專利名稱：急救心臟電復(fù)律人體模型的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于醫(yī)學(xué)用的模型，主要適用于心臟電復(fù)律教學(xué)和臨床實際培訓(xùn)。
利用仿真人體模型進行醫(yī)科教學(xué)或臨床實際訓(xùn)練已有數(shù)十年歷史。已經(jīng)出現(xiàn)的IV型心律不齊安妮模型，是一種在普通肺復(fù)蘇模型基礎(chǔ)上，外置異常心電模擬發(fā)生器。該模型應(yīng)用時，必須由指導(dǎo)教師預(yù)定一個心律信號，并要關(guān)注到底。由此便產(chǎn)生了模型應(yīng)用的好壞，要受到指導(dǎo)教師水平的限制。比如對電復(fù)律能量選擇得當(dāng)與否，電極板位置放的準(zhǔn)確程度，電極板壓力是否合適等，都缺乏客觀檢測的標(biāo)準(zhǔn)。
本實用新型的目的是克服上述模型缺點，設(shè)計一種可以自動檢測電極能量，電極板位置與壓力，并有操作正確與錯誤的自動顯示指令，操作者通過顯示可自行調(diào)整其操作模式，使操作者達到快速、準(zhǔn)確、接近臨床實際的模擬電復(fù)律操作訓(xùn)練的一種教學(xué)模型。本實用新型主要由仿真人體模型，心電圖機或心電示波器，除顫器，在仿人體模型內(nèi)臟里配置有一個作為整體系統(tǒng)控制中心的微處理器系統(tǒng)，通過標(biāo)準(zhǔn)總線，包括地址總線和數(shù)據(jù)總線與操縱盒，模擬心電發(fā)生器，信號采集測量系統(tǒng)連接操縱盒又通過中斷信號線與微處理器系統(tǒng)中的單片機相連，語音系統(tǒng)與單片機的串行接口線相連而構(gòu)成。
微處理器系統(tǒng)是由單片機與地址總線、數(shù)據(jù)總線相連，同時與地址譯碼器、數(shù)據(jù)鎖存器相連，地址譯碼器和數(shù)據(jù)鎖存器又分別與地址總線和數(shù)據(jù)總線連接而構(gòu)成。單片機是整個系統(tǒng)的控制中心，它以中斷方式響應(yīng)操縱盒的按鍵動作，執(zhí)行各種信號的采集測量，發(fā)生模擬心電等程序，并將有關(guān)信息輸出到操縱盒的數(shù)碼管LED上或語音系統(tǒng)中去。
信號采集測量系統(tǒng)，由模/數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換器與電極板，微動開關(guān)，力傳感器相連而構(gòu)成。在單片機的指令控制下，它接受電擊能量信號，正面和側(cè)面定位信號，正面和側(cè)面壓力信號，并將這些模擬量轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字量。
模擬心電發(fā)生器是由數(shù)/模(D/A)轉(zhuǎn)換器，運算放大器和存放數(shù)字化的正常與異常心電數(shù)據(jù)存儲器組成。存儲器保存按一定時間間隔采集到的心電電位差值，在模擬時，每隔一定時間，單片機首先從存儲器中取出有關(guān)的心電數(shù)據(jù)，然后通過D/A轉(zhuǎn)換器將這些數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為模擬量，再由運算放大器衰減成數(shù)伏級信號，送至心電圖機或心電示波器。
語音系統(tǒng)主要由語言芯片和語音數(shù)據(jù)存儲器組成。語言芯片按照來自與串行接口線連接的單片機的指令，有選擇地播放存儲器中的數(shù)字化語音信號。
操縱盒由可編程鍵盤/顯示器控制器件，7個數(shù)碼管和13個按鍵組成。
本實用新型顯著的效果是模擬心電發(fā)生器可以根據(jù)訓(xùn)練需要，模擬發(fā)生室顫、室撲、室速、房顫、房撲、室上速以及正常心電圖圖形。其預(yù)制的心電圖圖形，可通過心電示波器顯示或通過心電圖機記錄。操作人員根據(jù)所識別的異常模擬心電圖形，進行電復(fù)律常規(guī)操作，調(diào)整除顫所需各種參數(shù)及功能鍵。當(dāng)除顫器電極板接觸模型時，壓力顯示器可顯示接觸壓力；接通除顫器開關(guān)后，電量測量裝置則測出電極輸出的能量。如果電極板位置放的準(zhǔn)確，其壓力達到25磅，所放電量符合消除異常心電的要求，心電圖發(fā)生器便停止發(fā)生異常波形，轉(zhuǎn)化為正常波形，在心電圖機或心電示波器上可以記錄或顯示正常心電圖形。如上述三個條件有其一不被滿足，則原來產(chǎn)生的異常心電圖形保持不變，同時系統(tǒng)通過語音系統(tǒng)，指出操作錯誤的種類。操作者可以根據(jù)系統(tǒng)指示，調(diào)整其操作模式，達到有效的模擬訓(xùn)練。
