專利名稱：呼吸自動監(jiān)護(hù)儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于醫(yī)用電子診斷儀器技術(shù)領(lǐng)域。
臨床監(jiān)護(hù)要求在一段時間內(nèi)連續(xù)地、動態(tài)地測定人體某一系統(tǒng)或幾個系統(tǒng)的功能狀況，以便及時發(fā)現(xiàn)其功能障礙，極積組織搶救或治療。已有技術(shù)中有各類心電監(jiān)護(hù)儀，如CN88100018.3心臟功能自動無創(chuàng)檢測儀，利用微機(jī)對人體的心電信號、心音信號和心阻抗信號進(jìn)行檢測和處理。另外，CN87105874.X心血流動力學(xué)計算機(jī)自動監(jiān)護(hù)儀，可以實(shí)行對人體心率及人體血液的自動實(shí)時測量和超限報警。呼吸監(jiān)護(hù)儀則種類甚少，上海工業(yè)大學(xué)自動化系研制了一種高精度呼吸自動監(jiān)護(hù)報警儀，采用模擬式傳感器對壓力和流量進(jìn)行檢測，經(jīng)線性化處理后直接以數(shù)字顯示，但該儀器必須與呼吸器配套使用。US4，576，179公開了一種用于呼吸及心電檢測儀的呼吸傳感器，放置于患者胸部，呼吸時將胸部運(yùn)動轉(zhuǎn)換成電信號，這種傳感器結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。為克服已有技術(shù)的缺陷和不足而設(shè)計了一種新的呼吸自動監(jiān)護(hù)儀。
本實(shí)用新型的目的是設(shè)計一種新的呼吸自動監(jiān)護(hù)儀，采用阻抗通氣法提取人體呼吸信號，經(jīng)A／D轉(zhuǎn)換器送入微機(jī)處理，用軟件編程方式在CRT屏幕上顯示出人體呼吸圖形及有關(guān)數(shù)據(jù)，并自動測量呼吸率及呼吸深度，判斷予制警限，自動報警和存諸，以便醫(yī)生臨床觀察、分析和判斷，為呼吸衰竭、手術(shù)麻醉、急救醫(yī)學(xué)和睡眠障礙綜合癥等疾病的監(jiān)護(hù)提供重要手段。
本實(shí)用新型的要點(diǎn)在于由呼吸信號發(fā)生器、A／D轉(zhuǎn)換器和微型計算機(jī)組成的呼吸自動監(jiān)護(hù)儀，應(yīng)用阻抗通氣的原理，在人體胸部位置上放置兩只發(fā)射電極，高頻恒流源發(fā)出高頻振蕩信號，經(jīng)發(fā)射電極，由于人體呼吸過程中單位體積的肺組織上的血液發(fā)生再分配，導(dǎo)致恒流阻抗值發(fā)生變化，于是在通過兩只放置在人體胸部位置上的接收電極提取出阻抗改變的電信號，該信號經(jīng)信號處理器處理后送入A／D轉(zhuǎn)換器將呼吸摸擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，再送入微機(jī)處理，用軟件編程方式對數(shù)字信號作圖、判斷、報警、存儲，從而實(shí)現(xiàn)對人體呼吸功能的自動檢測和監(jiān)護(hù)。
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。


圖1是呼吸自動監(jiān)護(hù)儀的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是振蕩器電原理圖。
圖3是信號處理器電原理圖。
呼吸自動監(jiān)護(hù)儀由呼吸信號發(fā)生器(1)、A／D轉(zhuǎn)換器(2)、微型計算機(jī)(3)組成。呼吸信號發(fā)生器包含有一個高頻恒流源(4)、兩只與高頻恒流源相連接的并放置在人體胸部位置上的發(fā)射電極(5)、兩只放置在人體胸部位置上的接收電極(6)、接收電極與一個信號處理器(7)相連接。高頻恒流源所采用振蕩器的振蕩信號通過T2輸出到放置在人體上的發(fā)射電極上，頻率為5千赫芝，恒流2毫安。根據(jù)阻抗通氣原理，高頻恒流源電流經(jīng)人體胸部時，由于呼吸運(yùn)動使單位體積的肺組織血液再分配，必然要引起恒流源阻抗改變(△E)，即使用阻抗改變的原理檢測呼吸波，試驗(yàn)證明，胸阻抗值改變與肺通氣成正比關(guān)系，通氣量越高，阻抗值越高，在正常情況下阻抗值約在1－3歐姆范圍內(nèi)。發(fā)射電極和接收電極均采用1.5×2.0厘米，厚0.5毫米的洋銀材料制作。四只電極放置于人體胸部位置上方法簡單，病人無不適感。信號處理器是通過前置放大器(7)、檢波器(9)、低通濾波器(10)、放大器(11)、帶阻濾波器(12)依次相接來實(shí)現(xiàn)的。加用50赫芝的帶阻濾波器，有效地改善了50赫芝的交流干憂，使曲線顯示時光滑清晰。