生物電信息檢測處理儀的製作方法

2023-07-26 23:34:56

專利名稱：生物電信息檢測處理儀的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種檢測和處理生物電信息的醫療儀器，特別是一種用於診斷人體生物電疾病信息的檢測處理儀。
近年來，國內外廣泛研究了人體生命信息，特別是結合中醫理論，利用現代化儀器和手段對人體的生命信息系統進行了測試和研究，取得了顯著的成果。人體每個生物細胞都會產生電流，但生物電的數量級極其微弱，而病變細胞所產生的生物電都要比正常細胞高，這一理論已被日本東京農工大學資源化學副教授松永是通過嚴格的科學論證而證實。根據中醫的人體經絡學「內屬臟腑，外絡肢節」的理論，當疾病侵入肌體時，可通過經絡而傳入臟腑，而臟腑的病變亦可通過經絡反映到體表來。在臨床實踐中，人們又結合中醫人體穴位理論，注意到人的體表穴位的生物電信息最能集中地反映人體健康狀況及疾病所在。
隨著現有技術的發展，一些通過人體穴位上皮膚的電阻或電位來測定生物電的裝置應運而生。江蘇省江寧縣秣陵無線電廠發明的一種人體信息診斷儀(專利申請號86206895)，採用了集成電路，以運算放大器放大生物電量，利用比較器和邏輯電路鑑別陰性和陽性，並通過發光二極體、電壓表及蜂鳴器給出信息，使醫務人員能夠對人體的健康狀況作檢查診斷。但此診斷儀沒有很好地解決靈敏度、精確度、抗幹擾性、重複性、測試記錄等問題，也沒有能夠排除人體之間的個體差異，空腹滿腹、氣候溫溼度對檢測的影響以及人體靜電雜波幹擾等，在檢測過程中存在著一定的局限性。
本實用新型的目的在於提高生物電檢測裝置的靈敏度、精確度、抗幹擾性、重複性的同時，克服各種人體間個體差異，排除各種環境、人為因素的幹擾，使檢測操作方便簡單、迅速有效，即提供一種準確地檢測人體生物電信息從而反映人體生命信息系統狀態的便於及時對疾病診斷和治療的儀器。
本實用新型是由高精度電源、信息檢測裝置、信號放大電路、信號處理電路、信號輸出裝置等組成。其信息檢測裝置採用能發生陡直矩形波的激勵信號裝置與整流濾波電路串接，有效地克服了檢測點在外部激勵電磁場作用下所發生的生物電磁場的極化，並通過恆壓檢測電極與被檢測體構成一檢測迴路，使檢測電極對檢測點壓力始終保持恆定，避免由於外部的刺激，造成檢測點生物電磁場狀況發生變化而影響檢測的效果。整流濾波電路的輸出端與放大電路的輸入端相連接，放大電路由懸空式零共模輸入放大器組成，其輸出端與模／數轉換器相連接。檢測到的生物電信息通過整流濾波器後形成正值直流模擬信號，經放大電路放大後由模／數轉換器轉換成數位訊號。本實用新型的信號處理電路是由模／數轉換器和輸入／輸出接口、微處理器、存貯器等微型計算機元件構成，模／數轉換器輸出的數位訊號通過輸入／輸出接口電路送入微處理器，並根據面板功能鍵輸入的指令以及存貯器中的工作程序進行處理，然後通過輸入／輸出接口將處理結果送往信號輸出裝置。
為了準確方便地體現經過處理的生物電信息，本實用新型的信號輸出裝置包括能顯示正常與異常生物電值的一個以上的指示燈、異常信息聲響報警器、能將所有檢測信號記錄下來的印表機以及直觀顯示即時生物電信息值的一位以上的數據顯示裝置。為使本實用新型操作方便簡單、功能齊全，設置了面板功能鍵，其中包括列印選擇鍵、空／滿腹選擇鍵、信號比例選擇鍵、清零復位鍵、音響報警選擇鍵、重複檢測鍵、列印啟動鍵、機外列印啟動鍵以及走紙鍵。此外為了便於對檢測處理後的結果進行分類及檢索，設置數碼編號裝置，其信號線與微機輸入／輸出接口的雙向數據總線相連接。
由於採用陡直矩形波發生器作為激勵信號裝置，利用恆壓檢測電極接觸檢測點，利用恆壓檢測後的信息通過微機進行處理以及有多種形式的信號輸出裝置等，使本實用新型具有較高的靈敏度、精確度以及較強的抗幹擾能力、重複性和穩定性，觀察輸出信號直觀方便。面板各功能鍵的設置使操作人員的操作簡便靈活，儀器功能齊全。數碼編號裝置為信息處理結果的整理分類、檢索存檔提供了方便。
