CN2033248U - 一种心功能自动多项检测仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于一种心功能自动多项检测仪器，由心电放大器、颈动脉/心尖博动放大器、心音放大器、阻抗/导纳放大器、功能转换器、模数转换器和计算机组成。本实用新型具有测量项目多、速度快、成本低的优点。

Description

一种心功能自动多项检测仪

本实用新型属于医疗检测仪器。

目前，无创伤心功能检测技术由于它对人体无创伤、重复性好、便于鉴测等优点，国内外广泛开展基础理论与临床应用研究，特别是信号放大器部分的精度和稳定性，是这种测试技术能广泛应用的前提，而仪器的价格，又是人们关心的问题。近年来，美国、日本及我国一些单位已研制出单项或多项心功能检测仪，但有如下缺点，满足不了需要。

（1）、高质量的检测仪器价格昂贵。

（2）、由于仪器惰性、阻尼、走低速度不均，造成较大误差。

（3）、检测人员的操作水平及方法不同造成误差。

（4）、检测中由于公式繁多，检测时间长，使临床应用受到影响。

（5）、检测指标多，医生难以迅速掌握。

（6）、检测项目少，最多只有四项。

本实用新型的目的在于克服上述缺点，采用多路放大器，进行计算机自动处理，使检测速度、精度，项目大大提高，实现检测自动化。

本实用新型包括心电放大器、颈动脉／心尖搏动放大器、心音放大器、阻抗／导纳放大器，功能转换器、模数转换器、计算机组成。各种放大器的元件基本上由集成运算放大器、电容、电感组成，这些均在市场可以买到。在心电放大器、颈动脉／心尖搏动放大器和心音放大器中，对输入信号进行隔直处理，前置放大器采用ICL7650，放大后的信号进行滤波，用50Hz陷波器。在阻抗／导纳放大器中，对输入信号首先到增益调节电路，其增益受直流放大器输出电压控制，并用调谐回路输出。采用微分电路，对阻抗／导纳信号进行处理，得出阻抗变化率／导纳变化率，后再滤波和放大处理。通过功能转换器把七种信号转换成六种功能分别输出，应用计算机进行处理，并显示打印。

本实用新型与现有技术产品相比具有如下特点和优点：

1、本实用新型所采用的元件均可在市场上购到，放大器主要采用电阻，电容和集成运算放大器，计算机用国产或进口的微处理机，因此，此检测仪价格便宜。

2、本实用新型的放大器在输入信号间有一隔直电容，前置放大器采用集成运算放大器ICL7650，且有低失调、低温漂、高增益和抗干扰能力。同时，在心电放大器、颈动脉／心尖搏动放大器、心音放大器的输出端加有50Hz陷波器，基本上克服了50Hz的干扰，保证了信号的精度。

3、在心音放大器的前置放大器后连接一驱动放大器，使有足够的功率进行三路输出。

4、阻抗／导纳放大器的增益调节电路其增益受直流放大器输出电压控制，保证输出电压的恒定，为了减小导通角小造成的输出失真，采用调谐回路输出。

5、功能转换器能把七道生理信号转换成六种功能分别输出。

6、本实用新型采用计算机处理，速度快，它避免了人们操作误差，加之放大器失真小，所以精度高；它所测试的项目多，因此能明确诊断。

附图（1）是本实用新型的原理方框图。心电放大器由前置放大器〔1〕、放大器〔2〕、低通滤波器〔3〕和50Hz陷波器〔4〕组成；颈动脉／心尖搏动放大器与心电放大器相仿，分别由前置放大器〔5〕、放大器〔6〕、低通滤波器〔7〕和50Hz陷波器〔8〕组成，心音放大器由前置放大器〔9〕、驱动放大器〔10〕和三路放大器，即高频放大器由放大器〔11〕、带通滤波器〔12〕和50Hz陷波器组成，中频放大器由放大器〔14〕、带通滤波器〔15〕和50Hz陷波器〔16〕组成，低频放大器由放大器〔17〕、带通滤波器〔18〕和50Hz陷波器〔19〕组成；阻抗／导纳放大器由人体电极〔20〕，恒压交流放大器〔21〕、整流器〔22〕、直流放大器〔23〕、增益调节器〔24〕、恒压输出器〔25〕、交流放大器〔26〕、检波器〔27〕、放大器〔28〕、〔29〕、〔30〕、低通滤波器〔31〕、微分电路〔32〕、放大器〔33〕、50KHz振荡器〔34〕、三角波发生器〔35〕组成。各放大器输出信号输入功能转换器〔36〕，经模数转换器〔37〕后到计算机〔38〕自动处理并显示打印结果。

