磁帶式動態心電圖記錄器的製作方法
2023-10-18 00:52:14 2
專利名稱：磁帶式動態心電圖記錄器的製作方法
技術領域：
本實用新型是一種雙通道同步記錄的磁帶式動態心電圖信號記錄器。
動態心電圖記錄器是美國理學博士Norman Holter於1957年發明的，又稱HOLTER記錄器。美國於1961年投入臨床應用，我國於1978年引進系統。目前HOLTER監測記錄技術正在我國廣泛推廣應用，已成為當代心臟病學領域中最盛行、實用、高效、無創、準確、安全、可重複，具有無限發展生命力的診斷技術手段。
通常的動態心電圖信號記錄器主要有以下三種類型一、磁帶式記錄器這類記錄器的特點是利用先進的電子無級調速技術和精密機械加工技術，從而控制記錄器超慢速、平穩地、連續不斷地將24小時動態心電信號記錄在一盒普通C60磁帶上，其顯著的優點是全信息記錄，記錄心電圖信號量大，每一個病人有一盒磁帶保留，存儲容量達22M(22×106)以上，給複診、科研、建立心電資料庫帶來方便。這類記錄器缺點是技術、結構複雜、製造困難。國外主要名廠家和我國主要進口的HOLTER系統配帶的記錄器均是這種磁帶式記錄器。
二、固態式記錄器這是採用微機處理和固體存儲晶片存儲技術製成的心電記錄器，它能24小時監測、按控制方式將心電波形和有關數據存入固體晶片內，目前這類記錄器存儲量最大可達16M(16×106)，仍不能完全記錄下全部心電信息，一般採用壓縮技術，雙通道同步全息記錄24小時心電信號量在22M以上，顯然16M存儲量是不夠的。這類記錄器的優點是全電路構成，避免了機電結構和精密機械加工的難度，從理論上講全電路型應該比機電結合型的記錄器故障率小一些。這類記錄器的缺點是，由於存儲量不夠，採用壓縮技術，故使記錄的心電波形各波段失真度較大，給準確診斷帶來困難。
三、磁碟式記錄器這是國際最新技術，是將人體心電信號用磁碟記錄下來，直接供計算機觀察、分析。該記錄器的優點是能將心電信號記錄在磁碟上，可直接輸入計算機處理。缺點是要隨身攜帶能驅動磁碟的裝置，其技術、結構甚為複雜。
本實用新型的目的是為了提供一種僅用一盤普通磁帶，就能將病人雙通道24小時心電圖信號連續、不失真、無遺漏地記錄下來，且整個記錄過程不影響病人正常的生活活動，並做到記錄效果好、性能可靠、成本較低、病人可隨身攜帶的雙通道磁帶式動態心電圖記錄器。
本實用新型的目的是這樣實現的本實用新型中有含雙通道的電極信號輸入插座的記錄器盒，置於記錄器盒中的機芯，輸入信號電路，與輸入信號電路連接的前置放大電路，與前置放大電路連接的後級放大電路、直流電壓轉換電路，與後級放大電路連接的有源濾波電路，與有源濾波電路連接的記錄磁頭電路、控制時鐘電路、偏磁振蕩電路，直流電壓轉換電路的兩端分別接有電池供電電路、電機調速電路(參見
圖1～圖7)，機芯可採用日本愛華公司製造的微型機芯，較其它廠家的機芯，其機械結構更合理、性能更可靠。
上述的記錄器盒採用鐵皮製成，故對人體外的其它電幹擾電信號起到了較好的屏蔽作用。
上述的前置放大電路中有集成電路IC101-1、IC101-2，電阻R106、R107、R108、R109、R110、R206、R207、R208、R209、R210，電容C101、C102、C103、R201、R202、R203(參見圖2)。
上述的前置放大電路中的集成電路IC101-1、IC101-2採用型號為BA728的橋式高精度測量放大器(參見圖2)，靈敏度高，超低頻響應好，輸入噪聲電壓低，適於測量心電圖的各波段，尤其是對細微P波的測量更為準確。