本實用新型能夠迅速、準確、方便地檢測到人體的生物電信息，從而獲得人體生命信息系統狀況，適合對人體的腫瘤及六十餘種常見病、多發病的普查診斷，適用於在各種環境和條件下進行檢測，檢測時無破損、無痛苦及無任何副作用。具有診斷率高、確診率高、使用簡單、攜帶方便、價格低廉、便於推廣等特點。一個有經驗的醫務工作者只需在十五分鐘左右即能對病人進行全身檢測，診斷有無腫瘤，確定部位，辨析性質。
以下結合附圖及實施例對本實用新型作進一步描述。


圖1為本實用新型原理方框圖圖2為恆壓檢測電極的結構圖圖3為信息檢測裝置及放大電路的電路圖圖4為模／數轉換、微機輸入／輸出接口以及部分信號輸出輸入裝置的電路圖圖5為信號處理裝置及部分信號輸出裝置的電路圖圖6為聲光報警系統的電路圖圖7為本實用新型外部結構圖附圖所見的標號內容順序為1－信息檢測裝置1.1－運算放大集成塊1.2－整流濾波電路2－放大電路2.1－運算放大集成塊3－模／數轉換器4－信號處理電路5－信號輸出裝置6－數碼編號裝置7－面板功能鍵8－印表機驅動電路9－聲光報警控制電路10－聲響報警器11－輸入／輸出接口器12－微處理器13－輸出轉接口器14－存貯器15－解碼器16－數字顯示接口器17－數據顯示器18－電源19－恆壓檢測電極19.1－探針19.2－凸塊19.3－彈簧19.4－套殼19.5－支承杆19.6－電極導線19.7－調節螺釘20－數／模轉換器21－走紙鍵22－重複檢測鍵23－列印啟動鍵24－清零復位鍵25－信號比例鍵26－聲響報警選擇鍵27－列印選擇鍵28－空／滿腹選擇鍵29－電源開關30－LED指示燈31－拔碼盤32－印表機33－機外列印鍵接口34、35－檢測電極接口參照圖2，恆壓檢測電極19由探針19.1、彈簧19.3、支承杆19.5、調節螺釘19.7及套殼19.4構成。在探針上置有可阻礙彈簧沿彈性方向運動的凸塊19.2，彈簧套在探針外，並由探針凸塊和支承杆卡住兩端，電極導線19.6與探針19.1的後端相連接。應用時，探針牴觸檢測點，在外力的作用下壓縮彈簧，視彈簧壓縮長短(反映在探針19.1收縮長度)可控制力度，避免由於外力不均或人為因素而造成檢測點生物電採集的不均衡。調節螺釘19.7用於調整檢測點的壓力，從而提高檢測的準確度。
參見圖3，本實用新型的信息檢測裝置1是由運算放大集成塊1.1構成的工作頻率為3Hz－1KHz的陡直矩形波激勵信號發生器以及整流濾波電路1.2組成。在檢測生物電信息時，激勵信號發生器通過a、b點與檢測電極、被檢測體以及整流濾波電路共同構成一檢測迴路。被檢測體在陡直矩形波信號的激勵下產生生物電響應信號，通過整流濾波電路後形成正值直流模擬信號。
放大電路2由集成運放塊2.1構成的懸空式零共模輸入放大器組成，其輸入端與整流濾波電路1.2相連接，輸出端與模／數(A／D)轉換器3相連接。檢測到的生物電信息模擬信號經過放大器放大後，由A／D轉換器3變換成數位訊號供計算機進行處理。
本實用新型的信號處理電路4是14433A／D轉換器3和微型計算機Intel80／86系列器件組成。其中微型計算機器件採用了8085微處理器(MPU)12、2732可編程只讀存貯器(EPROM)14以及8155輸入／輸出(I／O)接口器11、8212輸出轉換接口器13等。微型計算機的線路連接參見圖4、圖5，因原理及工作方法，已成為現有技術，恕不贅述。
參見圖7及圖4，為了方便操作與完善檢測功能，設置了各面板功能鍵，包括列印選擇鍵27、空／滿腹選擇鍵28、信號比例鍵25、清零復位鍵24、聲響報警選擇鍵26、重複檢測鍵22、列印啟動鍵23、機外列印啟動鍵及走紙鍵21。其中除聲響報警選擇鍵、清零復位鍵外，其餘各鍵的控制信號線均與I／O接口11的一組輸入控制信號線連接，並通過I／O接口給予微機一定的工作指令信號。機外列印啟動鍵採用腳踏開關，通插口34與儀器連接，使操作更為靈活方便。
