一种用于检查一个或几个机体部分的运动的监视器，包括： （ａ）用于同时向发送通路和选通通路输入脉冲序列的脉冲发生器； （ｂ）所述沿所述发送通路发送的脉冲用来驱动一个脉冲发生器，以便提供要被施加于发送天线的相应的发送脉冲； （ｃ）所述选通通路包括用来产生定时选通脉冲的距离延迟（ｒａｎｇｅ ｄｅｌａｙ）发生器； （ｄ）包括接收天线的接收通路；以及 （ｅ）所述定时选通脉冲使所述接收通路选择地传递由机体部分反射的并被所述接收天线接收的脉冲。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及对心脏、肺和其它器官、组织以及部件的运动进行监视并处理相应的生物电位信号的监视器和监视方法。在心肺监视领域中，一般使用扩音器、电的、压力的或应变的测量装置，用来检测人或动物的心血管器官的跳动。在19世纪早期由Laennec专利技术的声学听诊器现在还非常通用，并且在本世纪几乎没有变化。这种听诊器通过研究由被破坏的组织发出的声音的特性来诊断人体的胸部疾病。现在对现有的心肺监视仪及其发展趋势的例子说明如下美国专利号专利权人 公开日期4,903,794Klippert et al.02-27-19904,972,841Iguchi 11-27-19904,991,581Andries02-12-19914,997,055Grady 03-05-19915,003,605Phillipps et al. 03-26-19915,010,889Bredesen et al.04-30-19915,010,890Pfohl et al. 04-30-19915,012,820Meyer 05-07-19915,022,405Hok et al. 06-11-19915,025,809Johnson et al. 06-25-19915,027,825Phelps et al. 07-02-19915,213,108Bredesen et al.05-25-19935,218,969Bredesen et al.06-15-19935,288,954Peart 02-22-19945,295,489Bell et al.03-22-1994这些装置大部分根据声学原理操作，并基本上都放大由心肺产生的声音。这些监视装置具有许多严重缺点。这些装置的声学频谱低，并处于听觉频谱的低的一端，即100Hz或以下，因而使机体的声音难于听见。虽然机体器官和组织是运动的，但它们本质上是静的，因此发出的声音十分低而微弱，不能提供足够的声学特征。Chartinitski等人在美国专利4,248,244中披露了一种用于测量心跳速率的指示器，其中具有用于接收相应于心脏每次跳动的电脉冲的电极。这些电极被连接到响应由每次心跳产生的每个电脉冲而引起交变电子信号脉冲串的电路。因此，需要一种非侵入的、非声学的监视器和监视方法，用来监视心脏、肺和其它机体器官、组织或部件的壁的运动，并用来处理相应的电信号。这种监视器应该显著地减小或完全消除扩音器效应，并且应该能够通过衣服或离开某一距离来检测人体内部的运动。这种监视器应该是价廉的、简单的，以便供家庭保健或在体育运动中被非专业人员使用。超声监视器和磁共振已经研制了超声监视器用来检测人体器官的位置和运动。这些监视器也被用于其它图象装置例如核磁成象(NMI)/核磁共振(NMR)系统。现有的超声监视器和磁共振成象系统的例子是美国专利号 专利权人 公开日期5,000,182Hinks 03-19-19915,032,793Yamamoto et al.07-16-19915,062,427Seo et al. 11-05-19915,099,847Powers et al. 03-31-19925,152,290Freeland 10-06-19925,295,485Shinomura et al. 03-22-1994这些常规的监视器一般体积大，价格贵，在技术上操作和维护复杂，并且不能由非专业人员操作。