上述的有源濾波電路中有集成電路IC701-1、IC701-2、IC801-1、IC801-2、電阻R701、R702、R703、R704、R705、R706、R707、R801、R802、R803、R804、R805、R806、R807、電容C701、C702、C703、C704、C801、C802、C803、C804(參見圖3)，有源濾波電路構成了頻帶選通電路，它將機械幹擾及其它原因造成的幹擾信號全濾掉，將人體心電信號頻帶選用，採用有源濾波較常用的RC、LC無源濾波，調節頻道方便，選通性能穩定。
上述的有源濾波電路中的集成電路IC701-1、IC701-2、IC801-1、1C801-2採用型號為BA728集成電路。
上述的直流電壓轉換電路中有集成電路IC601、開關601、乾電池E601、電容C601、C602、電感L601、二極體D601(參見圖4)。
上述的直流電壓轉換電路中的集成電路IC601採用專用直流電壓轉換電路集成晶片LT1300(參見圖4)，特別適合乾電池電壓的轉換，轉換效率高，負載能力強，輸出電壓平穩。
輸入信號電路用來接收雙通道電極傳來的心電信號，前置放大電路用來對心電信號進行初級放大，後級放大電路用來將心電信號進一步的放大，有源濾波電路將不需要的幹擾信號濾掉，記錄磁頭電路將心電信號記錄到磁帶上，電池供電電路將電池3V電壓加到電路板上，直流電壓轉換電路將電池3V電壓轉換成5V直流電壓，供電路各部分工作用，偏磁振蕩電路將磁帶未加信號時剩磁起始點移到磁帶曲線線性中點附近，減少記錄失真，電機調速電路用來調節電機的轉速，控制時鐘電路用來輸出控制時鐘脈衝信號，供計算機作控制脈衝信號。
本實用新型是機電一體化構成，由於前置放大電路採用了橋式高精度測量放大器，頻帶選通採用了有源濾波電路，直流電壓轉換採用專用晶片，機芯可採用微型機芯，如日本愛華微型機芯，外殼採用鐵皮，因而使本實用新型體積較小，記錄的心電波型信號完整、真實、可靠。一對電池可工作24至36小時，抗幹擾能力強，加之機械、電路均由國內自己設計，故產品價格低，僅為同類進口產品價格的四分之一左右，醫院、尤其中小醫院、縣級醫院均有能力購置，病人背上挎包行走方便，不影響正常工作、生活。
本實用新型僅用一盤普通磁帶(如C60磁帶)就能將病人雙通道24小時心電圖信號連續，不失真，無遺漏地記錄下來(可用心電示波器直接觀察記錄的24小時心電圖波形，也可將記錄的心電圖信號送入計算機由計算機分的、顯示、列印出醫師需要的分析結果)且整個記錄過程不影響病人正常的生活活動，並做到記錄效果好，性能可靠、成本較低，病人可隨身攜帶(本實用新型裝在皮革製成的挎包內便可)。同時本實用新型(採用標準傳送方式)也可供已購進口HOLTER系統設備的單位作為增加記錄器，替代已壞進口記錄器選用。
以下結合附圖詳細說明本實用新型的實施例
圖1為本實用新型框圖。
圖2為本實用新型電路原理圖(心電信號輸入電路、前置放大電路、後級放大電路電原理圖)。
圖3為圖2本實用新型電路原理圖續圖(有源濾波電路原理圖)。
圖4為圖2、圖3本實用新型電路原理圖續圖(偏磁振蕩電路、電子調速電路、控制時鐘電路、直流電壓轉換電路原理圖)。
圖5為記錄器盒結構示意圖。
圖6為磁帶機芯結構示意圖。
圖7為電路板結構示意圖。
參見
圖1～圖7，本實用新型中有輸入信號電路1，前置放大電路2，後級放大電路3，有源濾波電路4，記錄磁頭電路5，電池供電電路6，直流電壓轉換電路7，偏磁振蕩電路8，電機調速電路9，控制時鐘電路10，記錄器盒11，機芯20。
圖2中電阻R101，R102，R103，R104，R105，穩壓管DZ101，電阻R201，R202，R203，R203，R205，穩壓管DZ201構成心電輸入信號電路1。
