專(zhuān)利名稱(chēng)：多功能動(dòng)態(tài)心臟監(jiān)護(hù)報(bào)警系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于醫(yī)療儀器中動(dòng)態(tài)心臟監(jiān)護(hù)領(lǐng)域。
目前，心臟動(dòng)態(tài)記錄系統(tǒng)大致分為兩大類(lèi)一類(lèi)是以HP公司的HOLTER為主，可以監(jiān)測(cè)24小時(shí)的心電，且性能穩(wěn)定，已被很多醫(yī)院所采用。另一類(lèi)是RALIN等公司生產(chǎn)的心電傳輸記錄器，可隨時(shí)將心電圖通過(guò)電話(huà)線傳輸?shù)结t(yī)院，以便讓醫(yī)生隨時(shí)了解病人情況。這兩類(lèi)產(chǎn)品相比，后者更具實(shí)時(shí)性。但它們有一個(gè)共性只能輔助醫(yī)生判斷病因，但對(duì)已確診的病人自身起不到任何的預(yù)防作用。且佩帶的費(fèi)用很高，一般人難承受。
近幾年，國(guó)內(nèi)出現(xiàn)了許多有關(guān)心臟監(jiān)護(hù)方面的專(zhuān)利技術(shù)。本人在申請(qǐng)此專(zhuān)利前查閱了從84年至96年11月之間的所有有關(guān)這方面的文獻(xiàn)共112項(xiàng)，發(fā)現(xiàn)這些專(zhuān)利中大部分是模仿HP公司的HOLTER，但其優(yōu)點(diǎn)除了價(jià)格以外無(wú)一可與HOLTER相比。還有一部分專(zhuān)利是用于心臟監(jiān)護(hù)報(bào)警，一旦監(jiān)測(cè)心臟不正常便會(huì)“的的”作響。此類(lèi)產(chǎn)品雖然超到一定的積極作用，但往往因其設(shè)計(jì)簡(jiǎn)陋，常出現(xiàn)錯(cuò)誤報(bào)警，給病人帶來(lái)不必要的心理負(fù)擔(dān)，并且有很多產(chǎn)品不提供心電記錄檔案，使醫(yī)生也無(wú)從判斷真正病因。所有這些技術(shù)的最大缺點(diǎn)是沒(méi)有一項(xiàng)技術(shù)可以組成結(jié)構(gòu)化、規(guī)范化、系統(tǒng)化體系，使病人能夠得到全方位的保護(hù)。
本發(fā)明目的是解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點(diǎn)和問(wèn)題，使動(dòng)態(tài)心臟監(jiān)護(hù)領(lǐng)域形成結(jié)構(gòu)化、規(guī)范化、系統(tǒng)化體系。此系統(tǒng)不但更加完善了輔助醫(yī)生判斷病因的基本功能，更加注重預(yù)警和呼救功能。
為達(dá)到本發(fā)明的目的，本系統(tǒng)設(shè)置如下模塊心電數(shù)據(jù)分析打印系統(tǒng)；急救自動(dòng)受理系統(tǒng)；多功能心電記錄器；手持心電監(jiān)護(hù)記錄分析儀；緊急呼救器等。其中各個(gè)模塊應(yīng)完成的功能如下一、心電數(shù)據(jù)分析打印系統(tǒng)以高檔PC機(jī)作為處理系統(tǒng)，配以激光印字機(jī)，可將多功能心電記錄器或手持心電監(jiān)護(hù)記錄分析儀中的數(shù)據(jù)讀出，然后把心電圖和每一張圖的分析結(jié)果顯示到計(jì)算機(jī)屏幕上，供醫(yī)生參考。當(dāng)醫(yī)生認(rèn)為某一張圖有保留價(jià)值時(shí)可隨時(shí)通過(guò)激光印字機(jī)將其打印輸出。