附图（2）到附图（7）中，R为电阻，C为电容，W为可变电阻，T为电感式变压器，IC为运算放大器，D为二极管或稳压二极管。

附图（2）为心电放大器的电路图。I1、I2、I3为输入信号，电容C1、C2起隔直作用，前置放大器采用运算放大器IC1、IC1的型号为ICL7650，其特点是低失调、低温漂、高增益、抗干扰。运算放大器IC2、IC3构成二级放大线路。开关K1接到A是工作，接到A′是关。运算放大器IC4，电阻R15、R16，电容C7、C7′、C8、C8′构成低通二阶有源滤波器，开关K2、K3接到B、C为30Hz，接到B′、C′为60Hz。该滤波器可以满足以下衰减要求，若30Hz时，衰减3db，则120Hz时衰减25db，同样60Hz时衰减3db，则240Hz时衰减25db，其陡度系数为4。由运算放大器IC5构成的50Hz陷波器，采用双T形滤波线路，在50Hz陷波点可以得到40db的衰减，有效地控制50Hz的干扰。01为输出信号，接到功能转换器上。

颈动脉／心尖搏动放大器电路与附图（2）相仿。

附图（3）是心音放大器的前置放大器和驱动放大器线路图。I4为输入信号，C12是起隔直作用。运算放大器IC5构成的前置放大器，考虑到其输出功率不够，增加一级驱动放大，由运算放大器IC7组成，这才有可能变成三路同时输出信号，输出G接到附图（4）、附图（5）中的G。附图（4）为心音放大器的低频放大线路。由运算放大器IC8对输入信号G再进行放大，再经由运算放大器IC9、电容C17、C18，电阻R34、R35构成二阶高通滤波器，运算放大器IC10、IC11和电容C19、C21、C20、C22、C23，电阻R36、R37、R38、R39、R40构成五阶低通滤波器。滤波器频带为10Hz～100Hz。由运算放大器IC12和电阻R41、R42、R43，电容C24、C25、C26构成双T形50Hz陷波器。其功能与陷波器〔4〕一样。该线路可满足以下衰减要求：二阶高通滤波器，10Hz时衰减3db，则3.3Hz时衰减20db，陡度系数为3，五阶低通滤波器，100Hz时衰减3db，则200Hz时衰减45db，陡度系数为2。

附图（5）为心音放大器的中频放大线路图。G为输入信号，由运算放大器IC13对输入信号G再发大。后经由运算放大器IC14、IC15，电阻R47、R48、R49、R50、R51，电容C27、C28、C29、C30、C31构成五阶高通滤波器，它在75Hz时衰减3db，则25Hz时衰减65db，陡度系数为3。由运算放大器IC16、IC17、电阻R52、R53、R54、R55、R56，电容C32、C33、C34、C35、C36构成五阶低通滤波器，200Hz时衰减3db，则400Hz时衰减45db，陡度系数为2。运算放大器IC18，电阻R57、R58、R59。电容C37、C38、C39构成50Hz陷波器，此电路频带为75Hz～200Hz。

心音放大器的高频放大器的电路图与附图5相仿。其频带为100Hz～400Hz。对于五阶高通滤波器，100Hz衰减3db，则33Hz时衰减65db陡度系数为3。五阶低通滤波器，400Hz时衰减3db，则800Hz时衰减45db，陡度系数为2。

