醫用膀胱壓力實時監測系統的製作方法
2023-12-01 01:54:31
專利名稱：醫用膀胱壓力實時監測系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種膀胱壓力監測系統，尤其是基於Labview的醫用膀胱壓力實時監測系統。
背景技術：
在國外，Kron首先提出了通過膀胱壓測定、UBP (膀胱內壓)測定來解決臨床醫學問題；後來，Pottecher主張可以通過連續監測UBP來治療腹腔間室症候群；1987年，Takayama等提出了用他們研製的壓力傳感器測量膀胱壓力的方法。前述測量膀胱壓力多是通過一根導尿管插入膀胱，並往膀胱緩慢注入大約50ml 生理鹽水，然後測量液體從膀胱流出時的壓力。這種方法簡單實用，測量數值能夠真實反映人體膀胱壓力值。但是這種方法有一個非常致命的缺點，即每測量一次膀胱壓力就需要往膀胱一次生理鹽水，一般的重症監護是每隔4 12小時注入測量一次，這種間斷測量有可能影響醫務人員及時了解病人膀胱壓力變化情況，甚至延誤實施搶救的最佳時間。
實用新型內容為克服目前需要向膀胱注入生理鹽水才能進行膀胱壓力測量，且不能實時測量的不足，本實用新型提供一種醫用膀胱壓力實時監測系統，無需向膀胱注入生理鹽水即能實時測量膀胱壓力。為實現上述目的，本實用新型的技術方案如下醫用膀胱壓力實時監測系統，包括硬體系統部分和基於Labview圖形化軟體開發平臺的軟體系統部分。I)硬體系統部分包括恆流電壓源、壓力傳感器、差分放大器、信號發生器、數據採集卡和計算機；恆流電壓源為壓力傳感器和差分放大器供電，壓力傳感器測得的膀胱壓力電壓信號通過差分放大器放大後給信號發生器供電，信號發生器通過耦合電容輸出交流信號到數據採集卡，數據採集卡安裝在計算機主板上；2)軟體系統部分包括數據採集模塊、濾波模塊、幅值電平測量模塊和波形顯示模塊；數據採集模塊接收來自數據採集卡的膀胱壓力數據，送入濾波模塊進行信號濾波處理，濾波後的數據送入幅值電平測量模塊得到信號的峰-峰值，再將該峰-峰值送入波形顯示模塊，顯示膀胱壓力測試結果。所述恆流電壓源輸出電壓為穩定的+5V直流電壓。所述壓力傳感器為微型探針型壓力傳感器，是由4個可調電阻RO組成的橋式電路，產生雙端輸出信號ul和u2。所述差分放大器由運算放大器Al、電阻R6-R8和電容C3-C5組成。所述信號發生器由運算放大器A2、可調電阻R1、電阻R2-R5和電容C1-C2組成，其中一個電容C2為稱合電容。所述軟體系統部分還包括數據保存模塊，用於歷史數據對比和分析，更好地掌握病人的情況。本實用新型結構簡單，操作簡便，創傷小，價廉，相關性好，能實現對膀胱壓力的實時監測，具有測量時間短、數據準確和自動化程度高等優點，方便醫務人員及時掌握病人病情。
圖I為系統結構框圖。圖2為壓力傳感器原理圖。圖3為差分放大器原理圖。圖4為信號發生器原理圖。圖5為軟體處理流程圖。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步描述醫用膀胱壓力實時監測系統，其特徵在於，包括硬體系統部分和基於Labview圖形化軟體開發平臺的軟體系統部分。I)硬體系統部分包括恆流電壓源、壓力傳感器、差分放大器、信號發生器、數據採集卡和計算機。恆流電壓源為壓力傳感器和差分放大器供電，壓力傳感器測得的膀胱壓力電壓信號通過差分放大器放大後給信號發生器供電，信號發生器通過耦合電容輸出交流信號到數據採集卡，數據採集卡安裝在計算機主板上。2)軟體系統部分包括數據採集模塊、濾波模塊、幅值電平測量模塊和波形顯示模塊。數據採集模塊接收來自數據採集卡的膀胱壓力數據，送入濾波模塊進行信號濾波處理，濾波後的數據送入幅值電平測量模塊得到信號的峰-峰值，再將該峰-峰值送入波形顯示模塊，顯示膀胱壓力測試結果。