用于心电图检测和尿液分析的一体化体检仪器制造技术

用于心电图检测和尿液分析的一体化体检仪器，本发明专利技术涉及心电图检测和尿液分析的医疗器械，旨在使两种常规仪器通过硬件复用实现一体化，尤其是微型热敏打印机胶辊依靠摩擦连接驱动试纸托板运动机构，使光电传感器逐次对准尿液分析项目试纸色块，主线路板上有心电信号模拟放大器，其６路心电信号直接接向主微处理器模拟信号输入端Ａ０－Ａ５，另两路心电信号经模拟开关（１０３）选通接向主微处理器复用信号输入端Ａ６，Ａ７，光电传感器线路板（０）上装有红、绿、蓝三色ＬＥＤ发光管（１０）和光敏电池（１３），光敏电池发生的与试纸色块颜色变化相关的光电动势通过模拟开关选通也进入复用通道Ａ６，Ａ７，模拟开关的选通由试纸托板被插到极端位置时、红外光电开关元件（１７）发出的光电感知信号所控制。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于医疗器械领域，特别涉及心电图和尿液分析的临床医学检测设备，旨 在为基层医疗保健提供一种多功能数字化检测设备。
技术介绍
在基层医疗保健中，具有智能化分析软件并打印图文报告的同步12道心电图检 测技术是现代临床医学推崇的新型心电图检测模式，它能将心肌每次搏动的心脏动力学和 神经电生理传导状况从多相观测角度同期表达，克服了常规心电图检测中只用一级信号放 大通道，各导联信号分别串行处理，对不同心肌部位的观测不能在同一次心肌搏动中进行 的弊病，具有明显诊断优势；尿液是人体最易无创获取的体液之一，检测其多项生化及物理 性征具有明显的病、生理意义，特别是多项指标集合检测的多项尿液分析仪，是近年来备受 推崇的临床医学检测仪器，该检测技术多用酶标法制成特定分析项目的试纸色块，由浸尿 液后的颜色反应评判分析项目的病生理指标，成为临床医学各科广泛使用的检测项目。迄 今，以上两种医学仪器因其售价较高，尚未在基层医疗部门普及，更难得在家庭自我保健中 配备。以上两种医学仪器在构成原理上有雷同之处。它们都是从各自的传感器采集电信 号(心电图机是用体表电极采集特定部位的心电电位，尿液分析仪是以光电传感器采集试 纸色块按不同波长光波的反射能力在光敏电池上生成的电动势)，经微处理器进行数据处 理，驱动打印机做出报告。两者除传感器部分以外，其它硬件部分完全可以复用。这就为以 降低设备成本、实现一机多用、简化操作为目的的技术创新提供可行性，为其进入基层医疗 部门乃至家庭用作自我保健提供市场选择。迄今，尚未见带有同步心电图检测和多项尿液 分析功能合一的医疗器械产品问世。本专利技术的目的在于提出一种可充分利用硬件资源、以较低成本为基层医疗部门 乃至家庭用户提供符合临床医学检测规格的新型医疗器械，实现心电图检测和尿液分析一 体化，满足现代医疗保健的巨大需求。
技术实现思路
本专利技术的原理框图如图1所示。图中，106框为本仪器的核心部件，它表示由带有 完全集成的混合信号系统级微处理器的片上系统，可对多通道电生理放大器实施同步采样 和信号处理。检测同步12导联心电图需要8个来自导联系统的模拟信号通道，如图1中101 框所示；分析尿液检测试纸色块颜色反应可按红、绿、蓝三种波长分时进行，只需一个模拟 信号通道即可，考虑到本专利技术的特性(具体理由下文详述)，可使用2个模拟信号通道，如图 1中102框所示。两种检测过程的切换，由103框所示的模拟开关完成，模拟开关的控制信 号来自操作者将尿液检测试纸托板送进仪器外壳的试纸托板输入口所发生的光电感知信 号。图1中，105框表示的微型热敏打印机部件，不仅可按常规心电图机和多项尿液分析仪 的通行格式打印图文报告，其打印胶辊还在进行尿液分析时驱动104框所示的试纸托板运动机构，成为本专利技术的重要特征。本专利技术的硬件在结构上分为四部分，即机体部分、电气部件、打印机部分和试纸托 板运动机构及光电传感器部分。1.机体部分本专利技术的机体采用一个近似平长方体的塑料外壳，由上盖和下底两部分紧固联接，其上表面有一个为打印机填加纸卷的纸仓翻盖和出纸口，形同市售微型打印机。在上表 面有两个操作按键和一个双色LED指示灯，按键功能与市售微型打印机相同，双色LED指示 灯除作为电源开关、纸仓缺纸指示外，在检测心电图时还作为导联脱落指示(任一导联连 接不当都会使指示灯由绿变黄)，其侧面有电源开关及电池充电插口。仪器的输入机构，对 于心电检测设有国际通用12导联系统电缆插座，对于尿液分析设有尿样试纸托板送进窗 口。仪器外壳应设计得简洁轻巧。2.电气部件本专利技术的绝大部分电气部件(包括8通道心电信号模拟放大器、双刀2位模拟开 关、以C8051F021微处理器为核心的数字电路及微型打印机驱动电路)安装在一块主线路 板上。