一種心音信號的採集及調理系統的製作方法

2023-12-03 06:39:56 1

專利名稱：一種心音信號的採集及調理系統的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於醫療器械技術領域，涉及一種心音信號的採集及調理系統。
背景技術：
心音是反映人體生理及病理的兩項重要指標，它是診斷人體疾病的重要手段之一，具有非常重要的臨床意義 。但是心音信號一般比較微弱、且採集過程中也容易受外界幹擾，因此，如何提高心音採集裝置的精確性、準確性顯得至關重要。
發明內容本實用新型的目的是提供一種心音信號的採集及調理系統，解決了現有心音採集裝置由於幹擾影響採集數據準確性的問題。本實用新型所採用的技術方案是，一種心音信號的採集及調理系統，包括依次連接的除顫及電力高壓保護電路、緩衝及導聯選擇電路、心音前置放大電路、高通濾波電路、低通濾波電路及信號處理單元，所述除顫及電力高壓保護電路還與探頭、阻抗式測呼吸電路及右腿驅動電路連接，所述緩衝及導聯選擇電路還與右腿驅動電路、高通濾波電路及信號處理單元連接，高通濾波電路還與信號處理單元連接，信號處理單元與光電隔離模塊連接。其中探頭設置有5個。本實用新型的有益效果是，該系統採用多個探頭提取心音信號，並採取了一系列放大、濾波措施，濾除噪聲幹擾，該系統解決了外界幹擾問題，具有採集數據準確可靠，低信噪比，成本低等優點。

圖I是本實用新型的心音信號的採集及調理系統的結構框圖。圖中，I.除顫及電力高壓保護電路，2.緩衝及導聯選擇電路，3.心音前置放大電路，4.高通濾波電路，5.低通濾波電路，6.信號處理單元，7.探頭，8.阻抗式測呼吸電路，9.右腿驅動電路，10.光電隔離模塊。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型進行詳細說明。本實用新型提供一種心音信號的採集及調理系統，包括依次連接的除顫及電力高壓保護電路I、緩衝及導聯選擇電路2、心音前置放大電路3、高通濾波電路4、低通濾波電路5及信號處理單元6，所述除顫及電力高壓保護電路I還與探頭7、阻抗式測呼吸電路8及右腿驅動電路9連接，其中探頭7設置有5個，所述緩衝及導聯選擇電路2還與右腿驅動電路9、高通濾波電路4及信號處理單元6連接，高通濾波電路4還與信號處理單元6連接，信號處理單元6與光電隔離模塊10連接。[0011]其中探頭7用於採集體徵生物信號。除顫及電力高壓保護電路I利用電流互感器和電壓互感器採樣電刀刀頭上的電流和電壓信號。當電刀輸出電流過大時，電流互感器輸出一個觸發電壓，去觸發一個小功率雙向可控矽，使其輸出短路信號，送到模式控制部分，鎖閉模式脈衝，使高頻脈衝的頻率降低，以降低功率輸出。阻抗式測呼吸電路8利用人體某部分阻抗的變化來進行生理參數測量。緩衝及導聯選擇電路2中緩衝電路利用電感電流不能突變的特性抑制器件的電流上升率；由於體表電極的位置不同.心電信號記錄的心臟電興奮活動狀況不同，導聯選擇電路用於根據5導聯的連接方式選擇位於體表不同位置電極的數據。右腿驅動電路9用於生物信號放大器，以減少共模幹擾。心電圖所發出的電子信號十分微小，通常只有幾個微伏(萬分之一伏)。而由於病人的身體也可以作為天線能受到電磁幹擾，特別是50/60HZ的家用供電噪音，這種幹擾可能會掩蓋的生物信號，使得信號難·以測量，因此，可以通過添加右腿驅動電路用來消除幹擾噪聲。心音傳感器輸出的信號微弱並往往夾雜著噪聲幹擾，所以必須要進行濾波和放大處理，由於是交流放大器，所以在電路中選取了電源電壓範圍寬，靜態功耗小，可單電源使用，價格低廉的集成運放LM324。心音前置放大電路3用於濾除極低頻幹擾，按需調節獲得所需的放大倍數。心音前置放大電路3輸出的信號並不是純粹的心音信號，其中夾雜著工頻幹擾和其它低頻分量。比如心音傳聲器和皮膚的摩擦音、呼吸噪音、人體的幹擾信號和記錄儀器所產生的幹擾等，不僅會導致心音信號被淹沒，也不利於後續電路的處理。高通濾波電路4用於濾除這些幹擾，高通濾波電路4為8階壓控電壓源高通濾波器，高通濾波電路4的截止頻率為15Hz。從高通濾波電路4中出來的心音信號，還混有較高頻率的傳聲器與人體皮膚摩擦所產生的幹擾等，所以需要在經高通濾波電路4後通過低通濾波電路5進行低通濾波。為達到較好的濾波效果而又不使電路過於複雜，設計了一個二階壓控電壓源(VCVS)低通濾波器。該低通濾波器的截止頻率優選為600Hz。經過高通濾波電路4、低通濾波電路5，最終把600Hz頻段範圍的心音信號提取了出來，然後經過信號處理單元6對信號進行轉換。光電隔離模塊10是在電隔離的情況下，以光為媒介傳送信號，對輸入和輸出電路進行隔離，進而保護用戶及數據不受瞬態電壓的危及，改善電路的噪聲抑制能力，消除接地迴路的幹擾，提高共模電壓抑制。
權利要求1.ー種心音信號的採集及調理系統，其特徵在於，包括依次連接的除顫及電力高壓保護電路(I)、緩衝及導聯選擇電路(2)、心音前置放大電路(3)、高通濾波電路(4)、低通濾波電路(5)及信號處理單元(6)，所述除顫及電カ高壓保護電路(I)還與探頭(7)、阻抗式測呼吸電路(8)及右腿驅動電路(9)連接，所述緩衝及導聯選擇電路(2)還與右腿驅動電路(9)、高通濾波電路(4)及信號處理單元(6)連接，高通濾波電路(4)還與信號處理單元(6)連接，信號處理單元(6)與光電隔離模塊(10)連接。
2.根據權利要求I所述的系統，其特徵在於，所述探頭(7)設置有5個。
專利摘要本實用新型公開了一種心音信號的採集及調理系統，包括依次連接的除顫及電力高壓保護電路、緩衝及導聯選擇電路、心音前置放大電路、高通濾波電路、低通濾波電路及信號處理單元，所述除顫及電力高壓保護電路還與探頭、阻抗式測呼吸電路及右腿驅動電路連接，所述緩衝及導聯選擇電路還與右腿驅動電路、高通濾波電路及信號處理單元連接，高通濾波電路還與信號處理單元連接，信號處理單元與光電隔離模塊連接。該系統採用多個探頭提取心音信號，並採取了一系列放大、濾波措施，濾除噪聲幹擾，該系統解決了外界幹擾問題，具有採集數據準確可靠，低信噪比，成本低等優點。
文檔編號A61B7/00GK202654153SQ20122029925
公開日2013年1月9日 申請日期2012年6月25日 優先權日2012年6月25日
發明者李昆 申請人:陝西世強實業集團有限公司