二、急救自動(dòng)受理系統(tǒng)以高檔PC機(jī)作為處理系統(tǒng)，儲(chǔ)存病人的姓名、性別、年齡、住址、聯(lián)系人、聯(lián)系電話(huà)和病例。醫(yī)生可以通過(guò)密碼隨時(shí)提取病人資料。本系統(tǒng)可以接4至8條電話(huà)線路，當(dāng)病人使用的緊急呼救器呼入時(shí)可以自動(dòng)應(yīng)答，并接收呼救器發(fā)來(lái)的密碼，根據(jù)密碼自動(dòng)查詢(xún)病人的所有資料打印輸出、同時(shí)報(bào)警提示醫(yī)護(hù)人員前去救護(hù)、記錄病人密碼和呼救時(shí)間以備事后審查。三、手持心電監(jiān)護(hù)記錄分析儀本儀器體積有如加長(zhǎng)香煙盒大小，主要用于門(mén)診、出診和急救。由于采用大屏幕圖形液晶顯示器并有背光裝置，所以在光線不足的情況下也可以將心電真實(shí)清晰的顯示出來(lái)。探病時(shí)如病人佩帶有多功能心電記錄器，可以用RS-232電纜將心電監(jiān)護(hù)記錄分析儀和心電記錄器連接起來(lái)，通過(guò)心電記錄器的按鍵可選擇將現(xiàn)時(shí)心電或記錄心電輸出，這樣在心電監(jiān)護(hù)記錄分析儀的液晶屏上便可以看到病人的現(xiàn)時(shí)心電或記錄心電。醫(yī)生還可以通過(guò)心電監(jiān)護(hù)記錄分析儀的按鍵有選擇地記錄所接收到的有意義的數(shù)據(jù)。如病人沒(méi)有佩帶心電記錄器，可以通過(guò)心電監(jiān)護(hù)記錄分析儀上的一組導(dǎo)聯(lián)直接和病人相連，觀察和記錄現(xiàn)時(shí)心電，一旦發(fā)現(xiàn)問(wèn)題可用語(yǔ)音提示醫(yī)生注意，如心電極其重要它會(huì)自動(dòng)加以記錄。使用按鍵能隨時(shí)選擇I、II、III三組導(dǎo)聯(lián)。通過(guò)RS-232電纜和心電數(shù)據(jù)分析打印系統(tǒng)相連，可將所記錄的數(shù)據(jù)輸出到心電數(shù)據(jù)分析打印系統(tǒng)，以便將記錄打印備案。用于搶救時(shí)可以顯示病人現(xiàn)時(shí)的心電圖，充當(dāng)大型心臟監(jiān)護(hù)儀。本分析儀一次充電可以滿(mǎn)負(fù)荷工作6小時(shí)以上。
在該儀器上還裝有一個(gè)心電傳感器，醫(yī)生可以象使用聽(tīng)診器一樣，將心電傳感器貼在病人胸部，就可以觀察和記錄現(xiàn)時(shí)心電。四、多功能心電記錄器用于佩帶在病人身上，體積較心電監(jiān)護(hù)記錄分析儀小，它的主要功能如下1、記錄不正常心電，最大可存儲(chǔ)200張圖，每張圖記錄6秒鐘的數(shù)據(jù)。能自動(dòng)轉(zhuǎn)換并同時(shí)分析I、II、III三組導(dǎo)聯(lián)的心電圖，因此，可以最大限度的消除誤報(bào)警(例如在導(dǎo)聯(lián)1中顯示有早博，而在II、III中確沒(méi)有早博顯示，就可以確定導(dǎo)聯(lián)I中的信號(hào)為干擾信號(hào))。當(dāng)病人病情加重時(shí)能用語(yǔ)音提示病人注意，例如“請(qǐng)注意！心律過(guò)緩，每分鐘35次”、“心肌缺血加重，請(qǐng)注意服藥”、“運(yùn)動(dòng)過(guò)于激烈，請(qǐng)注意休息”，“心律極緩！盡快坐下或平臥！盡快服藥”，“情況危急！是否需要求救？”等。如情況非常緊急，它還可以向過(guò)路行人發(fā)出語(yǔ)音求救信息“求救！求救！我心臟病發(fā)作，請(qǐng)求援助。在我上衣口袋中有急救藥和救護(hù)卡”。救護(hù)卡中寫(xiě)明病人的姓名、地址、簡(jiǎn)單病例。如果病人獨(dú)自在家中時(shí)發(fā)病，心電記錄器可以自動(dòng)發(fā)出遙控信息，通過(guò)與電話(huà)連接的緊急呼叫器呼叫醫(yī)院、自動(dòng)尋呼親人?；蛘邔⒕o急呼叫器的號(hào)碼設(shè)定為鄰居的電話(huà)號(hào)碼，電話(huà)撥通后用語(yǔ)音請(qǐng)求鄰居救護(hù)。
