CN1044197C - 全自动体外反搏治疗监护装置 - Google Patents

Abstract

一种全自动体外反搏治疗监护装置，系以申请号为88105595.6的“通用微机全自动体外反搏装置”公开专利为基础，采用以微机1为核心构成的自动反搏控制系统19，分别与颞脉波探头和气容压力传感器构成反搏充气时间和加压的闭环控制，以及排气时间的自动控制，并且，又由于将反搏控制程序和心脏监护程序固化在ROM芯片中，使本发明具有全自动体外反搏治疗和监护的功能。

Description

全自动体外反搏治疗监护装置

本发明涉及一种体外反搏器的改进，具体地说，是一种具有全自动体外反搏控制性能和治疗与监护功能的体外反搏装置。

体外反搏作为一种无创性机械辅助装置，由于对诸如冠心病、心绞痛、心肌梗塞、脑动脉硬化症、脑血栓、脑梗塞、视网膜中央动脉栓塞和肢体缺血性疾病等多种缺血性疾病具有较好的疗效，因此，在近十几年来有了明显的发展，相继有多种产品问世。但是，它们多属手控型体外反搏装置，例如EECP-MC型和华南牌WJB系列型产品。而且，这类产品由于是按耳脉波的变化用手动方式来调节反搏时间，因此，难以实施充气时间的最佳控制，存在一定的盲目性，对心功能差的患者有一定的潜在危险。为此，中国专利局在1990年5月9日所公开的发明专利“通用微机全自动体外反搏装置”(申请号是88105595.6)，提出了一种改进方案-由微机构成全自动无创伤体外反搏系统，自动检测出颞动脉的脉搏波信号作为气阀充气的定时，由计算机实现反馈控制。显然，这是一个明显的实质性技术进一步，能够确保充气时间的精确可靠，排除潜在危险。然而，该申请专利没有提出充气压力的闭环控制方案，因此，还不具备名符其实的全自动的体外反搏性能。还要指出，在目前市售产品中，体外反搏装置均不具备监护功能，因此，在某些既需要体外反搏治疗又需要心脏监护的场合，使用时还须配备一台监护装置，显然，增加了开销。从使用方便以及从经济方面考虑，都有改进的必要。

本发明的目的是提供一种具有反搏充气时间、排气时间和充气加压闭环控制的全自动体外反搏装置，同时，它除了具有治疗性能外，还具有监护功能。

本发明的技术解决方案是：1．参照专利申请号为88105595.6的发明专利“通用微机全自动体外反搏装置”的技术方案，即它包括充排气阀、气泵、微型计算机，并以微型计算机为中心，配置A/D转换器、R波输出电路、心率采样电路、时标发生器、A/D采样率发生器、开阀计时电路和关阀计时电路，构成自动反搏控制系统；2．设置气容压力传感器、步进电机、进气阀步进电机驱动电路、气泵启动电路和程控阀，构成受微型计算机控制的充气加压闭环控制。3．将监护程序和控制程序固化在ROM片中，以实施数据采集、储存、显示、自动控制、图象的刷新或冻结、治疗和监护。

如上所述，本发明包括微机和分别与其成电路联结的时标发生电路、A/D采样率发生电路、心率采样电路、R波输出单元、分别与心电图仪和颞脉波检测仪及气容压力检测器成电路联结的A/D转换器、开阀计时电路、关阀计时电路、专用键盘、进气阀步进电机驱动电路、气泵启动电路和专用程序固化ROM芯片组成的自动反搏控制系统，以及与该控制系统成电路联结的驱动充、排气阀的驱动电路、充排阀、步进电机、气泵以及打印机与显示器，并由A/D转换器、微机、开阀计时电路、充气驱动电路、充排阀、颞脉波检测仪组成闭合充气时间闭环控制；由气容、气容压力传感器、气容压力检测器、A/D转换器、微机、进气阀步进电机驱动电路、步进电机、程控阀，构成充气压力的闭环控制。

本发明的优点：1．采用颞脉波探头和气容压力传感器，并由专用微机控制，实现反搏充气时间和加压闭环控制和排气时间的自动控制；2．具有1小时或多小时心脏监护；3．多种反搏形式：二下肢、二下肢+臀部、四肢、四肢+臀部四种。

