CN2075940U - 呼吸自动监护仪 - Google Patents

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高文国
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Abstract

呼吸自动监护仪。本实用新型属于医用电子诊 断仪器技术领域。该呼吸自动监护仪采用阻抗通气 法提取人体呼吸信号，经A/D转换器送入微机处 理，用软件编程方式在CRT屏幕上显示出人体呼吸 图形及有关数据，并自动测量呼吸率及呼吸深度，判 断预制警限，自动报警和存储，以便医生临床观察、分 析和判断，经临床百余例试验，其功能齐全、性能稳 定，可为呼吸衰竭、手术麻醉、急救医学、睡眠障碍综 合症等疾病的监护提供重要的手段。

Description

本实用新型属于医用电子诊断仪器技术领域。
临床监护要求在一段时间内连续地、动态地测定人体某一系统或几个系统的功能状况，以便及时发现其功能障碍，极积组织抢救或治疗。已有技术中有各类心电监护仪，如CN88100018.3心脏功能自动无创检测仪，利用微机对人体的心电信号、心音信号和心阻抗信号进行检测和处理。另外，CN87105874.X心血流动力学计算机自动监护仪，可以实行对人体心率及人体血液的自动实时测量和超限报警。呼吸监护仪则种类甚少，上海工业大学自动化系研制了一种高精度呼吸自动监护报警仪，采用模拟式传感器对压力和流量进行检测，经线性化处理后直接以数字显示，但该仪器必须与呼吸器配套使用。US4，576，179公开了一种用于呼吸及心电检测仪的呼吸传感器，放置于患者胸部，呼吸时将胸部运动转换成电信号，这种传感器结构比较复杂。为克服已有技术的缺陷和不足而设计了一种新的呼吸自动监护仪。
本实用新型的目的是设计一种新的呼吸自动监护仪，采用阻抗通气法提取人体呼吸信号，经A／D转换器送入微机处理，用软件编程方式在CRT屏幕上显示出人体呼吸图形及有关数据，并自动测量呼吸率及呼吸深度，判断予制警限，自动报警和存诸，以便医生临床观察、分析和判断，为呼吸衰竭、手术麻醉、急救医学和睡眠障碍综合症等疾病的监护提供重要手段。
本实用新型的要点在于：由呼吸信号发生器、A／D转换器和微型计算机组成的呼吸自动监护仪，应用阻抗通气的原理，在人体胸部位置上放置两只发射电极，高频恒流源发出高频振荡信号，经发射电极，由于人体呼吸过程中单位体积的肺组织上的血液发生再分配，导致恒流阻抗值发生变化，于是在通过两只放置在人体胸部位置上的接收电极提取出阻抗改变的电信号，该信号经信号处理器处理后送入A／D转换器将呼吸摸拟信号转换成数字信号，再送入微机处理，用软件编程方式对数字信号作图、判断、报警、存储，从而实现对人体呼吸功能的自动检测和监护。
下面结合附图及实施例，对本实用新型作进一步详细的描述。
图1是呼吸自动监护仪的结构示意图。
图2是振荡器电原理图。
图3是信号处理器电原理图。
呼吸自动监护仪由呼吸信号发生器（1）、A／D转换器（2）、微型计算机（3）组成。呼吸信号发生器包含有一个高频恒流源（4）、两只与高频恒流源相连接的并放置在人体胸部位置上的发射电极（5）、两只放置在人体胸部位置上的接收电极（6）、接收电极与一个信号处理器（7）相连接。高频恒流源所采用振荡器的振荡信号通过T2输出到放置在人体上的发射电极上，频率为5千赫芝，恒流2毫安。根据阻抗通气原理，高频恒流源电流经人体胸部时，由于呼吸运动使单位体积的肺组织血液再分配，必然要引起恒流源阻抗改变（△E），即使用阻抗改变的原理检测呼吸波，试验证明，胸阻抗值改变与肺通气成正比关系，通气量越高，阻抗值越高，在正常情况下阻抗值约在1－3欧姆范围内。发射电极和接收电极均采用1.5×2.0厘米，厚0.5毫米的洋银材料制作。四只电极放置于人体胸部位置上方法简单，病人无不适感。信号处理器是通过前置放大器（7）、检波器（9）、低通滤波器（10）、放大器（11）、带阻滤波器（12）依次相接来实现的。加用50赫芝的带阻滤波器，有效地改善了50赫芝的交流干忧，使曲线显示时光滑清晰。采用线性检波器，小信号检波时检波性能十分精确。前置放大器采用低噪声高输入集成运算放大器，省去为提高前置放大的低噪声和高输入阻抗性能所加用的场效应管，可提高性能并降低成本。接收电极上的人体信号，经T1耦合到IC1进行放大，IC2检波后进行直流放大。本电路的时间常数为3秒。IC3及IC4均为直流放大器。IC5是为了滤除50赫芝信号，IC1－IC5为CA3140。另外，A／D转换器（2）选用8位A／D转换器，插入微机扩展槽内。微型计算机（3）选用北方电脑的内存640K、12兆时钟，带两个软盘驱动器及一个高分辨单显示的PC机。用软件编程方式对数字信号作图、判断、报警和存储。其主要功能有1.显示监护名称及监护内容；2.画面显示呼吸通气图及数字显示呼吸率和呼吸深度；3.报警；4.存储；5.存盘；6.查寻；7.打印。
该呼吸自动监护仪采用阻抗通气法提取人体呼吸信号，经A／D转换器送入微机处理，用软件编程方式显示出人体呼吸功能。该仪器结构简单，操作方便，病人易于接受。经临床百余例试验，其功能齐全，性能稳定，可用于呼吸衰竭、安眠药中毒等呼吸危重病人的观察、监护；可判断睡眠暂停综合症患者在夜间发生呼吸暂停的时间，频数和间隔时间，留下典型的呼吸暂停图形；可进行呼吸过程及呼吸兴奋剂的研究和教学等。

Claims (7)

1、一种由呼吸信号发生器(1)、A/D转换器(2)、微型计算机(3)组成的供临床监护用的呼吸自动监护仪，其特征在于，所说的呼吸信号发生器(1)包含有一个高频恒流源(4)、两只与高频恒流源相连接并放置在人体胸部位置上的发射电极(5)、两只放置在人体胸部位置上的接收电极(6)、接收电极与信号处理器(7)相连接。
2、按照权利要求1所述的呼吸自监护仪，其特征在于，所说的高频恒流源（4）所采用振荡器的振荡信号通过T2输出到发射电极（5）上，频率为5千赫芝、恒流2毫安。
3、按照权利要求1所述的呼吸自动监护仪，其特征在于，所说的发射电极（5）是用1.5×2.0厘米、厚0.5毫米的洋银材料制作的。
4、按照权利要求1所述的呼吸自动监护仪，其特征在于，所说的接收电极（6）是用1.5×2.0厘米、厚0.5毫米的洋银材料制作的。
5、按照权利要求1所述的呼吸自动监护仪，其特征在于，所说的信号处理器（7）包含有前置放大器（8）、检波器（9）、低通滤波器（10）、放大器（11）、带阻滤波器（12）并依次相连接。
6、按照权利要求1所述的呼吸自动监护仪，其特征在于，所说的A／D转换器（2）选用8位A／D转换器插入微机扩展槽内。
7、按照权利要求1所述的呼吸自动监护仪，其特征在于，所说的微型计算机（3）选用北方电脑的内存640K、12兆时钟、带两个软盘驱动器及一个高分辨单显示器的PC机。
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