一種心電抗幹擾電路及監護儀的製作方法

2023-09-24 03:52:00

本實用新型實施例屬於心電監測技術領域，尤其涉及一種心電抗幹擾電路及監護儀。

背景技術：

抗幹擾能力是心電測量電路性能的重要指標，心電測量電路的共模抑制比越大，抗幹擾能力則越強。心電測量電路的共模抑制比不僅與心電信號差分電路的共模抑制比有關而且還與心電信號差分電路輸入信號的通路一致性有關，即心電信號差分電路兩個輸入端的輸入信號的通路一致性越高，心電測量電路的共模抑制比越大。

現有技術中的對於同時具有心電和呼吸檢測功能的監護儀，一般採用如圖1所示的電路結構進行心電測量和呼吸測量，其包括共用導聯線1、非共用導聯線2、呼吸測量電路3、呼吸信號後級處理電路6、心電信號差分電路4以及心電信號處理電路5，其中所述共用導聯線1和所述呼吸測量電路3連接至所述心電信號差分電路4的第一輸入端，所述非共用導聯線2連接至所述心電信號差分電路4的第二輸入端，所述心電信號差分電路4的輸出端連接至所述心電信號處理電路5，所述呼吸測量電路3的輸出端連接至所述呼吸信號後級處理電路6的輸入端。這種監護儀雖然能夠同時進行心電測量和呼吸測量，但是會使得接入心電信號差分電路4兩個輸入端的共用導聯線的信號通路和非共用導聯線的信號通路具有明顯的差異性，因此在一定程度上會降低心電測量電路的共模抑制比，削弱心電測量電路的抗幹擾能力。

技術實現要素：

本實用新型實施例的目的在於提供一種心電抗幹擾電路及監護儀，旨在解決現有的同時具有心電和呼吸檢測功能的監護儀所採用的電路結構會在一定程度上降低心電測量電路的共模抑制比，削弱心電測量電路的抗幹擾能力的問題。

本實用新型實施例是這樣實現的，一種心電抗幹擾電路，包括：

共用導聯線、非共用導聯線、呼吸測量電路、呼吸信號後級處理電路、心電信號差分電路、心電信號處理電路以及所述呼吸測量電路的等效電路，其中，所述共用導聯線與所述呼吸測量電路的輸出端共接後連接至所述心電信號差分電路的第一輸入端，所述非共用導聯線與所述呼吸測量電路的等效電路的輸出端共接後連接至所述心電信號差分信號的第二輸入端，所述心電信號差分電路的輸出端連接至所述心電信號處理電路的輸入端，所述呼吸測量電路的輸出端連接至所述呼吸信號後級處理電路的輸入端。

在上述技術方案的基礎上，所述呼吸測量電路包括載波發生電路、第一耦合電路以及呼吸信號差分電路，其中，所述第一耦合電路的第一輸入端與所述共用導聯線連接，第二輸入端與所述載波發生電路的輸出端連接，輸出端與所述呼吸信號差分電路的輸入端連接；所述呼吸信號差分電路的輸出端連接至所述呼吸信號後級處理電路的輸入端。

在上述技術方案的基礎上，所述呼吸測量電路的等效電路包括第一阻容網絡、第二耦合電路以及第二阻容網絡，其中，所述第一阻容網絡、所述第二耦合電路以及所述第二阻容網絡分別為所述載波發生電路的輸出電路、所述第一耦合電路以及所述呼吸信號差分電路的輸入電路的等效電路，所述第二耦合電路的第一輸入端與所述非共用導聯線連接，第二輸入端與所述第一阻容網絡連接，輸出端與所述第二阻容網絡連接。