恆流電壓源輸出電壓VCC為穩定的直流電壓，用來為壓力傳感器和差分放大器供電，壓力傳感器感受膀胱壓力的變化，產生雙端輸出信號Ul和u2。此雙端輸出信號經過差分放大器放大得到單端電壓信號Vctrl，用來驅動信號發生器，以此電壓變化來控制信號發生器輸出交流電壓的峰-峰值，實現直流電壓向交流電壓的線性轉換，信號發生器中的耦合電容C2將交流信號耦合到數據採集卡中，數據採集卡接收到信號後輸入到Labview計算機軟體平臺，經過該平臺的數據採集模塊接收數據，通過濾波模塊和幅值電平測量模塊得出信號的峰-峰值，再將該峰-峰值送入波形顯示模塊，顯示膀胱壓力測試結果。為了備份數據，還可增加數據保存模塊，方便歷史數據對比與分析，更好地掌握病人的情況。恆流電壓源輸出電壓VCC優選為+5V ;壓力傳感器優選微型探針型壓力傳感器，是由4個可調電阻RO組成的橋式電路，產生雙端輸出信號ul和u2 ;差分放大器由運算放大器Al、電阻R6-R8和電容C3-C5組成，運算放大器Al型號為LM358P，ul經電阻R6連接於Al的同相輸入端2，u2經電阻R7連接於Al的反相輸入端1，電阻R8並接於Al的反相輸入端I和輸出端Vctrl之間，電容C3 —端與ul相連，另一端接地，電容C4 一端與u2相連，另一端接地，電容C5 —端與Vctrl相連，另一端接地；信號發生器由運算放大器A2、可調電阻Rl,電阻R2-R5和電容C1-C2組成，運算放大器A2型號為LM358P，Vctrl既為A2供電，又通過電阻R4連接到A2的同相輸入端4，電阻R3並接於A 2的同相輸入端4和輸出端5之間，同相輸入端4通過電阻R5接地，可調電阻Rl和電阻R2串聯後並接於A2的反相輸入端3和輸出端5之間，反相輸入端3通過電容Cl接地，在電阻R2和信號放大器輸出端Vo之間串聯耦合電容C2。
權利要求1.一種醫用膀胱壓力實時監測系統，其特徵在於，硬體系統部分包括恆流電壓源、壓力傳感器、差分放大器、信號發生器、數據採集卡和計算機；數據採集卡安裝在計算機主板上。
2.如權利要求I所述的醫用膀胱壓力實時監測系統，其特徵在於，所述恆流電壓源輸出電壓為穩定的+5V直流電壓。
3.如權利要求I所述的醫用膀胱壓力實時監測系統，其特徵在於，所述壓力傳感器為微 型探針型壓力傳感器，是由4個可調電阻RO組成的橋式電路，產生雙端輸出信號Ul和u2。
4.如權利要求I所述的醫用膀胱壓力實時監測系統，其特徵在於，所述差分放大器由運算放大器Al、電阻R6-R8和電容C3-C5組成。
5.如權利要求I所述的醫用膀胱壓力實時監測系統，其特徵在於，所述信號發生器由運算放大器A2、可調電阻Rl、電阻R2-R5和電容C1-C2組成，其中一個電容C2為耦合電容。
專利摘要醫用膀胱壓力實時監測系統，包括硬體系統部分和基於虛擬儀器軟體開發平臺的軟體系統部分。硬體系統部分包括恆流電壓源、壓力傳感器、差分放大器、信號發生器、數據採集卡和計算機。軟體系統部分包括數據採集模塊、濾波模塊、幅值電平測量模塊和波形顯示模塊，數據採集模塊接收來自數據採集卡的膀胱壓力數據，送入濾波模塊進行信號濾波處理，濾波後的數據送入幅值電平測量模塊得到信號的峰-峰值，再將該峰-峰值送入波形顯示模塊，顯示膀胱壓力測試結果。本實用新型結構簡單，操作簡便，創傷小，價廉，相關性好，能實現對膀胱壓力的實時監測，具有測量響應時間短、數據準確和自動化程度高等優點，方便醫務人員及時掌握病人病情。
文檔編號A61B5/20GK202537493SQ20112055804
公開日2012年11月21日 申請日期2011年12月28日 優先權日2011年12月28日
發明者劉靈峰, 應俏東, 李鶴, 韓玖榮 申請人:揚州大學