2、人機(jī)對(duì)話(huà)按鍵。當(dāng)心電記錄器監(jiān)測(cè)到主人的病情很壞時(shí)，它會(huì)向主人詢(xún)問(wèn)是否需要求救，此時(shí)如病人還有自理能力，可在3秒內(nèi)通過(guò)按鍵告訴心電記錄器暫時(shí)不必求救，如果儀器在3秒內(nèi)得不到答復(fù)，心電記錄器便會(huì)立即以最大音量進(jìn)行呼救。如需要中斷呼救時(shí)連接兩次按鍵即可。另外，此鍵還有一個(gè)功能，即由病人控制的強(qiáng)行記錄，當(dāng)此鍵連續(xù)按下兩次后，不管心電記錄器是否認(rèn)為此時(shí)心電有問(wèn)題，都進(jìn)行心電記錄，直到記錄體滿(mǎn)或病人再次按鍵。
3、提供給病人一份自己能看懂的報(bào)表，解決病人看不懂心電圖的問(wèn)題，從而使病人不去醫(yī)院就能大概了解病情變化。該報(bào)表包括一天內(nèi)的最高心律及最低心律，ST段改變情況，心律不齊的最大值，T波的形態(tài)及改變，早博次數(shù)及其中有幾次可能是由干擾造成的等。
4、日期和時(shí)間的設(shè)定。心電記錄器的日期和時(shí)間必需設(shè)定準(zhǔn)確，因?yàn)槊恳粡垐D后都要記錄此圖的時(shí)間及日期。該記錄器還允許病人設(shè)定一天內(nèi)5個(gè)時(shí)間的定鬧，以用來(lái)提示按時(shí)吃藥等。
5、設(shè)定最高心率與最低心率的報(bào)警值，當(dāng)心率超出設(shè)定范圍時(shí)，就會(huì)通知病人注意。
6、選擇記錄方式采用監(jiān)測(cè)方式或監(jiān)護(hù)方式。這項(xiàng)選擇是為了區(qū)分要確定病因還是已知病情的監(jiān)護(hù)。如選擇監(jiān)測(cè)記錄方式，心電記錄器的參考圖為正常心電圖，只要不是正常心電就將其記錄；采用監(jiān)護(hù)方式時(shí)，以病人佩帶儀器后的第一張心電圖作為參考，監(jiān)測(cè)病情變化。如開(kāi)機(jī)后不修改記錄方式，心電記錄器會(huì)自認(rèn)監(jiān)護(hù)方式。
7、當(dāng)存儲(chǔ)器存滿(mǎn)數(shù)據(jù)時(shí)，它可以提醒將無(wú)用的心電記錄清除；當(dāng)病人的運(yùn)動(dòng)過(guò)于激烈時(shí)，可以用語(yǔ)音提示病人控制活動(dòng)量；當(dāng)監(jiān)護(hù)電極松動(dòng)、接觸不良或脫落時(shí)，可以用語(yǔ)音提示盡快維護(hù)；當(dāng)電池電重不足時(shí)，可以用語(yǔ)音提示更換電池。
8、它有兩種連接方式供病人選擇，其一通過(guò)導(dǎo)聯(lián)線和監(jiān)護(hù)電極連接。其二貼胸佩帶，通過(guò)心電傳感器采集心電。