以下結(jié)合附圖作進一步說明。


圖1是本實用新型的原理框圖；本實用新型的組成主要由作為整個系統(tǒng)指揮控制中心的包括單片機，連接數(shù)據(jù)鎖存器和地址譯碼器，數(shù)據(jù)鎖存器和地址譯碼器又分別與數(shù)據(jù)總線和地址總線連接構(gòu)成的微處理器系統(tǒng)，并通過地址總線和數(shù)據(jù)總線與操縱盒，信號采集測量系統(tǒng)，模擬心電發(fā)生器連接。地址總線用來選擇設(shè)備，數(shù)據(jù)總線用來與選中的設(shè)備進行信息交換；操縱盒同時通過中斷信號線與微處理器系統(tǒng)中的單片機相連，用于實時通知單片機發(fā)生了擊鍵動作，單片機將實時響應(yīng)所傳的信息，并進行相應(yīng)的處理；語音系統(tǒng)與單片機的串行接口線相連，接收語音播放指令。
圖2、圖3是本實用新型的電原理圖；微處理器系統(tǒng)由單片機8031與地址譯碼器74LS139和數(shù)據(jù)鎖存器74LS373連接，地址譯碼器74LS139和數(shù)據(jù)鎖存器74LS373分別與地址總線和數(shù)據(jù)總線連接而組成。
信號采集測量系統(tǒng)由模/數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換器0809的輸入線與接收電極板、微動開關(guān)、力傳感器的信號輸出線連接，模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換器0809的數(shù)字信號輸出線與微處理器系統(tǒng)的數(shù)據(jù)總線連接而構(gòu)成。其中采集電擊能量的接收電極板為兩塊，有高壓衰減功能，使用時貼在除顫電極上；采集除顫電極按壓的微動開關(guān)共有兩組，每組三個，分別置于仿人體模型胸部的右側(cè)和左側(cè)皮下。測量施加于除顫電極壓力的力傳感器分左、右傳感器，左傳感器中心置于左乳頭，腋中線處，右傳感器中心置于胸骨右緣二、三肋間。
模擬心電發(fā)生器由存有心電數(shù)據(jù)的半導(dǎo)體存儲器2764與微處理器系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)總線和地址總線連接，數(shù)/模(D/A)0832的信號輸入線與數(shù)據(jù)總線連接，輸出線與運算放大器5G24連接而組成。模擬心電發(fā)生器工作模式是每隔10毫秒，單片機就通過數(shù)據(jù)總線從心電數(shù)據(jù)存儲器中取出與該時刻相對應(yīng)的一條數(shù)據(jù)，然后，通過數(shù)據(jù)總線送至數(shù)/模轉(zhuǎn)換器，將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號，再由運算放大器5G24衰減成微伏級心電信號送至與運算放大器5G24的模擬心電信號線連接的心電圖機或心電示波器。
操縱盒由可編程鍵盤/顯示器控制器件8279，串聯(lián)一個地址譯碼器74LS138，地址譯碼器與地址總線連接，顯示器件8279又與數(shù)據(jù)總線連接，數(shù)據(jù)總線同時連接7個數(shù)碼管LED和13個按鍵與可編程鍵盤/顯示器控制器件連接而組成。其作用和工作原理是(1)、前兩段LED顯示操作時間，中間兩段顯示將要模擬的心電圖號，最后三段和前三段LED顯示作用在人體正面及側(cè)面的壓力。單片機把要顯示的內(nèi)容經(jīng)數(shù)據(jù)總線存儲在8279中，8279按50赫茲的頻率輪流點亮LED，這樣，根據(jù)視覺暫留原理，在這幾個LED上就可以得到穩(wěn)定的顯示輸出。