在上述技術方案的基礎上，所述第一阻容網絡採用阻值為0～0.1歐姆的電阻器。

在上述技術方案的基礎上，所述第一阻容網絡採用由電容和電阻器組成的等效阻抗為0～0.1歐姆的電路。

在上述技術方案的基礎上，所述第二阻容網絡採用阻值為大於或等於100兆歐姆的電阻器。

在上述技術方案的基礎上，所述第二阻容網絡採用由電容和電阻器組成的等效阻抗大於100兆歐姆的電路。

在上述技術方案的基礎上，所述第二耦合電路與所述第一耦合電路的電路結構相同。

本實用新型實施例的另一目的在於提供一種監護儀，該監護儀的電路結構採用上述任一項所述的心電抗幹擾電路。

本實用新型實施例提供的一種心電抗幹擾電路及監護儀具有以下有益效果：

本實用新型實施例由於在現有心電抗幹擾電路的電路結構的基礎上增加一呼吸測量電路的等效電路，來提高接入心電抗幹擾電路中心電信號差分電路兩個輸入端的信號通路的一致性，從而提高了心電抗幹擾電路中心電測量電路的共模抑制比，增強了心電測量電路的抗幹擾能力。

附圖說明

圖1是現有技術提供的心電抗幹擾電路的內部電路結構示意圖；

圖2是本實用新型實施例提供的心電抗幹擾電路的內部電路結構示意圖；

圖3是本實用新型實施例提供的心電抗幹擾電路中呼吸測量電路的電路結構示意圖；

圖4是本實用新型實施例提供的心電抗幹擾電路中呼吸測量電路的等效電路的電路結構示意圖。

具體實施方式

為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，並不用於限定本實用新型。

圖2是本實用新型實施例提供的心電抗幹擾電路的內部電路結構示意圖。為了便於說明僅僅示出了與本實施例相關的部分。

參見圖2所示，本實施例提供的一種心電抗幹擾電路，包括：共用導聯線1、非共用導聯線2、呼吸測量電路3、呼吸信號後級處理電路6、心電信號差分電路4、心電信號處理電路5以及所述呼吸測量電路的等效電路7，其中，所述共用導聯線1與所述呼吸測量電路3的輸出端共接後連接至所述心電信號差分電路4的第一輸入端，所述非共用導聯線2與所述呼吸測量電路的等效電路7的輸出端共接後連接至所述心電信號差分信號的第二輸入端，所述心電信號差分電路4的輸出端連接至所述心電信號處理電路5的輸入端，所述呼吸測量電路3的輸出端連接至所述呼吸信號後級處理電路6的輸入端。

在本實施例中，所述呼吸測量電路的等效電路7主要是為了提高接入心電信號差分電路4兩個輸入端的信號通路的一致性，從而來增加心電測量電路的共模抑制比，提高心電測量電路的抗幹擾能力。

圖3示出了本實用新型實施例提供的心電抗幹擾電路中呼吸測量電路3的電路結構示意圖。為了便於說明僅僅示出了與本實施例相關的部分。

參見圖3所示，所述呼吸測量電路3包括載波發生電路31、第一耦合電路32以及呼吸信號差分電路33，其中，所述第一耦合電路32的第一輸入端與所述共用導聯線1連接，第二輸入端與所述載波發生電路31的輸出端連接，輸出端與所述呼吸信號差分電路33的輸入端連接；所述呼吸信號差分電路33的輸出端連接至所述呼吸信號後級處理電路7的輸入端。

在本實施例中，在進行呼吸測量時，首先將共用導聯線1連接被測腔體，載波發生電路31輸出的載波信號通過第一耦合電路32和共用導聯線1耦合到被測腔體，當被測腔體發生呼吸運動時，被測腔體的電阻抗會隨著呼吸運動產生微小的變化，載波信號被調製為包含有呼吸信號的調製信號後傳輸至所述呼吸信號差分電路33進行差分處理，去除共模噪聲，然後再由呼吸信號後級處理電路7對去除共模噪聲後的調製信號進行整流、濾波處理後得到被測腔體的呼吸信號，最後將呼吸信號進行模數轉換後進行數據分析。