9、報(bào)警揚(yáng)聲器及人機(jī)對(duì)話(huà)按鍵采用小體積超薄揚(yáng)聲器，它和人機(jī)對(duì)話(huà)按鍵裝在一高強(qiáng)度塑料盒內(nèi)。使用時(shí)建議將它們固定在病人肩上，通過(guò)柔軟的屏蔽電纜和心電記錄器相連。這樣做的好處是①揚(yáng)聲器距離病人的耳朵最近，有警告病人便會(huì)聽(tīng)到。②病人想按鍵時(shí)比較方便，不需要按鍵時(shí)也不會(huì)誤動(dòng)作。③發(fā)生意外摔倒時(shí)，不會(huì)將揚(yáng)聲器壓住，影響報(bào)警。五、緊急呼叫器將它并接在家中的電話(huà)上，但不會(huì)影響電話(huà)的使用。緊急呼叫器的所有號(hào)碼設(shè)置和其它的功能設(shè)置全部通過(guò)電話(huà)機(jī)的按鍵來(lái)完成。呼叫器可以通過(guò)電話(huà)存儲(chǔ)10個(gè)號(hào)碼(尋呼機(jī)、電話(huà)、密碼)。當(dāng)它收到心電記錄器發(fā)送的啟動(dòng)命令后，便逐一將號(hào)碼撥出，通過(guò)電話(huà)線用語(yǔ)音發(fā)出求救信息或呼救密碼。如是尋呼機(jī)則會(huì)自動(dòng)連續(xù)呼三遍。下面結(jié)合


實(shí)現(xiàn)發(fā)明目的具體技術(shù)解決方案1、總體技術(shù)解決方案。圖一為總體技術(shù)解決方案方框圖。圖1.1說(shuō)明心電監(jiān)護(hù)記錄分析儀與心電數(shù)據(jù)分析打印系統(tǒng)的連接關(guān)系，連接的目的是為了通過(guò)心電數(shù)據(jù)分析打印系統(tǒng)打印出手持心電監(jiān)護(hù)記錄分析儀內(nèi)所存儲(chǔ)的有意義的心電圖，用于病例備案。圖1.2說(shuō)明多功能心電記錄器與心電數(shù)據(jù)分析打印系統(tǒng)的連接關(guān)系，目的是讓醫(yī)生從所記錄的心電中挑選真正有意義的心電通過(guò)心電數(shù)據(jù)分析打印系統(tǒng)打印出來(lái)，用于病例備案。圖1.3說(shuō)明多功能心電記錄器與手持心電監(jiān)護(hù)記錄分析儀的連接關(guān)系，目的是為了讓醫(yī)生能通過(guò)手持心電監(jiān)護(hù)記錄分析儀迅速、隨時(shí)看到并記錄病人的心電圖，以便盡快了解病人病情，做出快速反應(yīng)。圖1.4說(shuō)明多功能心電記錄器、緊急呼救器、急救自動(dòng)受理系統(tǒng)等相關(guān)設(shè)備的連接關(guān)系，多功能心電記錄器通過(guò)遙控控制與電話(huà)機(jī)并接的緊急呼救器完成三個(gè)工作撥叫醫(yī)院的急救自動(dòng)受理系統(tǒng)、通過(guò)尋呼臺(tái)呼叫病人親友、打電話(huà)給鄰居或親友。急救自動(dòng)受理系統(tǒng)接到緊急呼救器的呼叫后，根據(jù)緊急呼救器發(fā)來(lái)的密碼迅速查閱病人檔案并立即打印輸出，同時(shí)打開(kāi)報(bào)警器通知醫(yī)護(hù)人員前去搶救并將病人密碼和呼救時(shí)間存檔以備事后審查。2、總體方案中心電數(shù)據(jù)分析打印系統(tǒng)技術(shù)解決方案。本系統(tǒng)是整個(gè)系統(tǒng)中較重要的一部分。為了保障系統(tǒng)的可靠運(yùn)行所以選用品牌PC機(jī)、高檔激光打印機(jī)。選用激光打印機(jī)是為了使打印出來(lái)的圖形更加真實(shí)、美觀。本系統(tǒng)不用再開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)其它硬件附屬設(shè)備，只需開(kāi)發(fā)軟件即可。