采用線性檢波器，小信號檢波時檢波性能十分精確。前置放大器采用低噪聲高輸入集成運(yùn)算放大器，省去為提高前置放大的低噪聲和高輸入阻抗性能所加用的場效應(yīng)管，可提高性能并降低成本。接收電極上的人體信號，經(jīng)T1耦合到IC1進(jìn)行放大，IC2檢波后進(jìn)行直流放大。本電路的時間常數(shù)為3秒。IC3及IC4均為直流放大器。IC5是為了濾除50赫芝信號，IC1－IC5為CA3140。另外，A／D轉(zhuǎn)換器(2)選用8位A／D轉(zhuǎn)換器，插入微機(jī)擴(kuò)展槽內(nèi)。微型計算機(jī)(3)選用北方電腦的內(nèi)存640K、12兆時鐘，帶兩個軟盤驅(qū)動器及一個高分辨單顯示的PC機(jī)。用軟件編程方式對數(shù)字信號作圖、判斷、報警和存儲。其主要功能有1.顯示監(jiān)護(hù)名稱及監(jiān)護(hù)內(nèi)容；2.畫面顯示呼吸通氣圖及數(shù)字顯示呼吸率和呼吸深度；3.報警；4.存儲；5.存盤；6.查尋；7.打印。
該呼吸自動監(jiān)護(hù)儀采用阻抗通氣法提取人體呼吸信號，經(jīng)A／D轉(zhuǎn)換器送入微機(jī)處理，用軟件編程方式顯示出人體呼吸功能。該儀器結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，病人易于接受。經(jīng)臨床百余例試驗(yàn)，其功能齊全，性能穩(wěn)定，可用于呼吸衰竭、安眠藥中毒等呼吸危重病人的觀察、監(jiān)護(hù)；可判斷睡眠暫停綜合癥患者在夜間發(fā)生呼吸暫停的時間，頻數(shù)和間隔時間，留下典型的呼吸暫停圖形；可進(jìn)行呼吸過程及呼吸興奮劑的研究和教學(xué)等。
權(quán)利要求1.一種由呼吸信號發(fā)生器(1)、A/D轉(zhuǎn)換器(2)、微型計算機(jī)(3)組成的供臨床監(jiān)護(hù)用的呼吸自動監(jiān)護(hù)儀，其特征在于，所說的呼吸信號發(fā)生器(1)包含有一個高頻恒流源(4)、兩只與高頻恒流源相連接并放置在人體胸部位置上的發(fā)射電極(5)、兩只放置在人體胸部位置上的接收電極(6)、接收電極與信號處理器(7)相連接。
2.按照權(quán)利要求1所述的呼吸自監(jiān)護(hù)儀，其特征在于，所說的高頻恒流源(4)所采用振蕩器的振蕩信號通過T2輸出到發(fā)射電極(5)上，頻率為5千赫芝、恒流2毫安。
3.按照權(quán)利要求1所述的呼吸自動監(jiān)護(hù)儀，其特征在于，所說的發(fā)射電極(5)是用1.5×2.0厘米、厚0.5毫米的洋銀材料制作的。
4.按照權(quán)利要求1所述的呼吸自動監(jiān)護(hù)儀，其特征在于，所說的接收電極(6)是用1.5×2.0厘米、厚0.5毫米的洋銀材料制作的。
5.按照權(quán)利要求1所述的呼吸自動監(jiān)護(hù)儀，其特征在于，所說的信號處理器(7)包含有前置放大器(8)、檢波器(9)、低通濾波器(10)、放大器(11)、帶阻濾波器(12)并依次相連接。
6.按照權(quán)利要求1所述的呼吸自動監(jiān)護(hù)儀，其特征在于，所說的A／D轉(zhuǎn)換器(2)選用8位A／D轉(zhuǎn)換器插入微機(jī)擴(kuò)展槽內(nèi)。
7.按照權(quán)利要求1所述的呼吸自動監(jiān)護(hù)儀，其特征在于，所說的微型計算機(jī)(3)選用北方電腦的內(nèi)存640K、12兆時鐘、帶兩個軟盤驅(qū)動器及一個高分辨單顯示器的PC機(jī)。
專利摘要呼吸自動監(jiān)護(hù)儀。本實(shí)用新型屬于醫(yī)用電子診斷儀器技術(shù)領(lǐng)域。該呼吸自動監(jiān)護(hù)儀采用阻抗通氣法提取人體呼吸信號，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器送入微機(jī)處理，用軟件編程方式在CRT屏幕上顯示出人體呼吸圖形及有關(guān)數(shù)據(jù)，并自動測量呼吸率及呼吸深度，判斷預(yù)制警限，自動報警和存儲，以便醫(yī)生臨床觀察、分析和判斷，經(jīng)臨床百余例試驗(yàn)，其功能齊全、性能穩(wěn)定，可為呼吸衰竭、手術(shù)麻醉、急救醫(yī)學(xué)、睡眠障礙綜合癥等疾病的監(jiān)護(hù)提供重要的手段。
文檔編號A61B5/08GK2075940SQ9021844
公開日1991年5月1日 申請日期1990年8月29日 優(yōu)先權(quán)日1990年8月29日
發(fā)明者高文國 申請人:中國人民解放軍第二七二醫(yī)院