麻醉深度監測裝置的製作方法

2023-05-30 10:39:56 1

本實用新型屬於醫療監測技術領域，尤其涉及麻醉深度監測裝置。

背景技術：

麻醉是指藉助於藥物等方法而產生的全身或局部感覺的消失及記憶遺忘狀態，它可以確保手術的順利進行，麻醉過深或過淺都會對患者造成危害。因此，麻醉深度的監測尤為重要。麻醉是通過引起可逆的中樞神經系統的抑制和興奮，從而達到意識消失和止痛的目的。而腦電可以直接反映出中樞神經系統的活動。因此腦電技術成為確定麻醉深度的最佳手段之一。

在現有的麻醉深度檢測裝置中，主要是以數個電極貼片和導線以及一監護終端來實現的，亦將電極片貼附於人體，而該導線是連接於電極貼片和監護儀之間，用以傳輸電極貼片所檢測的腦電信號至該計算機裝置，該計算機裝置再將所接受的腦電信號予以存儲、分析並顯示。然而，這種裝置設計複雜、儀器笨重，在使用中有諸多不便。

技術實現要素：

本實用新型就是針對現有技術存在的缺陷，提供麻醉深度監測裝置，其通過無線通訊技術手段獲得使用者的腦電信號和麻醉深度。

為實現上述目的，本實用新型提供麻醉深度監測裝置，包括採集模塊、腦電信號處理模塊、主控模塊、電源模塊、WiFi模塊及藍牙模塊。

所述採集模塊的輸出端與腦電信號處理模塊的輸入端相連，腦電信號處理模塊的輸出端與主控模塊的模數轉換口相連，主控模塊通過串口分別與WiFi模塊及藍牙模塊實現通訊連接；所述電源模塊與主控模塊相連，電源模塊通過一撥碼開關為WiFi模塊、藍牙模塊其中之一供電；所述撥碼開關的第一埠與所述藍牙模塊連接，所述撥碼開關的第二埠與所述WiFi模塊連接。

所述的腦電信號處理模塊由前置放大器、高通濾波器、第二級放大器、低通濾波器、工頻陷波器、第三級放大器構成；所述前置放大器的輸入端與信號採集模塊相連，前置放大器的輸出端與高通濾波器的輸入端相連，高通濾波器的輸出端與第二級放大器的輸入端相連，第二級放大器的輸出端與低通濾波器的輸入端相連，低通濾波器的輸出端與工頻陷波器的輸入端相連，工頻陷波器的輸出端與第三級放大器的輸入端相連，第三級放大器的輸出端與主控模塊相連。

作為本實用新型的一種優選方案，所述的主控模塊採用單片機為主控晶片。

作為本實用新型的另一種優選方案，所述的採集模塊由四個貼片電極組成。（用於採集腦電模擬信號）。

作為本實用新型的另一種優選方案，所述藍牙模塊還包括藍牙天線，所述WiFi模塊還包括WiFi天線；所述藍牙模塊與所述藍牙天線相連，所述WiFi模塊與所述WiFi天線相連。

作為本實用新型的另一種優選方案，所述的電源模塊包括電源管理晶片、與所述電源管理晶片連接的可充電電池和低壓差線性穩定器。

作為本實用新型的另一種優選方案，所述藍牙模塊、所述WiFi模塊集成在同一PCB板上，所述藍牙天線、所述WiFi天線為同一天線。

作為本實用新型的另一種優選方案，所述的採集模塊、腦電信號處理模塊、主控模塊、電源模塊、WiFi模塊及藍牙模塊固定於一條可戴於病人頭部的彈性帶上；且採集模塊的四個貼片電極置於彈性帶的同一側，腦電信號處理模塊、主控模塊、電源模塊、WiFi模塊及藍牙模塊固定設於該彈性帶內部。

與現有技術相比本實用新型有益效果。

本實用新型採用模塊化設計，方便拆卸、更換元器件。可以使得麻醉深度檢測者不需連接導線即可獲得腦電信號，省去傳統檢測裝置的導線所帶來的不便，可將多人腦電數據傳輸至計算機裝置集中處理，方便於重症監護病房多人實時監測，並節約了成本。

本實用新型設置的信號處理模塊，因為腦電信號很微弱，故需要信號的放大與濾波處理；本設計中的信號處理模塊包括多級放大電路與多個濾波器，滿足後續主控模塊的進一步處理，避免單級放大所帶來的運放本身的失調和嚴重失真。選用低通濾波器、高通濾波器和工頻陷波器來對不同頻率的噪聲、幹擾進行濾波處理。

本實用新型所述監測裝置具有兩種無線通訊方式，基於wifi的無線通信和藍牙的無線通信，可滿足多種接收終端的不同接收請求。且接收終端可根據實際情況選擇通過藍牙電路、WiFi電路之一與通信終端以及通信電路進行數據通信，選擇操作方便。使得接收終端在無WiFi的情況下，也可使用藍牙進行監測。

另外，所述藍牙天線、所述WiFi天線為與同一天線。節約資源，設計緊湊。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方式對本實用新型做進一步說明。本實用新型保護範圍不僅局限於以下內容的表述。

圖1是本實用新型原理框圖。

圖2是本實用新型前置放大器電路圖。

圖3是本實用新型第二級放大電路圖。

圖4是本實用新型低通濾波器電路圖。

圖5是本實用新型50Hz陷波器電路圖。

具體實施方式

如圖1所示，本實用新型包括採集模塊、信號處理模塊、主控模塊、電源模塊、WiFi模塊及藍牙模塊。

所述採集模塊的輸出端與腦電信號處理模塊的輸入端相連，腦電信號處理模塊的輸出端與主控模塊的模數轉換口相連，主控模塊通過串口分別與WiFi模塊及藍牙模塊實現通訊連接；所述電源模塊與主控模塊相連，電源模塊通過一撥碼開關為WiFi模塊、藍牙模塊其中之一供電；所述撥碼開關的第一埠與所述藍牙模塊連接，所述撥碼開關的第二埠與所述WiFi模塊連接。