本系統(tǒng)軟件運(yùn)行于WINDOWS操作系統(tǒng)，開(kāi)發(fā)平臺(tái)為BORLAND C++。3、總體方案中急救自動(dòng)受理系統(tǒng)技術(shù)解決方案。為了保障系統(tǒng)的長(zhǎng)期24小時(shí)可靠運(yùn)行所以選用品牌PC機(jī)、高檔打印機(jī)。因?yàn)樾柽B接4至8條電話(huà)線，所以還要配置4路或8路電話(huà)卡。本系統(tǒng)軟件運(yùn)行于WINDOWS操作系統(tǒng)，開(kāi)發(fā)平臺(tái)為BORLAND C++。4、總體方案中多功能心電記錄器技術(shù)解決方案。圖二為這部分技術(shù)的解決方案方框圖。處理器選用高性能單片機(jī)。心電信號(hào)經(jīng)導(dǎo)聯(lián)線CHA、CHB、CHC進(jìn)入多功能心電記錄器通過(guò)緩沖器接威爾遜網(wǎng)絡(luò)，這緩沖器是起高阻抗輸入，低阻抗輸出的變換作用，它可以把由于電極接觸電阻不穩(wěn)定所引起的波形失真減小到最小程度。威爾遜網(wǎng)絡(luò)的作用是獲得三個(gè)導(dǎo)聯(lián)的中心電位。心電傳感器是貼胸佩帶時(shí)用的，可以避免導(dǎo)聯(lián)電極對(duì)皮膚的刺激。導(dǎo)聯(lián)選擇控制器可以隨時(shí)切換三組導(dǎo)聯(lián)信號(hào)，提高監(jiān)測(cè)的全面性和準(zhǔn)確性。放大、選頻、基線穩(wěn)定、消除干擾電路將心電信號(hào)處理后送A/D轉(zhuǎn)換器。實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路提供日期和時(shí)間，處理器通過(guò)它來(lái)標(biāo)注心電圖記錄的時(shí)間和提醒病人時(shí)間。存儲(chǔ)器用來(lái)存放病人有問(wèn)題的心電數(shù)據(jù)，考慮到實(shí)用和經(jīng)濟(jì)造用可存儲(chǔ)200張圖的存儲(chǔ)器即可。語(yǔ)音電路用來(lái)存放提示音與報(bào)警音，采用集成語(yǔ)音電路分段錄放的方式將字、詞組成語(yǔ)句播放。字符LCD顯示器用于顯示設(shè)備的設(shè)置情況及病人病情報(bào)表等有關(guān)信息。無(wú)線電遙控器在病人病情出現(xiàn)危機(jī)時(shí)用來(lái)控制緊急呼救器。鍵盤(pán)掃描電路分兩部分，一部分由四個(gè)鍵組成用來(lái)接收設(shè)置、修改、察看、刪除、指令。另一部分只有一個(gè)鍵，用來(lái)完成病人病情危險(xiǎn)時(shí)的人機(jī)對(duì)話(huà)工作。數(shù)據(jù)通訊接口用來(lái)將心電數(shù)據(jù)傳送給心電數(shù)據(jù)分析打印系統(tǒng)或手持心電監(jiān)護(hù)記錄分析儀；電源電路將1.5至3V電壓轉(zhuǎn)換為5V穩(wěn)定電壓。5、總體方案中手持心電監(jiān)護(hù)記錄分析儀技術(shù)解決方案。圖四為這部分技術(shù)的解決方案方框圖。它的技術(shù)方案與多功能心電記錄器的解決方案基本相同，只有少許區(qū)別。首先它不具備無(wú)線電遙控電路，其次它沒(méi)有人機(jī)對(duì)話(huà)按鍵，再其次是它的顯示器是大屏幕圖形液晶顯示器并有背光裝置。6、總體方案中緊急呼救器技術(shù)解決方案。圖六為這部分技術(shù)的解決方案方框圖。處理器選用高性能單片機(jī)。存儲(chǔ)器選用SEEPROM存儲(chǔ)器，它的作用是存儲(chǔ)密碼、電話(huà)號(hào)碼、尋呼號(hào)碼。