(2)、數(shù)字建0-9用來選擇將要模擬的心電圖號，并在LED上進行顯示。“開始”鍵用來發(fā)出訓(xùn)練開始的指令，“中止”鍵用來發(fā)出停止訓(xùn)練的指令；“結(jié)果+評語”鍵用來報告訓(xùn)練結(jié)果和評語“正面測力”鍵用來測量電極板壓力，訓(xùn)練手勁。在有按鍵事件發(fā)生時，8279通過中斷線告知單片機，單片機通過8279的緩存器，得到被閉合的按鍵代號，然后進行相應(yīng)的處理。
語音系統(tǒng)由語言芯片T6665和語音數(shù)據(jù)存儲器組成。T6665通過來自串行接口線傳導(dǎo)的單片機指令，有選擇地播放存儲器中的數(shù)字化語言信號。
權(quán)利要求1.一種急救心臟電復(fù)律人體模型，包括仿真人體模型，心電圖機或心電示波器，除顫器，其特征在于仿真人體模型內(nèi)，配置有一個作為整個系統(tǒng)控制中心的微處理器系統(tǒng)，它通過地址總線和數(shù)據(jù)總線與操縱盒，信號采集測量系統(tǒng)，模擬心電發(fā)生器連接，操縱盒還通過中斷信號線與微處理器系統(tǒng)中的單片機連接，語音系統(tǒng)與微數(shù)處理系統(tǒng)中的單片機的串行接口線連接。
2.按照權(quán)利要求1所述的急救心臟電復(fù)律人體模型，其特征在于微處理系統(tǒng)是由單片機與地址總線和數(shù)據(jù)總線連接，同時與地址譯碼器和數(shù)據(jù)鎖存器連接，地址譯碼器和數(shù)據(jù)鎖存器又分別與地址總線和數(shù)據(jù)總線連接而構(gòu)成。
3.按照權(quán)利要求1所述的急救心臟電復(fù)律人體模型，其特征在于信號采集測量系統(tǒng)是由模/數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換器與電極板，微動開關(guān)，力傳感器連接，轉(zhuǎn)換器的數(shù)字輸出線與微處理器系統(tǒng)的數(shù)據(jù)組線連接而構(gòu)成。
4.按照權(quán)利要求1、3所述的急救心臟電復(fù)律人體模型，其特征在于信號采集測量系統(tǒng)的微動開關(guān)共有兩組，每組三個。
5.按照權(quán)利要求1、3所述的急救心臟電復(fù)律人體模型，其特征在于信號采集測量系統(tǒng)的力傳感器分左、右傳感器。
6.按照權(quán)利要求1所述的急救心臟電復(fù)律人體模型，其特征在于模擬心電發(fā)生器是由存有心電數(shù)據(jù)的半導(dǎo)體存儲器與微處理器系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)總線和地址總線連接，數(shù)/模(D/A)轉(zhuǎn)換器的信號輸入線與數(shù)據(jù)總線連接，輸出線與運算放大器連接而組成。
7.按照權(quán)利要求1所述的急救心臟電復(fù)律人體模型，其特征在于操縱盒是由可編程鍵盤/顯示器控制器件與地址總線間串聯(lián)一個地址譯碼器，顯示器控制器件又直接與數(shù)據(jù)總線連接，7個數(shù)碼管和13個按鍵與可編程鍵盤/顯示器控制器件連接而組成。
專利摘要本實用新型是一種用于急救心臟電復(fù)律教學(xué)和臨床培訓(xùn)的醫(yī)學(xué)模型，主要由仿真人體模型，心電圖機或心電示波器，除顫器，在人體模型內(nèi)腔里配置有一個作為整體系統(tǒng)控制中心的微處理器系統(tǒng)，通過地址總線和數(shù)據(jù)總線與操縱盒，模擬心電發(fā)生器，信號采集測量系統(tǒng)連接；操縱盒又通過中斷信號線與微處理器系統(tǒng)中的單片機連接，語音系統(tǒng)與串行接口線連接而構(gòu)成?？梢宰詣訖z測電極能量，電極板位置和壓力，有操作正確與錯誤的自動顯示指令，使操作者達到快速、準(zhǔn)確、接近臨床實際的模擬電復(fù)律操作訓(xùn)練。
文檔編號G09B23/00GK2242497SQ9523196
公開日1996年12月11日 申請日期1995年8月16日 優(yōu)先權(quán)日1995年8月16日
發(fā)明者王福杰, 王鵬 申請人:中國石化遼陽石油化纖公司