一種消化道動力檢測系統的製作方法
2023-12-01 02:36:26
專利名稱：一種消化道動力檢測系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及消化道動力檢測領域，尤其涉及到一種集食管動力檢測、肛腸動力檢測以及八導胃腸電圖檢測三種功能於一體的消化道動力檢測系統。
背景技術：
消化道動力檢測是用於消化道疾病的診斷及術後功能評價的一種安全、方便、無損傷、診斷率高的檢查技術。消化道動力檢測手段主要有食管壓力檢測、肛腸壓力檢測以及胃腸電圖檢測三種。目前只有極少數幾家生產商解決了其中一種或某兩種功能組合應用的技術，並推出相關僅僅具備肛腸壓力檢測或同時具備食管壓力、肛腸壓力檢測功能的臨床應用的產品。由於食管壓力檢測與肛腸壓力檢測其技術原理基本相同，而八導胃腸電圖檢測技術原理則完全不同於前者。如實現三種功能組合應用，其技術複雜程度將會大幅度提升。該組合功能的實現對電子電路設計、數據處理分析等方面都提出了較高要求，其設計過程複雜、實現難度大。胃腸電圖檢測是消化道檢測的一個重要組成部分，它結合食管壓力檢測和肛腸壓力檢測技術，會給消化道動力疾病的診斷和研究帶來很大方便，而且更加全面、 準確地診斷消化道動力疾病。
發明內容
本發明針對現有的消化道動力檢測系統的不足，提供一種八導胃腸電圖檢測系統並將其與食管壓力檢測系統、肛腸壓力檢測系統進行組合設計，實現了一種涵蓋食管動力檢測、肛腸動力檢測以及八導胃腸電圖檢測三種功能於一體的消化道動力檢測系統。本發明為實現上述目的採用的技術方案是一種消化道動力檢測系統包括八導胃腸電圖檢測系統、壓力檢測系統和軟體控制系統，其中壓力檢測系統包括食管壓力檢測系統和肛腸壓力檢測系統，通過軟體控制系統和八導胃腸電圖檢測系統、食管壓力檢測系統和肛腸壓力檢測系統之間雙向數據傳輸，實現了食管動力檢測、肛腸動力檢測以及胃腸電圖檢測三種功能於一體的消化道動力檢測。所述的八導胃腸電圖檢測系統包含八個導聯電極，可以同時對胃腸八個不同部位進行電生理信號檢測，實現了胃、腸電圖同步檢測。所述的八導胃腸電圖檢測系統還包含有胃腸電生物信息檢測卡，將信號處理電路，包括信號放大、濾波、反饋與控制、功率放大以及A/D轉換等一系列電路集成於一塊計算機卡上，可以直接插在計算機主板PCI插槽上，減小了電路連接的中間環節，提高了儀器靈敏度，增強了抗幹擾能力，易於維護，保養。在所述的八導胃腸電圖檢測系統的檢測卡輸入放大電路採用低噪聲測量儀表放大器，以提高輸入阻抗。採用RC有源濾波電路組成的有源帶通濾波器，使胃腸電信號順利通過，在功率放大電路中設置了電壓提升電路和零點自動調整電路，以保證輸出基線的穩定，從而保證八個導聯電極，多通路信號穩定無失真傳輸。所述的壓力檢測系統包括食管壓力檢測系統和肛腸壓力檢測系統。系統採用高靈敏度，高精度和高穩定性的壓力傳感器，並採用液體為壓力傳導介質以及醫用高分子塑料管材作為系統的測壓管。這種測壓管管壁堅硬，管道內壁光滑，管徑適宜，管體柔韌，能有效地防止因阻尼和共振效應對測壓值的影響。通過軟體控制系統及自動反饋技術來對壓力源壓力實現實時監控，使壓力源的壓力穩定在設定值的允許誤差範圍內，從而不影響檢測的準確性。將低噪聲、高阻抗運算放大器組合設計成橋式放大器，進一步結合壓控有源濾波器，對壓力信號進行放大、濾波處理。軟體控制系統具有自動控制功能，同時還具備強大的數據處理分析能力及資料庫支持，可以實現分析數據與病人信息的統一對應及系統數據的管理。本發明提供的消化道動力檢測系統採用胃腸電圖檢測系統、壓力檢測系統的電路集成技術，將信號處理電路，如信號放大、濾波、反饋與控制以及A/D轉換等一系列電路集成於一塊計算機專用檢測卡上；採用了電生理信號的處理技術、壓力檢測系統的壓力源穩定技術、軟體自動控制及分析處理技術、資料庫技術，給消化道動力疾病的診斷和研究帶來很大方便，而且更加全面、準確地診斷消化道動力疾病。
