參數(shù)，各種電生理信息波可存入計算機(jī)硬、軟盤中，為科研提供資料。
3.運行可靠、方便、人機(jī)對話、人工干預(yù)、工作方式選擇裝置，及中西文打印，都從臨床實踐出發(fā)，方便用戶。
4.只需對模型和程序稍加修改，就可適用于不同地區(qū)的不同人種診斷速度快，用于群體診斷及普查效果尤佳。
權(quán)利要求
1.一種人體心血管疾病自動診斷儀，包括計算機(jī)，并行輸出輸入接口(PIO)、模數(shù)和數(shù)模轉(zhuǎn)換器、多路模擬開關(guān)，控制電路傳感器、時鐘、參數(shù)輸入設(shè)備、采保電路、打印機(jī)、顯示器及繪圖儀，其特征在于對傳感器傳入的人體電生理信息(神經(jīng)電、心電、心音、肌電、血壓、阻抗、導(dǎo)納、腦電、頸脈波)分別進(jìn)行一至幾次的微積分處理，計算機(jī)的CPU控制同步地取出各種信號，對同一時間內(nèi)相位超前的波形實施延時處理，將同一時間內(nèi)的各種信號，同時依次送入采保電路，多路模擬開關(guān)、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、并行輸入、輸出接口，交計算機(jī)對同步的各種信號進(jìn)行各種變換，迭加的綜合處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的人體心血管疾病自動診斷儀，其特征在于各種信號保持嚴(yán)格地同步，計算機(jī)控制的同步信號發(fā)出的時間，與數(shù)學(xué)模型建立的時間參考點保持完全一致，選擇第二心音S2作為同步信號時，計算機(jī)軟件首先判斷第二心音S2，在第二心音S2結(jié)束時，計算機(jī)CPU同時發(fā)出控制命令，使時鐘采樣保持電路、多路模擬開關(guān)、模數(shù)和數(shù)模轉(zhuǎn)換器同時工作，并開始運行相應(yīng)的程序。
3.根據(jù)權(quán)利要求1和2所述的人體心血管疾病自動診斷儀，其特征在于數(shù)學(xué)模型與程序一起固化在EPROM中，開機(jī)后即自動運行，參數(shù)輸入采用人機(jī)對話方式。
4.根據(jù)權(quán)利要求1和2所述的人體心血管疾病自動診斷儀，其特征在于在并行輸出輸入接口(PIO)和計算機(jī)之間，有一工作方式選擇裝置，它是由軟件查詢開關(guān)的一端接PIO的A口或B口，開關(guān)的另一端接地組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1和2所述的人體心血管疾病自動診斷儀，其特征在于控制電路由琴鍵開關(guān)K經(jīng)緩沖器74LS244接入計算機(jī)CPU的控制線，地址線A1、A2、A3和控制線EN接模擬多路開關(guān)AD7501組成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1和2所述的人體心血管疾病自動診斷儀，其特征在于所用延時電路為無源四端網(wǎng)絡(luò)的延遲線和有源四端網(wǎng)絡(luò)延時電路。
全文摘要
一種人體心血管疾病自動診斷儀，對各種傳感器傳入的人體各種電生理信息分別進(jìn)行一至幾次的波形處理，計算機(jī)的CPU控制同步地取出同一時間內(nèi)的各種信號，同時依次送入采保電路，多路模擬開關(guān)，模數(shù)和數(shù)模轉(zhuǎn)換器，并行輸入、輸出接口，交計算機(jī)對同步的各種信號進(jìn)行各種變換，迭加的綜合處理，它反映出電生理波形上不是顯而易見的，現(xiàn)有技術(shù)無法分辨的特征點，使心血管疾病的診斷更準(zhǔn)確，亦可結(jié)合臨床驗證和發(fā)展現(xiàn)有診斷方法和數(shù)學(xué)模型。
文檔編號A61B5/00GK1042064SQ88107390
公開日1990年5月16日 申請日期1988年10月22日 優(yōu)先權(quán)日1988年10月22日
發(fā)明者黃樹勝 申請人:昆明電腦公司