主线路板背面朝上，其中间有一个可容下装进4节AA尺寸镍氢充电电池盒的无元件 和焊点的空间，以便放置电池盒，为整机供电。主线路板安装所有心电图检测所需电路，6路 心电信号直接接向主微处理器模拟信号输入端A0，Α1···Α6，另两路心电信号经模拟开关接 向主微处理器复用模拟信号输入端Α6，Α7。主线路板还竖直安装3个带内螺纹的螺柱，用 以将打印机头在线路板和电池盒上方固定，以使整机结构紧凑。用于尿液分析的光电传感 电路板及与之相关的试纸托板驱动机构安装在打印机头上。光电传感电路是由微处理器分 时选通红、绿、蓝发光二极管，使光敏电池分别接收尿样试纸在特定检测项目色块上的反射 光，经放大后通过模拟开关进入微处理器复用模拟信号输入端Α6，Α7，来判断颜色变化。3.打印机部分本专利技术的打印机部分，工作原理与市售微型热敏打印机相同，其主体是一个带有 步进电机驱动电缆、记录纸检测电缆、打点驱动电缆的EPSON AM-100打印头。在主线路板 上安装了一个从微处理器(AT89S52)，接受主微处理器(C8051F021)命令，构成打印驱动电 路。其间的通讯连接都在主线路板上实现，打印机头与外壳内设置的纸仓相接，使打印部件 结构紧凑，故障率低。打印部件在心电图检测和尿液分析两种工作模式下都可完成打印报 告，体现了本专利技术硬件复用的特征。尤其在尿液分析工作模式下，本专利技术还独创利用打印机 纸带胶辊的动力驱动试纸托板运动机构，更加充分利用硬件资源，使整机的构成简化，显著 降低成本，达到本专利技术的目的。在公知技术中，尿液分析仪的试纸拖动机构都由单独的步进 电机及驱动电路构成，是常规尿液分析仪中的主要部件，其功耗超过整机1/2，其成本约占 整机成本1/3。可见，本专利技术利用打印机驱动试纸托板运动机构的设计思想具有明显技术优 势和新颖性。4.试纸托板运动机构及光电传感器本专利技术采用的试纸托板运动机构安装在热敏打印机头的外侧铁框上，其结构如图 2所示。图2为试纸托板运动机构装配爆炸图，图中箭头表示将各零件恢复到正常装配位 置的方向。这一机构的功能在于，人工送入试纸托板时，试纸托板与打印机纸带轴辊脱离接 触，直至送到规定的终端位置，此时，装在遮光罩1内的光电传感器对准首个试纸色块，由于托板2上的槽口 A推动了滑块7上的凸台A’致滑块前移，使试纸托板与纸带轴辊形成摩 擦连接。当对一个试纸色块检测完毕并得出结果付诸打印时，依靠摩擦连接，同时驱动试纸 托板退出到光电传感器对准另一尿液分析项目试纸色块，在逐次重复以上过程中，试纸托 板被逐步退出，直到分析完毕。其具体工作原理如下打印机主夹板6通过螺钉5、带内螺 纹的连接螺柱4及主夹板上的外侧凸台和打印机头侧面铁框上的挖空槽的适形定位，牢固 固定在打印机头侧面。主夹板另一个实体轴测图如图4所示，该图主要表达在其前方(图 中左侧)有一个为插入试纸托板导向的喇叭口结构r，r处的箭头表示试纸托板插入的路径 和方向，u表示主夹板中存在一个可装入滑块7并可在其中按试纸托板插入方向使之滑动 的空间，t表示主夹板上的一个铰链轴承，ν表示主夹板紧固螺钉5的安装孔。另一个铰链 轴承见图6所示的t"，图6为图2中挡板8的翻转视图，其中，两个豁口 S’与主夹板上的 两个凸出圆柱s形成装配定位付，孔ν’与孔ν及连接螺柱5处在同轴线上，另一个螺钉通 过它将主夹板6和挡板8连结为一体。在连接主夹板和挡板之前，应将吊桥3装入，吊桥3 的另一个视角轴测图如图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具备同步十二导联心电图常规检测和多项尿液分析功能的一体化临床检测仪器，由机体、电气部件、微型热敏打印机、试纸托板运动机构及光电传感器部分构成，其特征在于，使两种常规仪器实现大部分硬件复用，尤其是微型热敏打印机部件，不仅可按常规心电图机和多项尿液分析仪的通行格式打印图文报告，其打印胶辊还在进行尿液分析、分别打印各项报告时驱动安装在热敏打印机头外侧铁框上的试纸托板运动机构，当人工插入试纸托板（２）到达规定的终端位置前，试纸托板与安装在打印机纸带轴辊上的橡胶轮（９）脱离接触，到达规定的终端位置时，装在遮光罩（１）内的光电传感器对准首个试纸色块（１５），并由托板上的槽口（Ａ）推动滑块（７）上的凸台（Ａ’），致滑块前移，试纸托板与纸带轴辊形成摩擦连接，当对一个试纸色块检测完毕、得出结果付诸打印时，依靠摩擦连接，驱动试纸托板使光电传感器逐次对准尿液分析项目试纸色块。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：戴品忠，戴路，
申请(专利权)人：天津路德医学仪器技术有限公司，
类型：发明
国别省市：12[中国|天津]