電阻R106，R107，R108，R109，R110，R206，R207，R208，R209，R210，電容C101，C102，C103，C201，C202，C203，型號為BA728的集成電路IC101-1，IC201-1構成雙通道的前置放大電路2。
電阻R111，R112，R113，R114，R211，R212，R213，R214，電容C104，C204，型號為BA728的集成電路IC101-2，IC201-2構成雙通道的後級放大電路3。
圖3中電阻R701，R702，R703，R704，R705，R706，R707，R801，R802，R803，R804，R805，R806，R807，電容C701，C702，C703，C704，C801，C802，C803，C804，型號為BA728的集成電路IC701-1，IC701-2，IC801-1，IC801-2構成雙通道的有源濾波電路4。
圖4中電阻R301，R302，R303，R304，R305，電容C301，C302，C303，C304，C305，三極體Q301，振蕩變壓器B301，型號為4069的集成電路IC301-A，IC301-B構成偏磁振蕩電路8。
電阻R401，R402，可調電阻W401，W402，電容C401，C402，C403，二極體D401，電感L401，型號為MUBUCH-3的微電機MOTOR構成電機調速電路9。
電阻R501，電容C501，C502，型號為40106的集成電路IC501-A構成控制時鐘電路10。
型號為LT300集成電路IC601，開關K601，兩節二號乾電池E601，電容C601，C602，電感L601，二極體D601構成直流電壓轉換電路7。
當K601閉合時，整個電路開始工作，其信號流程工作原理如下第1通道的心電信號，由電阻R102，R103，R104，R105構成了橋式輸入電路1送入前置放大電路2的IC101-1，由IC101-1內部電路及配套電路放大後，經由IC101-1的第1腳，隔直電容C104，送入後級放大電路3的IC101-2，由IC101-2的內部電路及配套電路對前置放大器送入的信號，進行後級放大，放大後的信號經由IC101-2的7腳，隔直電容C701，送入有源濾波電路4，再由IC701-1，IC701-2及其配套電路對後級放大器送入的信號進行濾波，使心電波頻率帶信號開通，其它幹擾信號的頻率帶不開通。濾波後的信號由四聲道磁頭M501-2記錄到磁帶上。
第2通道的工作原理完全同上。
因為該記錄器由病人隨身攜帶，故電源由2節2號乾電池提供，只有3V電壓，故需將3V電池電壓提升到5V直流電壓，供各集成電路工作用，此轉換由直流電壓轉換電路7的專用直流電壓轉換晶片LT300及配套電路完成的。在IC601的6腳輸入3V直流電壓，IC601的7腳，經過D601輸出5V直流電壓。
為了減少記錄失真，採用了交流振蕩偏磁電路，其作用使磁頭產生一個附加磁場並作用在磁帶上，從而使磁帶未加信號時的剩磁起始偏離開磁化曲線的原點，而達到磁化曲線的線性中點附近，從而大大減少記錄失真。此功能是由偏磁振蕩電路8完成的，Q801是振蕩管，通過振蕩變壓器B301初級，基極繞組形成正反饋，產生自激振蕩，次級線圖和電容C303組成諧振迴路決定振蕩頻率，振蕩信號通過R304，C304，IC301-A，R305，C305，IC301-B分別加到第1通道，第2通道的記錄磁軌上。
為了便於磁帶信號送入計算機分析處理，磁帶上記錄有控制時鐘信號，供計算機採樣控制用。該信號由控制時鐘信號電路10產生，施密特觸發器集成電路IC501-A的1、2腳和R501，W501，C501完成該信號發生功能，調節W501，C502，可調整控制時鐘的頻率，所有元器件均裝在一塊電路板上(參見圖7)，固定在由鐵皮材料製成的規格為160×140×350毫米的記錄盒11中(參見圖5)。