本发明的附图如下：

图1是本发明的反搏自动控制系统方框图。

图2是本发明的充气压力闭环控制示意图。

图3是本发明的程序流程图。

图4是颞脉波、主动脉压力波和心电图的时相关系图。

下面我们根据图1～4给出本发明一个较好实施例，并通过对该实施例的描述，进一步提供本发明的技术细节。

请参阅图1，从图可见，本发明的体外反搏自动控制系统19除了包括微机1和与其成电路联结并受其控制的时标发生电路2、A/D采样率发生电路3、心律采样电路4、与心电图仪20连接的R波输出单元6、分别与心电图仪20和颞脉波检测器21及充排阀驱动电路16成电路联结的A/D转换器6、开阀计时电路7、关阀计时电路8和专用键盘9外，还增加了专用程序固化芯片10、进气阀步进电机驱动电路11和气泵启动电路12，并且A/D转换器6还与气容压力传感器22成电路联结。这样，本发明除了具有已有发明专利88105595.6所记载的“采用无创性颞动脉压力脉搏波作为反搏充气时间的定时反馈控制信号，实现了反搏充气时间的闭环控制和排气时间的自动控制”外，还具有充气压力的闭环控制的特色，实现了体外反搏的完整的、本质的全自动控制，并且，还兼具治疗和心脏监护的一体化结构功能。如图所示，心电信号经R波输出单元5检出后，一路送心率采样电路4，以实时采样每个心动周期信号，并实施对心率的实时计数，1小时的贮存、再显、修改、打印；另一路作为心率采样中断请求信号，经中断服务程序处理后算出一个初始的充气定时信号，并根据心率和病种确定排气信号，馈至开阀计时电路7和关阀计时电路8后，分别经充排阀驱动电路15去驱充排阀16进行充气和排气，本实施例中的微机1采用80286型机，由它控制A/D转换器6分别对反搏前和反搏时的颞脉波信号进行采样并转换成效字量，并依据反搏时颞脉波的舒张波升高起始点的变化值与反搏前颞脉波切点的数值进行比较，不断调整充气时间的控制量，使舒张波升高起始点和反搏前颞脉波的切点重叠，达到反馈闭环控制。我们还可从图1和图2中得知：由控制系统19送出的反搏启动信号，一路馈入气泵启动电路12去启动气泵14产生气体；另一路馈入进气阀步进电机驱电路11去启动步进电机13，开启程控阀23，将气泵14所产生的气体流入气容24，从而使气容压力传感器22产生压力，经由气容压力检测放大器25转变成电信号，再由A/D转换器6变成效字量，与予置压力信号比较后，再由进气阀步进电机驱动电路11去驱动电机13，这样多次循环控制，使达到进气的充气压力与予置充气压力相等。图2给出本发明的反搏充气加压闭环回路的构成，即包括顺次成气路联结的气泵14、程控阀23、气容24和气容压力传感器21、以及与气容压力传感器21成电路联结的压力检测放大器25、启动程控阀23的马达13。还要指出：A/D采样率发生电路3是保证在VGA显示器18上显示心电图、充排气信号和颞脉波，并可不断刷新和冻结图象；时标发生电路2是产生标准的整机定时，提供屏幕数值显示并不断定时刷新屏幕。

请参阅图3，它是实现专用微机全自动体外反搏及心脏监护的程序流程图，被固化在ROM芯片中，即图1中的专用程序固化芯片10，其中程序的某些参数设置在ROM芯片中或使用时由键盘输入。设置初始数据是本系统工作的各类参数，中断向量设置是用于中断服务程序，以便实时完成电磁阀门开关、定时图象显示、数字化时钟和键盘处理等功能。在系统开始为病人进行反搏治疗前，系统生成数据记录格式，记录反搏过程中病人的各种反搏参数，便于医生分析和了解患者的病情。在心脏监护时，设置系统参数，并生成监护数据记录式。监护完成后，这些数据可供医生分析、统计、打印之用。并有修改功能，以纠正可能产生的误差。

最后，请参阅图4，它是狗的颞动脉压力脉搏波(无创性)与主动脉压力波(插管记录)，两者切迹点的比较，静态时，在两个波的下降支上均存在一明显切迹点，时相上均位于心电图的T波之后，两切迹点时相接近，主动脉压力波的切迹点略前于颞脉波切迹点3～5ms，理论上主动脉压力波上之切迹点B为心收缩期和心舒张期的分界点，因此，用无创性颞脉波切迹点A可替代主动脉压力波的切迹点B作为反搏充气定时的反馈信号。

Claims (2)

1．一种全自动体外反搏治疗监护装置，包括以微机(1)及分别与它成电路联结并被控制的时标发生电路(2)、A/D采样率发生电路(3)、心率采样电路(4)、与心电图仪(20)连接的R波输出单元(5)、分别与心电图仪(20)和颞脉波检测仪(21)及充排阀驱动电路(15)成电路联结的A/D转换器(6)、开阀计时电路(7)、关闭计时电路(8)和专用键盘(9)所组成的自动反搏控制系统(19)以及分别受该控制系统(19)控制和成电路联结的打印机(17)、显示器(18)、充排阀驱动电路(15)、充排阀(16)、其特征在于：

自动反搏控制系统(19)还有与微机(1)成电路联结和受微机(1)控制的专用程序固化芯片(10)、进气阀步进电机驱动电路(11)和气泵启动电路(12)，以及由自动反搏控制系统(19)与气容压力传感器(22)成电路联结而构成反搏充气加压闭环控制回路；该反搏充气加压闭环控制回路包括顺次成气路联结的气泵(14)、程控阀(23)、气容(24)和气容压力传感器(21)、以及与气容压力传感器(21)成电路联结的压力检测放大器(25)、启动程控阀(23)的步进电机(13)，并由自动反搏控制系统(19)采集压力检测放大器(25)的输出信号与预置压力信号进行数字化比较处理，再经由步进电机(13)去启动程控阀(23)而构成反搏充气压力的闭环控制。

2．根据权利要求1所述的全自动体外反搏治疗监护装置，其特征在于专用程序固化芯片(10)是一片固化有反搏控制程序和心脏监护程序的ROM芯片。

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