LCD顯示器選用數(shù)字顯示器，在輸入、修改、刪除時(shí)顯示被操作數(shù)字。雙音頻收發(fā)碼電路是一片集成電路，用于電話(huà)線路發(fā)送或接收雙音多頻信號(hào)，并且可以通過(guò)它檢出對(duì)方的摘掛機(jī)狀態(tài)。遙控?cái)?shù)據(jù)解調(diào)、解碼電路把由多功能心電記錄器發(fā)出的遙控載波數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)解調(diào)、解碼后，與緊急呼救器自身設(shè)定的編碼進(jìn)行對(duì)比，如兩碼相同則通知處理器執(zhí)行緊急呼救，否則不執(zhí)行。模擬環(huán)流啟動(dòng)電路在執(zhí)行緊急呼救和內(nèi)部數(shù)據(jù)調(diào)整時(shí)才起作用，屆時(shí)它將模擬電話(huà)摘機(jī)以備呼救器向線路發(fā)碼，同時(shí)為電源電路提供電流。語(yǔ)音發(fā)送電路是在呼叫鄰居和親友時(shí)使用的，當(dāng)對(duì)方電話(huà)接通后自動(dòng)用語(yǔ)音通知對(duì)方病人的情況。電源電路用來(lái)把電話(huà)線上的電源轉(zhuǎn)換為設(shè)備使用的電源。
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明一、心電數(shù)據(jù)分析打印系統(tǒng)由高檔PC機(jī)、激光打印機(jī)組成。選用高檔PC機(jī)是為了保障系統(tǒng)的可靠運(yùn)行，選用激光打印機(jī)是為了使打印出來(lái)的圖形更加真實(shí)、美觀。本模塊功能完全由軟件控制完成，PC機(jī)、激光打印機(jī)是現(xiàn)有商品，所以本模塊沒(méi)有硬件原理說(shuō)明。二、急救自動(dòng)受理系統(tǒng)本模塊硬件由高檔PC機(jī)、打印機(jī)和通用的四路電話(huà)語(yǔ)音卡組成，如需要增加話(huà)路，可以選擇八路電話(huà)語(yǔ)音卡。工作過(guò)程當(dāng)檢測(cè)到外部呼入振鈴時(shí)，自動(dòng)模擬摘機(jī)，并用雙音頻向線路發(fā)送應(yīng)答信號(hào)，告訴線路另一方的緊急呼叫器應(yīng)答處理系統(tǒng)已經(jīng)接通，可將病人的密碼發(fā)過(guò)來(lái)，接到緊急呼叫器發(fā)來(lái)的密碼后，迅速查閱用戶(hù)檔案、將病人所有的資料打印輸出、打開(kāi)警報(bào)器通知醫(yī)護(hù)人員處理、記錄病人的密碼及呼救時(shí)同以備事后審查。本模塊所用PC機(jī)、打印機(jī)及語(yǔ)音卡因?yàn)槭乾F(xiàn)有商品，所以無(wú)法剖析其電路原理。三、多功能心電記錄器圖二是這部分電路的方塊圖，圖三是電路原理圖。如圖二所示電路由處理器、存儲(chǔ)器、語(yǔ)音電路、顯示器、信號(hào)采集處理電路(包括導(dǎo)聯(lián)線、緩沖器、心電傳感器、威爾遜網(wǎng)絡(luò)、導(dǎo)聯(lián)選擇控制器、放大、選頻、基線穩(wěn)定、消除于擾電路)、鍵盤(pán)掃描電路、實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路、數(shù)據(jù)通訊接口、無(wú)線電遙控器、電源電路和輔助電路十一部分組成。1、處理器選用功能強(qiáng)大的單片處理器PIC16C74。其內(nèi)部有4K字節(jié)ROM，192字節(jié)RAM，在工作頻率為1MH2的情況下耗電流僅0.5mA。