數碼編號裝置6採用兩位8421拔碼盤31，其信號線與I／O接口11的雙向數據總線相連接，使用時根據需要拔動號碼輪，編好數碼的信號將送入微機進行處理，並通過信號輸出裝置5中數據顯示器17及印表機33顯示列印。
為了適應不同用途的需要，本實用新型分別設置了四種信號輸出裝置。(1)印表機33。其驅動電路8中的控制線與I／O接口11的一組輸入輸出控制信號線連接，在微機的控制下，列印出所檢測到的生物電信息值，供判斷和存檔。(2)數字置示裝置，採用了五位七段數碼顯示管17，其一端與8279可編程鍵盤／顯示器接口16的七段選擇輸出線連接，另一端的數位選擇則通過74LS138控制解碼器15與顯示器接口16相連接。數字顯示裝置直觀地顯示了檢測到的即時生物電信息值。(3)聲光報警系統。將指示燈(LED)30的信號線、聲響報警器10的信號線與聲光報警控制電路9的一組控制輸出信號線相連接。由微機輸出的人體基礎生物電數位訊號經數／模轉換器(D／A)20轉化為模擬信號，經聲光報警控制電路9中的分壓電阻後確定比例送至窗口施密特比較器。檢測時，人體其他穴位生物電信號輸入窗口施密特比較器與人體基礎生物電信號進行比較，通過與非門互鎖，輸至指示燈30作燈光顯示，並將陽性值、強陽性值通過聲響報警器10報警，以定性方式提醒檢測者注意。
權利要求1.一種由高精度電源、信息檢測裝置、信號放大電路、信號處理電路、信號輸出裝置、數碼編號裝置以及面板功能鍵等組成的生物電信息檢測處理儀，其特徵在於a.信息檢測裝置由產生陡直矩形波激勵信號的裝置與整流濾波電路串接而成，並通過恆壓檢測電極和被檢測體構成一檢測迴路；b.放大電路由懸空式零共模輸入放大器組成，其輸入端與整流濾波電路的輸出端相連接；c.由模/數轉換器、輸入/輸出接口、微處理器、存貯器微計算機元件構成對檢測信號進行處理的信號處理電路；d.信號輸出裝置包括一個以上的指示燈、聲響報警器、印表機、一位以上的數字顯示裝置；e.面板功能鍵包括列印選擇鍵、空/滿腹選擇鍵、信號比例選擇鍵、清零復位鍵、聲響報警選擇鍵、重複檢測鍵、列印啟動鍵、機外列印啟動鍵以及走紙鍵；f.數碼編號裝置的信號線與輸入/輸出接口的雙向數據總線相連接。
2.根據權利要求1所述的生物電信息檢測處理儀，其特徵在於激勵信號裝置是由運算放大集成塊構成，能產生3Hz——1KHz陡直矩形波的發生器組成。
3.根據權利要求1所述的生物電信息檢測處理儀，其特徵在於恆壓檢測電極是由探針、彈簧、支承杆、調節螺釘以及套殼構成，並在探針上置有可阻礙彈簧沿彈性方向運動的凸塊，電極導線與探針後端相連接。
4.根據權利要求1所述的生物電信息檢測處理儀，其特徵在於印表機驅動控制線與輸入／輸出接口的一組輸入輸出控制信號線相連接。
5.根據權利要求1所述的生物電信息檢測處理儀，其特徵在於面板功能鍵中列印選擇鍵、空／滿腹選擇鍵、重複檢測鍵、列印啟動鍵和機外列印啟動鍵、信號比例鍵、走紙鍵的控制信號線與輸入／輸出接口的一組輸入控制信號線相連接。
6.根據權利要求1所述的生物電信息檢測處理儀，其特徵在於數字顯示器的一端與可編程鍵盤／顯示器接口的七段選擇輸出線相連接，另一端的數位選擇則通過控制解碼器與顯示器接口相連接。
7.根據權利要求1所述的生物電信息檢測處理儀，其特徵在於指示燈信號線、聲響報警器信號線與聲光報警控制電路的一組控制輸出信號線相連接。
專利摘要一種通過檢測人體穴位生物電流變化來診斷人體疾病的儀器，適合對惡性腫瘤以及六十餘種常見疾病的診斷。它採用電腦控制、數字顯示、聲光報警、自動列印等裝置，並有空/滿暖選擇、信號比例選擇及機外列印啟動等功能，適用於各種條件下檢測，無破損、無痛苦及無任何副作用，只需十分鐘即能對病人進行全身檢測，判斷有無腫瘤，確定部位，辨析性質。具有診斷率高、使用簡單，攜帶方便、價格低廉、便於推廣等特點。
文檔編號A61B5/04GK2065461SQ89214349
公開日1990年11月14日 申請日期1989年7月19日 優先權日1989年7月19日
發明者黃河, 朱蘇豫 申請人:朱蘇豫