植入式微型生理參數檢測系統的製作方法
2023-09-16 12:41:20
專利名稱：植入式微型生理參數檢測系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及的是一種醫療器械技術領域的系統，具體是一種植入式微型生理參數 檢測系統。
背景技術：
動物的血壓和心電反映出動物的生理狀態指標，這些生理參數狀態指標對於判斷 動物的生理狀態非常重要，在某些特殊的實驗場合中，如新藥試驗，獲得試驗動物生理參數 長期的定量指標，對於判斷和控制新藥的藥 效和藥理非常重要。但現有測量方法和手段遠 遠不能適應長時間測量動物生物參數的需要，導致不能正確判斷動物的生理狀態，不能依 據動物生理參數變化判斷新藥的藥效和藥理，影響藥物療效評估和新藥的開發。經對現有文獻進行檢索發現，北京安吉得爾科技有限公司生產的動物心電圖機， 包括測量電極、放大器、調理模塊和處理器，其採用有線電極導聯直接測量，該技術將測量 電極固定在動物測量部位，將測量電極的信號直接放大後輸入計算機進行測量，但是該技 術需要有足夠的時間來適應動物，測量過程需要多人協同操作，並且屬於體外測量，測量時 動物處於非正常的生理狀態。又經檢索發現，美國肯特動物無創血壓測量系統包括壓差傳感器、放大器、調理 模塊和處理器，該系統通過對動物的尾動脈充放氣達到測定目的，與人的袖套測血壓頗為 類似，檢測裝置各模塊之間的聯接採用電纜直接聯接，屬於間接測血壓系統，因此該技術準 確度不高，而且血壓測量結果不穩定，同時由於測量會使動物產生應激影響，血壓比正常生 理狀態高，血壓信號傳輸過程容易受到幹擾，引起測量誤差。
發明內容
本發明的目的在於克服現有技術存在的上述不足，提供了一種植入式微型生理參 數檢測系統。本發明可實時檢測動物體內的血壓和心電兩個生理參數，檢測到的生理參數 通過無線通訊方式發送到動物體外，實現真正意義的長時間和正常生理狀態下動物的血壓 和心電測量，且檢測結果準確穩定。本發明是通過以下技術方案實現的本發明包括微處理器模塊、心電採樣模塊、心電調理模塊、兩個心電電極、壓力傳 感器、壓力調理模塊、電源模塊、無線發射模塊、無線接收模塊和外殼，其中外殼位於動物 體內，無線接收模塊位於動物體外，微處理器模塊、心電調理模塊、心電採樣模塊、無線發射 模塊、壓力調理模塊和電源模塊設置在外殼內，心電電極和壓力傳感器設置在外殼外部，兩 個心電電極分別位於動物的左側肢體和右側肢體內，壓力傳感器的輸入端與動物血管相連 傳輸動物的血壓信息，壓力傳感器的輸出端與壓力調理模塊相連傳輸動物的血壓信息，壓 力調理模塊與微處理器模塊相連傳輸調理後的動物血壓信息，心電電極與心電調理模塊相 連傳輸動物的心電模擬信息，心電調理模塊與心電採樣模塊相連傳輸調理後的心電模擬信 息，心電採樣模塊與微處理器模塊相連傳輸心電數字信息，微處理器模塊與無線發射模塊相連傳輸動物的血壓信息和心電數字信息，無線發射模塊與無線接收模塊無線相連傳輸動 物的血壓信息和心電數字信息，電源模塊分別與微處理器模塊、心電調理模塊、心電採樣模 塊、壓力調理模塊和無線發射模塊相連傳輸電源信息。所述的外殼是膠囊狀的，其直徑小於或者等於12mm，長度小於或者等於25mm。所述的電源模塊是若干充電鈕扣電池。所述的壓力傳感器是微型壓力傳感器。所述的心電調理模塊和壓力調理模塊都是放大器。與現有技術相比，本發明的有益效果是通過外科手術植入動物體內，可長時間停 留在動物體內，不會對動物的正常生活產生影響，實現在動物正常生理狀態下，24小時連續 監測動物的血壓和心電，相比於現有的體外血壓測量和體外心電測量方法，更具有真實、準 確、數據量大等明顯優點。
圖1是本發明的系統連接示意圖；其中1壓力傳感器、2壓力調理模塊、3微處理器模塊、4無線發射模塊、5無線接 收模塊、6電源模塊、7心電採樣模塊、8心電調理模塊、9外殼、10第一心電電極和11第二心 電電極。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明的實施例作詳細說明本實施例在以本發明技術方案為前 提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發明的保護範圍不限於下 述的實施例。