所述的腦電信號處理模塊由前置放大器、高通濾波器、第二級放大器、低通濾波器、工頻陷波器、第三級放大器構成；所述前置放大器的輸入端與信號採集模塊相連，前置放大器的輸出端與高通濾波器的輸入端相連，高通濾波器的輸出端與第二級放大器的輸入端相連，第二級放大器的輸出端與低通濾波器的輸入端相連，低通濾波器的輸出端與工頻陷波器的輸入端相連，工頻陷波器的輸出端與第三級放大器的輸入端相連，第三級放大器的輸出端與主控模塊相連。

所述的主控模塊採用單片機為主控晶片。

所述的採集模塊由四個貼片電極組成。（用於採集腦電模擬信號）

所述藍牙模塊還包括藍牙天線，所述WiFi模塊還包括WiFi天線；所述藍牙模塊與所述藍牙天線相連，所述WiFi模塊與所述WiFi天線相連。

所述的電源模塊包括電源管理晶片、與所述電源管理晶片連接的可充電電池和低壓差線性穩定器。因電源模塊及其電路屬於本領域常規手段，在此不加贅述。

所述藍牙模塊、所述WiFi模塊集成在同一PCB板上，所述藍牙天線、所述WiFi天線為同一天線。

所述前置放大器電路如圖2所示，在生物信號檢測中，前置放大器非常重要，需要從大量幹擾中提取待測信號。前置放大器性能將會較大地影響後續信號的處理，要求該級電路具有高輸入阻抗、高共模抑制比、低噪聲。本實施例中，前置放大器的晶片U1選取差分輸入方式AD620，其具有較高的共模抑制比，對共模幹擾有較高的抑制作用。

所述高通濾波器選用RC無源高通濾波器，用於隔離極化電壓，消除幹擾。RC 無源高通濾波器是本領域常規技術，在此不加贅述。

所述第二級放大電路如圖3所示，U2:A採用運算放大器OP482GP，為減小失真，第二級放大電路增益不宜過大，優選地，可選取100倍，（即R6阻值為99K，R4阻值為1K）。

所述低通濾波器電路如圖4所示，U2:B和U2:C採用運算放大器OP482GP，雖然腦電信號可以達到100Hz，但大多數頻率都集中在35Hz以內，而後續分析主要是對腦電信號的非線性分析，所以，低通濾波器截止頻率設計為35Hz左右，採用4階巴特沃斯濾波器。

所述50Hz陷波器電路如圖5所示，U3:A和U3:B採用運算放大器OP482GP，採用市電供電均為收到 50Hz 工頻幹擾，使採集的生物信號淹沒在幹擾中，為消除工頻幹擾，增加工頻陷波器。

所述第三級放大器，U3:C可採用AD620晶片來實現放大功能，由AD620組成的放大器屬常規手段，不加贅述。將多級放大濾波後輸出的信號供後級主控模塊進行下一步的A/D轉換處理。

所述撥動開關用於選擇藍牙電路或WiFi電路中的一個與通信終端以及通信電路進行數據通信。具體的，所述撥動開關的第一埠與所述藍牙電路連接，所述撥動開關的第二埠與所述WiFi電路連接，所述撥動開關還與所述電源電路連接；所述電源電路通過所述撥動開關為藍牙電路、WiFi電路其中之一供電。

通過撥動所述撥動開關可使所述電源電路與藍牙電路接通、與WiFi電路接通斷開，所述電源電路通過所述撥動開關為所述藍牙電路供電；或者，通過撥動所述撥動開關使所述電源電路與WiFi電路接通、與藍牙電路斷開，所述電源電路通過所述撥動開關為WiFi電路供電。用戶可根據實際情況選擇通過藍牙電路、WiFi電路之一與通信終端以及通信電路進行數據通信，選擇操作方便。

將所述藍牙模塊、所述WiFi模塊可集成在同一PCB板中，所述藍牙天線、所述WiFi天線為與同一天線。節約資源，設計緊湊。

優選的，所述WiFi模塊採用2.4GWiFi天線接收WiFi信號，可實現WiFi轉串口TTL，全雙工、透明傳輸工作模式，可與Android或iOS系統的WiFi模塊連接，實現所述WiFi電路與手機等通信終端之間實時穩定的WiFi數據傳輸。

優選的，所述藍牙模塊通過2 .4G藍牙天線接收藍牙信號，實現藍牙轉串口TTL，全雙工、透明傳輸工作模式，可與Android系統的藍牙2.0或iOS系統的藍牙4.0連接，實現所述藍牙電路與手機等通信終端之間實時穩定的藍牙數據傳輸。

優選的，所述的採集模塊、腦電信號處理模塊、主控模塊、電源模塊、WiFi模塊及藍牙模塊固定於一條可戴於病人頭部的彈性帶上；且採集模塊的四個貼片電極置於彈性帶的同一側，腦電信號處理模塊、主控模塊、電源模塊、WiFi模塊及藍牙模塊固定設於該彈性帶內部。

可以理解的是，以上關於本實用新型的具體描述，僅用於說明本實用新型而並非受限於本實用新型實施例所描述的技術方案，本領域的普通技術人員應當理解，仍然可以對本實用新型進行修改或等同替換，以達到相同的技術效果；只要滿足使用需要，都在本實用新型的保護範圍之內。