附图〔6〕〔7〕为阻抗／导纳放大器电路。I5为输入端。增益调节线路由三极管BG1构成，其增益受直流放大器（由运算放大器IC19组成）输出控制电压的调节，使其输出电压保持恒定。为了减小由于导通角小造成的输出失真，本级采用调谐回路T1输出。三极管BG2构成恒压输出电路，采用强电流负反馈，使输出电路接触电阻变化的影响进一步减小。同时采用变压器T2输出，使病人与电源隔离，更有利于安全。由运算放大器IC20构成的恒压交流放大器，将恒压点的电压取样放大，变压器T3输出。由二极管D6，电阻R82、R79，电容C51、C50构成整流级，将恒压交流放大的交流信号整流滤波成直流。运算放大器IC19构成比较直流放大器，将整流后的直流电压与标准电压进行比较，得出差值，并进行放大，去控制增益调节器，以保证其输出为恒压值。微调W30可调节恒压值，G3为标准电压输入端。

附图（7）中的输入信号G1、G2连结附图（6）的G1、G2，采用变压器输入。由运算放大器IC21构成交流放大器，电容C57起隔直作用。运算放大器IC27、二极管D9、D10构成检波电路，因此，交流放大器〔26〕输出的随人体阻抗／导纳变化而变化的交流信号，经本级后，转换成电压信号，由运算放大器IC22组成的检波电路，保证了检波线性。为了使输出信号光滑，减小高频杂波，检波信号经由电阻R104、R105电容C59、C60组成的低通滤波线路，再到运算放大器IC23进行放大。G4为标准三角波输入点。人体阻抗／导纳经电容C61到运算放大器IC24、IC25进行放大器后，即为最后输出。由运算放大器IC24输出的另一路经电容C64、C65电阻R113、R114、R115和运算放大器IC26组成的低通滤波器，再到由电容C67、C68、C69，电阻R118、R119、R120和运算放大器IC27组成微分电路，把阻抗／导纳信号微分后输出，得到阻抗／导纳的对时间的变化率，由运算放大器IC28构成的微分放大电路再放大，得最终输出。O4、O5为输出信号。

50KHz振荡器〔34〕和三角波发生器〔35〕，采用标准信号发生器，使其振幅可调。

各路放大器共输出七道生理信号，由功能转换器转换成以下六种功能。

七道生理信号为心电信号、颈动脉／心尖博动信号、心音高频信号、心音中频信号、心音低频信号、阻抗／导纳信号，阻抗变化率／导纳变化率信号。

六种功能为：

各种信号经模数转换器，后接计算机，并显示打印。

Claims (7)

1、一种心功能自动多项检测仪，其特征在于由心电放大器、颈动脉/心尖博动放大器、心音放大器、阻抗/导纳放大器、功能转换器[36]、模数转换器[37]和计算机组成[38]。

2、按权利要求1所述的心功能自动多项检测仪，其特征是心电放大器和颈动脉／心尖搏动放大器由前置放大器〔1〕〔5〕，放大器〔2〕〔6〕，低通滤波器〔3〕〔7〕和50Hz陷波器〔4〕〔8〕组成。

3、按权利要求1所述的心功能自动多项检测仪，其特征是心音放大器由前置放大器〔9〕，驱动放大器〔10〕，放大器〔11〕〔14〕〔17〕，带通滤波器〔12〕〔15〕〔18〕，50Hz陷波器〔13〕〔16〕〔19〕组成。

4、按权利要求2和3所述的心功能自动多项检测仪，其特征是输入信号间有一隔直电容，前置放大器采用运算放大器TCL7650，50Hz陷波器采用双T形滤波线路。

5、按权利要求1所述的心功能自动多项检测仪，其特征在于阻抗／导纳放大器由人体电极〔20〕、恒压交流放大器〔21〕、整流器〔22〕、直流放大器〔23〕、增益调节器〔24〕、恒压输出器〔25〕、交流放大器〔26〕、检波器〔27〕、放大器〔28〕、〔29〕、〔30〕，低通滤波器〔31〕、微分电路〔32〕、放大器〔33〕、50KHz振荡器〔34〕、三角波发生器〔35〕组成。

6、按权利要求5所述的心功能自动多项检测仪，其特征在于增益调节器〔24〕的增益受直流放大器〔23〕输出电压的控制，并采用调谐回路输出。

7、按权利要求1所述的心功能自动多项检测仪，其特征在于功能转换器〔36〕把七道生理信号转换成六种功能分别输出。

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