實施例如圖1所示，本實施例包括壓力傳感器1、壓力調理模塊2、微處理器模塊3、無線 發射模塊4、無線接收模塊5、電源模塊6、心電採樣模塊7、心電調理模塊8、外殼9、第一心 電電極10和第二心電電極11，其中外殼9位於動物體內，無線接收模塊5位於動物體外， 微處理器模塊3、心電調理模塊8、心電採樣模塊7、無線發射模塊4、壓力調理模塊2和電源 模塊6設置在外殼9內，心電電極10和壓力傳感器1設置在外殼9外部，第一心電電極10 位於動物的左側肢體，第二心電電極11位於動物的右側肢體，壓力傳感器1的輸入端通過 細小的導管與動物血管相連傳輸動物的血壓信息，壓力傳感器1的輸出端與壓力調理模塊 2相連傳輸動物的血壓信息，壓力調理模塊2與微處理器模塊3相連傳輸調理後的動物血壓 信息，兩個心電電極分別與心電調理模塊8相連傳輸動物的心電模擬信息，心電調理模塊8 與心電採樣模塊7相連傳輸調理後的心電模擬信息，心電採樣模塊7與微處理器模塊3相 連傳輸心電數字信息，微處理器模塊3與無線發射模塊4相連傳輸動物的血壓信息和心電 數字信息，無線發射模塊4與無線接收模塊5無線相連傳輸動物的血壓信息和心電數字信 息，電源模塊6分別與微處理器模塊3、心電調理模塊8、心電採樣模塊7、壓力調理模塊2和 無線發射模塊4相連傳輸電源信息。所述的微處理器模塊3採用PIC24系列單片機。所述的心電調理模塊8採用AD620放大器。
所述的心電採樣模塊7採用AD7321晶片。所述的壓力調理模塊2採用LTC2053放大器。所述的無線發射模塊4採用IA4420晶片。所述的外殼9是膠囊狀的，其由醫用聚丙烯材料組成，且其直徑是10mm，長度是 22mm0所述的電源模塊6是若干充電鈕扣電池，其通過無線能量傳輸的方式進行定期充 H1^ ο所述的壓力傳感器1是微型壓力傳感器。本實施例的檢測過程是壓力傳感器1將動物血壓轉變為模擬電壓信號，送入壓 力調理模塊2，壓力調理模塊2將血壓的模擬電壓幅值放大到0 3V之間，由微處理器模塊 3對模擬電壓進行AD採樣，獲取動物血壓大小的準確數值；第一心電電極10和第二心電電 極11檢測動物的心電並轉變為模擬電壓信號，送入心電調理模塊8，心電調理模塊8將心 電模擬信號幅值放大到士2. 5V之間，送入心電採樣模塊7，心電採樣模塊7對模擬電壓進 行AD採樣，獲取動物心電大小的準確數值，心電採樣模塊7將心電大小的數值傳送到微處 理器模塊3，微處理器模塊3將動物的血壓和心電數值傳送至無線發射模塊4，由無線發射 模塊4進行調製後將血壓和心電大小的數值傳送至動物體外的無線接收模塊5。本實施例採用技術成熟的晶片，成本低，通過外科手術植入動物體內，可長時間連 續不斷監測動物正常生理狀態下的血壓和心電，且檢測準確穩定，在動物飼養和培育等方 面具有十分重要的應用價值。
權利要求
一種植入式微型生理參數檢測系統，包括微處理器模塊、心電採樣模塊、心電調理模塊、兩個心電電極、壓力傳感器、壓力調理模塊、電源模塊和外殼，其特徵在於，還包括無線接收模塊和無線發射模塊，其中外殼位於動物體內，無線接收模塊位於動物體外，微處理器模塊、心電調理模塊、心電採樣模塊、無線發射模塊、壓力調理模塊和電源模塊設置在外殼內，心電電極和壓力傳感器設置在外殼外部，兩個心電電極分別位於動物的左側肢體和右側肢體內，壓力傳感器的輸入端與動物血管相連傳輸動物的血壓信息，壓力傳感器的輸出端與壓力調理模塊相連傳輸動物的血壓信息，壓力調理模塊與微處理器模塊相連傳輸調理後的動物血壓信息，心電電極與心電調理模塊相連傳輸動物的心電模擬信息，心電調理模塊與心電採樣模塊相連傳輸調理後的心電模擬信息，心電採樣模塊與微處理器模塊相連傳輸心電數字信息，微處理器模塊與無線發射模塊相連傳輸動物的血壓信息和心電數字信息，無線發射模塊與無線接收模塊無線相連傳輸動物的血壓信息和心電數字信息，電源模塊分別與微處理器模塊、心電調理模塊、心電採樣模塊、壓力調理模塊和無線發射模塊相連傳輸電源信息。
2.根據權利要求1所述的植入式微型生理參數檢測系統，其特徵是，所述的外殼是膠 囊狀的，其直徑小於或者等於12mm，長度小於或者等於25mm。
3.根據權利要求1所述的植入式微型生理參數檢測系統，其特徵是，所述的電源模塊 是若干充電鈕扣電池。
4.根據權利要求1所述的植入式微型生理參數檢測系統，其特徵是，所述的壓力傳感 器是微型壓力傳感器。
5.根據權利要求1所述的植入式微型生理參數檢測系統，其特徵是，所述的心電調理 模塊和壓力調理模塊都是放大器。
全文摘要
一種醫療器械技術領域的植入式生理參數微型檢測系統，包括微處理器模塊、心電採樣模塊、心電調理模塊、兩個心電電極、壓力傳感器、壓力調理模塊、電源模塊、無線發射模塊、無線接收模塊和外殼，其中外殼位於動物體內，無線接收模塊位於動物體外，微處理器模塊、心電調理模塊、心電採樣模塊、無線發射模塊、壓力調理模塊和電源模塊設置在外殼內，心電電極和壓力傳感器設置在外殼外部，微處理器模塊與無線發射模塊相連，無線發射模塊與無線接收模塊無線相連。本發明通過外科手術植入動物體內，不會對動物的正常生活產生影響，24小時連續監測動物的血壓和心電，具有真實、準確、數據量大的優點，在動物飼養和培育等方面具有重要的應用價值。
文檔編號A61B5/0205GK101828907SQ201010109079
公開日2010年9月15日 申請日期2010年2月11日 優先權日2010年2月11日
發明者劉華, 張明卿, 許茜茜, 郭子平, 顏國正 申請人:上海交通大學