圖1為本發明一種消化道動力檢測系統結構示意圖；圖2為八導胃腸電圖檢測系統結構示意圖；圖3為壓力檢測系統結構示意圖；圖4為壓力信號處理技術電路圖；圖5差分橋式放大器電路圖；圖6為軟體控制系統結構示意圖。
具體實施例方式為了使本發明實現的技術手段、創作特徵、達成目的與功效易於明白了解，下面結合具體圖示，進一步闡述本發明。圖1為本發明一種消化道動力檢測系統結構示意圖，包括八導胃腸電圖檢測系統、壓力檢測系統和軟體控制系統，其中，壓力檢測系統包括食管壓力檢測和肛腸壓力檢測，兩者技術原理相同。圖2為八導胃腸電圖檢測系統結構示意圖，通過八個導聯電極，在人體表面取得的胃腸電信號，由於體表電阻因人差異較大，為此檢測卡輸入放大電路採用低噪聲測量儀表放大器，以提高輸入阻抗。由RC有源濾波電路組成的有源帶通濾波器，使胃腸電信號順利通過，在功率放大電路中設置了電壓提升電路和零點自動調整電路，以保證輸出基線的穩定，經處理後的胃腸電信號通過A/D模數轉換電路轉換成數位訊號，輸入計算機進行分析處理。圖3為壓力檢測系統結構示意圖，傳感器是消化道動力檢測儀的關鍵部件，系統要求傳感器具有高靈敏度，高精度和高穩定性。壓力傳導是將食道壓力信號和肛腸壓力信號轉換為電信號進行處理，此電信號很小，要求對此微弱的信號必須無失真地進行傳導。我們採用液體為傳導介質而放棄氣體(因液體不可壓縮性，同時傳導速度較快)，採用醫用高分子塑料管材作為本產品的測壓管。這種測壓管管壁堅硬，管道內壁光滑，管徑適宜，管體柔韌，能有效地防止因阻尼和共振效應對測壓值的影響。由於壓力的傳導介質採用液體，同時為開環壓力傳遞方式，對液體流動的速度要求恆定，為此需要有一個穩定壓力的壓力源， 通過軟體控制系統及自動反饋技術來對壓力源壓力實現實時監控，使壓力源的壓力穩定在設定值的允許誤差範圍內，從而不影響檢測的準確性。為確保測壓數據精度，要實現壓力信號的無遲滯無失真傳導，將低噪聲、高阻抗運算放大器組合設計成橋式放大器，進一步結合壓控有源濾波器，對壓力信號進行放大、濾波處理。使其共模抑制比(CMRR)大於70dB，放大倍數大於10000，同時採用數字電位器，使電子線路及結構更簡捷，調節更方便，電路圖，如圖4所示。圖5為差分橋式放大器電路圖，將低噪聲、高阻抗運算放大器組合設計成差分橋式放大器，進一步結合壓控有源濾波器，對壓力信號進行放大、濾波處理，保證壓力信號無遲滯、無失真傳導。圖6為軟體控制系統結構示意圖，借鑑國外最先進的消化道動力臨床經驗及分析研究成果，將其以計算語言的方式編入軟體分析處理模塊，實現大量數據參數的全自動分析處理。考慮到胃、腸電頻率很低，頻帶很窄，因而對模擬電子濾波電路要求較高，很難做到在通帶內各種頻率成份得以均衡處理，特別是中心頻率和上下邊頻的增益造成一定的差別，為提高檢測精度，能夠準確反映頻帶內各頻率成份的增益，在軟體設計中還採取了數字濾波技術，它與模擬電子濾波電路結合，較好地解決了通頻帶內各種頻率成份均衡處理問題，使之更接近人體的實際情況，提高了測試精度。