便携式十二道同步心电图分析仪制造技术

一种便携式十二道同步心电图分析仪，由机体部分、电气部件、打印机部分和软件部分组成。机体是扁平长方体，设有导联输入、打印联机、电源开关、操作按键、检测模式选择、液晶屏背光点亮开关等机件。电气部件包括心电图模拟放大器、由具有模拟和数字信号处理能力的片上系统微处理器芯片构成的单片机系统、液晶屏和微型热阵打印机驱动电路。软件部分完成数据采集、处理、心电图曲线显示和打印、智能化分析的功能。液晶屏可显示全部分析结果，并能在信号采集中对实时刷新显示的心电图曲线进行监视、捕获，还可按心搏顺序逐个显示１２导联同步心电图ＰＱＲＳＴ复波。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种便于携带、具有液晶显示和打印测量状态、测量结果(包括文字、数据及心电图曲线)的新型医疗器械，适用于基层医疗机构和家庭保健。
技术介绍
十二道同步心电图是当前国内外临床医学界普遍推崇的常规检测项目，它能从多路同步采集的体表心电信号观测每次心肌搏动中心脏各部位的电生理特征，有助于关于心肌神经传导和心脏动力学的病、生理诊断。传统的模拟式心电图机多用热笔式记录器描记心电图曲线，由于模拟电路无法配置存贮装置，当需要记录十二道同步心电图时，就必须配置十二个热笔记录头，使其成为具有众多精密机电部件的复杂设备；这种模拟式心电图机还受制于记录方式，只能描记心电图曲线，而无法给出文字报告，不具备智能化技术提升的硬件支持。数字式心电图机利用计算机技术的数据存贮和数据处理技术，可对所采集的心电信号进行后处理，从而可在一台打印机上打印出多道心电图曲线，并给出智能化的心电图分析结果，是心电图技术的重大提升。这种数字化心电图机在计算机软件开发上的投入很大，加之对打印机的特定要求，设备造价较高，当前尚未得到普遍应用。无论是模拟式多道心电图机，还是当前已面市的数字式同步心电图机，其共同的特征是体积和重量较大，不适于便携应用。在临床检测心电图中，不易捕捉病理心电图是常规心电图机的一大技术缺憾。通过采用心电监护仪连续观测心电图或利用动态心电图记录装置长期(24小时)记录心电图、再做回放后处理等方法可弥补这一缺憾，但这无疑使检测过程复杂化，不是每个患者可轻易享用的检测手段。在上述技术背景下，设计、开发一种在硬件上充分利用计算机技术特别是利用具有模拟及数字混合片上系统(SOP)的嵌入式微处理器的优势，利用成熟的微型热敏打印技术，在软件功能上具有心电图实时显示(在液晶屏上)、可捕获有诊断意义心电图并进行智能化分析的便携式十二道同步心电图机，必然对现行心电图机技术做出显著的技术提升和创新。这就是本专利技术的目的。
技术实现思路
本专利技术在结构上分为四部分，即机体部分、电气部件、打印机部分和软件部分。1.机体部分本专利技术的机体是一个近似扁平长方体的塑料外壳，三维尺寸195×95×30mm3，由上盖和下底两部分紧固联接，其上表面有一个与液晶显示屏适形的窗口，并用透明有机玻璃片保护，在其下方有一个操作区间，安装在液晶屏线路板后的主线路板上的可操作部件(一个微动开关，一组3位数位选择开关和两个双色LED发光管)能露出仪器表面，在塑料外壳的侧面，分别开口露出安装于主线路板上的十二导联电缆输入插座(标准针型15线联接器DB15/M)、打印机附件接口插座(标准孔型15线联接器DB15/F)、主机电源开关和液晶屏背景光点亮控制微动开关，在塑料外壳的底面设有电池盒盖，打开后可方便地更换电池。如附图1所示。2.电气部件本专利技术的电气部件(包括8通道心电信号模拟放大器、以C8051F023微处理器为核心的数据处理和液晶显示驱动电路及微型打印机驱动电路)都安装在一块主线路板上，主线路板由安装在塑料外壳电池仓内的4节AAA型干电池供电，当不点亮液晶屏背景光时，整机耗电量约40mA。当仪器未进入打印状态时，主线路板上的打印机驱动电路无供电电源，并不投入工作，仅当打印机部件与主机实现对接并开启打印机电源开关后，主线路板上的打印驱动电路才在安装于打印机附件内的可充电电池的供电下投入工作。该技术方案的优点在于，既充分利用了主线路板的可使用物理空间，减小打印机附件的体积和重量，更消除了打印机驱动电路在待机状态下的功耗及对主线路板模拟电路的交连干扰。电气部件的模拟放大器部分电原理图如图2a)所示(仅画出其中两路，即右臂、左臂放大器，其它各路相同)；数据处理和液晶显示驱动电路的电原理图如图2b)所示；打印机驱动电路采用EPSON公司推荐的常规热敏打印机驱动电路方案，不予赘述。