參見圖5，採用鐵皮製成的記錄器盒11用來安裝磁帶機芯及各電路上所有元器件，磁帶運行觀察窗12用來觀察磁帶的運行，心電信號觀察埠13供心電示波器觀察心電波形用，銘牌框用來放置記錄器銘牌14，頂留時間顯示窗口15可用來增加電子表電路顯示記錄時間用，電池架16用來放置二節2號電池用，機芯工作停止開關17用來停止機芯的運行，第1通道、第2通道電極信號輸入插座18用來聯接電極插頭，輸入心電信號。機芯工作開始開關19用來啟動記錄器的工作，記錄器磁帶機芯20用來固定磁帶，並驅動磁帶。在記錄器盒上還有開盒推鈕21。
參見圖6，機芯20中有機芯底板22，裝在機芯底板上的主導軸23、定位軸24、磁頭25、壓帶輪26、卷帶盤27、帶盒壓片28、供帶盤29。
權利要求1.磁帶式動態心電圖記錄器，其特徵在於所述的記錄器中有含雙通道電極信號輸入插座的記錄器盒，置於記錄器盒中的機芯，輸入信號電路，與輸入信號電路連接的前置放大電路，與前置放大電路連接的後級放大電路、直流電壓轉換電路，與後級放大電路連接的有源濾波電路，與有源濾波電路連接的記錄磁頭電路、控制時鐘電路、偏磁振蕩電路，直流電壓轉換電路的兩端分別接有電池供電電路、電機調速電路。
2.如權利要求1所述的磁帶式動態心電圖記錄器，其特徵在於所述的記錄器盒採用鐵皮製成。
3.如權利要求1所述的磁帶式動態心電圖記錄器，其特徵在於所述的前置放大電路中有集成電路IC101-1、IC101-2，電阻R106、R107、R108、R109、R110、R206、R207、R208、R209、R210，電容C101、C102、C103、C201、C202、C203。
4.如權利要求3所述的磁帶式動態心電圖記錄器，其特徵在於所述的前置放大電路中集成電路IC101-1、IC101-2採用型號為BA728的橋式高精度測量放大器。
5.如權利要求1所述的磁帶式動態心電圖記錄器，其特徵在於所述的有源濾波電路中有集成電路IC701-1、IC701-2、IC801-1、IC801-2，電阻R701、R702、R703、R704、R705、R706、R707、R801、R802、R803、R804、R805、R806、R807，電容C701、C702、C703、C704、C801、C802、C803、C804。
6.如權利要求5所述的磁帶式動態心電圖記錄器，其特徵在於所述的有源濾波電路的集成電路IC701-1、IC701-2、IC801-1、IC801-2採用型號為BA728的集成電路。
7.如權利要求1所述的磁帶式動態心電圖記錄器，其特徵在於所述的直流電壓轉換電路中有集成電路IC601、開關601，乾電池E601、電容C602、電感L601、二極體D601。
8.如權利要求7所述的磁帶式動態心電圖記錄器，其特徵在於所述的直流電壓轉換電路中的集成電路IC601採用型號為LT300的專用直流電壓轉換電路集成晶片。
專利摘要本實用新型提供了一種雙通道同步記錄磁帶式動態心電圖記錄器。有含雙通道電極信號輸入插座的記錄器盒,置於記錄器盒中的機芯,輸入信號電路,前置放大電路,後級放大電路,直流電壓轉換電路,有源濾波電路,記錄磁頭電路,控制時鐘電路,偏磁振蕩電路,電池供電電路,電機調速電路。能用普通磁帶將動態中病人24小時的心電圖信號連續不斷地不失真地記錄下來。設計合理,可靠性高,抗幹擾能力強,能隨身攜帶。
文檔編號A61B5/0432GK2284051SQ9623318
公開日1998年6月17日 申請日期1996年5月30日 優先權日1996年5月30日
發明者劉勝思 申請人:成都航科電子技術有限公司