在軟體設計中，考慮胃腸電圖研究事業還處於發展期，對反映胃腸電變化的一些新的參數還在不斷探索與補充，為此在軟、硬體設計中預留空間，針對特殊要求，可寫入新的參數。以上顯示和描述了本發明的基本原理和主要特徵和本發明的優點。本行業的技術人員應該了解，本發明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發明的原理，在不脫離本發明精神和範圍的前提下，本發明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發明範圍內。本發明要求保護範圍由所附的權利要求書及其等效物界定。
權利要求
1.一種消化道動力檢測系統，其特徵在於包括八導胃腸電圖檢測系統、壓力檢測系統和軟體控制系統，其中壓力檢測系統包括食管壓力檢測系統和肛腸壓力檢測系統，通過軟體控制系統，將八導胃腸電圖檢測系統、食管壓力檢測系統和肛腸壓力檢測系統之間進行雙向數據傳輸，實現了集食管動力檢測、肛腸動力檢測以及八導胃腸電圖檢測三種功能於一體的消化道動力檢測系統。
2.根據權利要求1所述的消化道動力檢測系統，其特徵在於所述的八導胃腸電圖檢測系統包含八個導聯電極，同時對胃腸八個不同部位進行電生理信號檢測，實現了胃、腸電圖同步檢測；所述的八導胃腸電圖檢測系統還包含有胃腸電生物信息檢測卡，輸入放大電路採用低噪聲測量儀表放大器；其將信號處理電路，包括信號放大、濾波、反饋與控制、功率放大以及 A/D轉換集成於一塊計算機卡上，可直接插在計算機主板PCI插槽上；所述的八導胃腸電圖檢測系統採用RC有源濾波器組成的有源帶通濾波器，在功率放大電路中設置了電壓提升電路和零點自動調整電路。
3.根據權利要求1所述的消化道動力檢測系統，其特徵在於 所述的壓力檢測系統包括食管壓力檢測系統和肛腸壓力檢測系統；所述的壓力檢測系統採用高靈敏度，高精度和高穩定性的壓力傳感器； 所述的壓力檢測系統採用液體為壓力傳導介質，採用醫用高分子塑料管材作為系統的測壓管；所述的壓力檢測系統通過軟體控制系統及自動反饋技術來對壓力源壓力實現實時監控；所述的壓力檢測系統將低噪聲、高阻抗運算放大器組合設計成橋式放大器，進一步結合壓控有源濾波器，對壓力信號進行放大、濾波處理。
全文摘要
一種消化道動力檢測系統，涉及消化道動力檢測領域，包括八導胃腸電圖檢測系統、壓力檢測系統和軟體控制系統。其中壓力檢測系統包括食管壓力檢測系統和肛腸壓力檢測系統。儀器通過軟體控制系統，將八導胃腸電圖檢測系統、食管壓力檢測系統和肛腸壓力檢測系統之間進行雙向數據傳輸，實現了集食管動力檢測、肛腸動力檢測以及八導胃腸電圖檢測三種功能於一體的消化道動力檢測系統。其最佳效果是該消化道動力檢測系統體現了胃腸電圖檢測系統、壓力檢測系統的電路高度集成技術，將信號處理電路如信號放大、有源濾波、反饋與控制、功率放大以及A/D轉換等一系列電路集成於一塊計算機專用檢測卡上；並採用了諸多信息處理及自動控制技術如電生理信號的處理技術、壓力檢測系統的壓力源恆壓控制技術、自動控制軟體及數據分析處理技術、資料庫管理技術，從而給消化道動力疾病的診斷和研究帶來很大方便，而且更加準確、全面地診斷及研究消化道動力疾病。
文檔編號A61B5/03GK102293635SQ20111013105
公開日2011年12月28日 申請日期2011年5月19日 優先權日2011年5月19日
發明者張俊, 曹慧玲, 曹柏松, 秦明輝 申請人:合肥凱利光電科技有限公司