3.打印机部分本专利技术的打印机部分是一个可选配的附件，工作原理与市售微型热敏打印机相同，当不需要保留心电图检测记录的硬拷贝时，不使用附件打印机，可在主机的液晶显示器上获取全部检测结果信息，不影响做出诊断。打印机附件整体是一个其内装有打印头、打印驱动电缆(步进电机驱动电缆、记录纸检测电缆、打点驱动电缆)、记录纸仓和可充电电池(4.8V，1.6Ah)的塑料壳体，其外部表面上有打印机电源开关、电源指示灯以及一个与打印驱动电缆及打印机供电电源电气联接的外露的打印机接口插座，该插座选型为与主线路板上打印机附件接口插座(标准孔型15线联接器DB15/F)相配的标准针型15线联接器DB15/M，使打印机附件可方便地与主机实现无缆对接，为使用带来方便。4.软件部分本专利技术采用的微处理器是一个具有64Kbytes闪烁存贮器用于程序空间的新一代单片微型计算机，为编写处理十二道同步心电图的庞大计算机加密程序带来方便和可能。本专利技术的软件包括数据采集、数据处理、心电图特征识别、心电图基本参数计算、液晶屏上图文显示、测量制式选择(语言中、英文；检测模式自动和监视捕捉；智能化分析有和无)及打印驱动等部分。①数据采集 本专利技术利用定时器中断方式实现八路心电信号同步采集。在每次中断过程中，按顺序依次采集每一个放大器的输出端，当主振荡器频率为12MHz时，最先与最后采集的信号时间差不超过10μS，在采样率为400次/秒情况下，此时间差不丧失同步的意义。总计采样时间为7.68s，每通道样本数为3072个(双字节)，八通道共占用静态RAM存贮器空间3072×2×8＝49152bytes，即十六进制地址区间0000-C000H。②数据处理 根据放大器输入端的连接方式，八通道采集的各路心电信号分别表示右臂RA、左臂LA、胸导联V1-V6共同对左腿LL的电位(即每组放大器的反相输入端都接到左腿)，必须经过适当运算才能得到临床医学所定义的十二道心电图。临床医学定义，十二导联心电图的电位表达为标准肢体导联I＝VL-VRII＝VF-VRIII＝VF-VL单极肢体加压导联aVR＝VR-1/2*(VL+VF)aVL＝VL-1/2*(VR+VF)aVF＝VF-1/2*(VR+VL)胸导联Vi＝Vi-1/3*(VR+VL+VF)(i＝1～6)其中，VR、VL、VF和Vi分别表示右臂、左臂、左腿及胸壁六处特定部位的电位。所采集的八路心电电位差为AIN0.0＝RAO＝VR-VFAIN0.1＝LAO＝VL-VFAIN0.2＝V1O＝V1-VF AIN0.3＝V2O＝V2-VFAIN0.4＝V3O＝V3-VFAIN0.5＝V4O＝V4-VFAIN0.6＝V5O＝V5-VFAIN0.7＝V6O＝V6-VF根据以上各式，可得出以各通道采样数值表达的十二导联心电图，从而确定了数据处理方法，即I＝AIN0.1-AIN0.1II＝AIN0.0III＝AIN0.1aVR＝1/2*AIN0.1-AIN0.0aVL＝1/2*AIN0.0-AIN0.1aVF＝I/2*(AIN0.0+AIN0.1)V1＝AIN0.2-1/3*(AIN0.0+AIN0.1)V2＝AIN0.3-1/3*(AIN0.0+AIN0.1)V3＝AIN0.4-1/3*(AIN0.0+AIN0.1)V4＝AIN0.5-1/3*(AIN0.0+AIN0.1)V5＝AIN0.6-1/3*(AIN0.0+AIN0.1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种便携式十二道同步心电图分析仪，其特征在于，它由塑料外壳、液晶显示器、电子电路线路板、可选配的打印机附件和系统软件组成，机体是一个近似扁平长方体的塑料外壳，三维尺寸１９５ｘ９５ｘ３０ｍｍ↑［３］，由上盖和下底两部分紧固联接，其上表面有一个与液晶显示屏适形的窗口，并用透明有机玻璃片保护，在其下方有一个操作区间，安装在液晶屏线路板后的主线路板上的可操作部件（一个微动开关，一组３位数位选择开关和两个双色ＬＥＤ发光管）能露出仪器表面，在塑料外壳的侧面，分别开口露出安装于主线路板上的十二导联电缆输入插座、打印机附件接口插座、主机电源开关和液晶屏背景光点亮控制微动开关，在塑料外壳的底面设有电池盒盖，打开后可更换４节ＡＡＡ型干电池。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：戴路，戴品忠，
申请(专利权)人：戴路，
类型：发明
国别省市：12[中国|天津]