圖4示出了本實用新型實施例提供的心電抗幹擾電路中呼吸測量電路的等效電路7的電路結構示意圖。為了便於說明僅僅示出了與本實施例相關的部分。

參見圖4所示，所述呼吸測量電路的等效電路7包括第一阻容網絡71、第二耦合電路72以及第二阻容網絡73，其中，所述第一阻容網絡71、所述第二耦合電路72以及所述第二阻容網絡分別為所述載波發生電路31的輸出電路、所述第一耦合電路32以及所述呼吸信號差分電路33的輸入電路的等效電路，所述第二耦合電路72的第一輸入端與所述非共用導聯線2連接，第二輸入端與所述第一阻容網絡71連接，輸出端與所述第二阻容網絡73連接。

在本實施例中，第一阻容網絡等效的是載波發生電路31的輸出電路，其阻抗與載波發生電路的輸出阻抗近似，由於載波發生電路31通常是由運算放大器搭建而成的，所以其輸入阻抗與輸出阻抗隔離，不會相互影響，並且由於運算放大器的輸出阻抗極低，基本可以忽略不計，因此本實施例中的第一阻容網絡71可以採用阻值為0～0.1歐姆的電阻器。優選的，在一具體應用中，所述第一阻容網絡71可以採用阻值為0.05歐姆的電阻器。需要說明的是，在其他實現示例中，所述第一阻容網絡也可以採用由電容和電阻組成的等效阻抗為0～0.1歐姆的電路。

在本實施例中，第二阻容網絡等效的是呼吸信號差分電路的輸入電路，其阻抗與呼吸信號差分電路的輸入阻抗近似，由於呼吸信號差分電路33一般也是由運算放大器搭建而成的，所以其輸入阻抗與輸出阻抗隔離，不會相互影響，並且由於運算放大器的輸入阻抗極高，一般均在100兆歐姆以上，因此，本實施例中第二阻容網絡73可以採用阻值大於或等於100兆歐姆的電阻器。優選的，在一具體應用中，所述第二阻容網絡73採用阻值為100兆歐姆的電阻器。需要說明的是，在其他實現示例中，所述第二阻容網絡也可以採用由電容和電阻組成的等效阻抗大於100兆歐姆的電路。

在本實施例中，由於呼吸測量電路3中的第一耦合電路32一般是由多個電容電阻網絡構成的，其結構較為複雜，不易進行等效，因此，本實施例中的第二耦合電路72可以直接採用與第一耦合電路32相同的電路結構，這樣不僅能夠保證呼吸測量電路的等效電路7與所述呼吸測量電路3在結構上保持對稱，而且可以使得接入心電信號差分電路4兩個輸入端的信號通路中的寄生電容、寄生電感以及寄生電阻相近，更加有利於保證兩個信號通路的一致性，能夠最大限度的提高心電抗幹擾電路中心電測量電路的共模抑制比，增加心電測量電路的抗幹擾能力。

以上可以看出，本實用新型實施例提供的心電抗幹擾電路由於在現有心電抗幹擾電路的電路結構的基礎上增加一呼吸測量電路的等效電路7，來提高接入心電抗幹擾電路中心電信號差分電路4兩個輸入端的信號通路的一致性，從而提高了心電抗幹擾電路中心電測量電路的共模抑制比，增強了心電測量電路的抗幹擾能力。

此外，本實施新型實施例還提供一種監護儀，該監護儀的電路結構採用本實用新型圖2～圖4所示實施例中提供的心電抗幹擾電路。

需要說明的是，由於本實用新型實施例提供的監護儀的工作原理與本實用新型圖2～圖4所示實施例中提供的心電抗幹擾電路的工作原理相同，因此，在此不再贅述。

綜上，本實用新型實施例提供的一種監護儀同樣能夠提高心電抗幹擾電路中心電測量電路的共模抑制比，增強了心電測量電路的抗幹擾能力。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，並不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。