另外，超声波不能很好地通过骨骼传播，例如肋或胸骨，也不能很好地通过厚的脂肪层传播，此外，还不能很好地通过空气传播，并在检测器和胸壁之间可能还需要系数匹配润滑剂。光学图象技术在Slump等人的美国专利5,040,201中披露的用于监视运动物体例如心脏的一种技术是X射线同步曝光法，用来响应在给定位置上预料要出现危害的时刻产生的定时脉冲使心脏成象。在Swanson等人的美国专利5,321,501中披露的另一种光学图象方法，其中涉及试样的光学成象，通过改变引向试样的光路和引向参考反射镜的光路的相对光路长度或者通过改变从光源输出的光的特性，提供纵向或横向扫描。因此，需要一种新的图象和监视装置，它可以代替现有的X射线技术和其它图象设备，或和现有的X射线技术以及图象设备结合使用，用来监视体内器官、组织和其它结构以及嵌在人体或动物中的外部物体的运动。本专利技术是一种用于根据发出的非常短的电压脉冲并对其进行检测，从而检测心脏和其它器官运动的监视器及监视方法。在一种典型的方式中，使用脉冲回波反射方式，借以使大量的反射脉冲被平均，从而产生一个用来调制音频振荡器的电压，以便产生相应于心脏运动的一个单音。在这种监视器中使用的天线一般是两个扁铜箔，从而可以把天线装在扁的壳体内。监视器把检测到的电压转换成具有幅值调制和多普勒效应的可听信号。它还使用双时间常数来减少整个检测器对表面运动的影响。另一个实施例包括用来通过材料例如垫子填料来检测和监视心脏和呼吸运动的装置。非接触操作范围可以大于12英寸。该装置也基于以脉冲回波反射方式，发出并检测非常短的电压脉冲。对大量的反射脉冲进行平均，从而产生被来自心脏、动脉和肺的反射脉冲调制的电压。由于这种装置的设计相当简单，所以可以用非常低的费用进行生产。此外，根据2微米CMOS工艺，可以把电路集成在一个成本低的硅片上。在心脏和呼吸监视器中的天线可以用简单的金属丝制成，它可以和电路一起被嵌埋在垫、垫层或靠背垫中，从而提供低成本的生命监视器，即用来确定躺在垫上或坐在椅子上的病人是否仍然活着，或用来确定病人的生命征兆是否已发生变化。一个可能的应用是用来区分在任何环境中例如被埋在废墟下面或不容易看到的人或动物是否还活着。在这种应用中，可以检测整个运动或者最好可以检测呼吸。呼吸监视能提供活着的和死去的人(或动物)之间的区别，即使是死去的人或动物的心脏还在轻轻跳动，因为死后心脏轻轻跳动一次为2秒钟或更少(大于0.5Hz)，而呼吸一次的时间一般大于2秒钟(小于0.5Hz)。因而，利用双带滤波器，这种监视器可以识别死的机体的心脏轻跳运动和活的机体的呼吸与轻跳运动。这种监视器还可以增加一个附加的大动率发送机/阶跃脉冲发生器和反射器天线，以便提高距离/灵敏度。这样，这些监视器对于灾害受害者的检查是有用的。这种监视器非声学地检查一个或几个机体内部器官的机械运动，例如心脏、肺、动脉、静脉、胎心跳以及声带(Vocal Chord)的机械运动，并包括一个用来向发送通路和选通通路同时输入脉冲序列的脉冲发生器。沿着发送通路发送的脉冲用来驱动一个脉冲发生器，提供加于发送天线的相应的发送脉冲。选通通路包括一个距离延迟(range delay)发生器，它发生定时控制脉冲。定时控制脉冲使接收通路选择地传递来自机体部件的并通过接收天线接收的反射脉冲。监视器输出电压可被分离成分别表示心脏和肺的物理运动的心脏输出和肺输出。监视器的定时控制脉冲控制沿着接收通路的采样和保持电路，监视器还包括双时间常数电路，对于关于相对于肺运动的显著的检测器运动的大的信号，有一个快的交流耦合时间常数，而对于关于心脏运动的正常的信号电平，有一个慢得多的交流耦合时间常数。附图说明图1是按照本专利技术的心脏监视器的方块图。图2是本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：托马斯·E·迈克埃万，
申请(专利权)人：加利福尼亚大学董事会，
类型：发明
国别省市：
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