2、存儲(chǔ)器如圖三所示，存儲(chǔ)器選用有微功耗功能的62256(256K位)存儲(chǔ)器，心電采樣頻率為100次/秒，每張心電圖可記6秒鐘數(shù)據(jù)，則一片存儲(chǔ)器可存50張圖。因考慮到耗電量和實(shí)用，電路中共接四片存儲(chǔ)器，也就是最大可存儲(chǔ)200張圖。另外三片存儲(chǔ)器圖中沒(méi)有畫(huà)，它們這樣連接每片的20和22腳連在一起(如圖三中存儲(chǔ)器的20和22腳)后分別去接U10的12、9、6腳(Q4、Q3、Q2)，這樣就將另外三片的片選連接好了，然后再將這三片存儲(chǔ)器的其它管腳和圖三中存儲(chǔ)器相應(yīng)管腳復(fù)連在一起即可。3、語(yǔ)音報(bào)警電路見(jiàn)圖三所示，語(yǔ)音報(bào)警電路選用20秒錄放芯片ISD1420，整個(gè)芯片可錄制60個(gè)漢字發(fā)音。在這里采用分段放音，來(lái)實(shí)現(xiàn)將字或詞組成不同的語(yǔ)句。分段由芯片的A0至A7控制，將它們接在處理器的RD0至RD7上，就可以隨時(shí)由處理器控制放音的起始位置，然后用處理器的RB2控制語(yǔ)音芯片的PLAYL放音。4、顯示器采用8×2液晶點(diǎn)陣字符顯示板作顯示器，型號(hào)HC08201。這種顯示器自帶驅(qū)動(dòng)電路，只需加入數(shù)據(jù)和控制信號(hào)即可顯示。見(jiàn)圖三，HC08201的DB0至DB7接在處理器的RD0至RD7上，由RD0至RD7提供數(shù)據(jù)，控制信號(hào)E、R/W、RS分別由處理器的RB3、RB4、RB5提供。為了達(dá)到節(jié)電的目的，不用時(shí)由控制線將顯示器關(guān)閉。在HC08201上還有一端V0，將它接在可調(diào)電阻W1上，通過(guò)調(diào)節(jié)W1可以改變顯示器的灰度。5、信號(hào)采集處理電路見(jiàn)圖三，CHA、CHB、CHC為人體腳部導(dǎo)聯(lián)線，進(jìn)入心電記錄器后經(jīng)輸入緩沖放大器KT-2(緩沖放大器起高阻抗輸入，低阻抗輸出的變換作用，它可以把由于電極接觸電阻不穩(wěn)定所引起的波形失真減小到最小程度)接到由R12至R17組成的威爾遜網(wǎng)絡(luò)。U94052是一片CMOS模擬雙刀四擲開(kāi)關(guān)，INH端為片選，A、B為選擇端，AB為00時(shí)選擇X0、Y0和X、Y接通；AB為01時(shí)選擇X1、Y1和X、Y接通；AB為10時(shí)選擇X2、Y2和X、Y接通；AB為11時(shí)選擇X3、Y3和X、Y接通。威爾遜網(wǎng)絡(luò)三角形的中心點(diǎn)(R14、R15、R12三電阻的交匯點(diǎn))即方塊圖中威爾遜網(wǎng)絡(luò)的0點(diǎn)作為三個(gè)導(dǎo)聯(lián)的公共點(diǎn)，此點(diǎn)接到電源中心點(diǎn)(虛地)AGND上。4052的Y0、X0分別接在方塊圖中威爾遜網(wǎng)絡(luò)的A、B兩點(diǎn)即R15的1腳和R12的2腳，為導(dǎo)聯(lián)1，4052的Y1、X1分別接在方塊圖中威爾遜網(wǎng)絡(luò)的B、C兩點(diǎn)即R12的2腳和R14的2腳，為導(dǎo)聯(lián)II，4052的Y2、X2分別接在方塊圖中威爾遜網(wǎng)絡(luò)的C、A兩點(diǎn)即R14的2腳和R15的1腳，為導(dǎo)聯(lián)III。心電傳感器U17CY22接在4052的X3、Y3上作為帖胸式心電監(jiān)測(cè)選擇。4052的輸出端X、Y接U13前置放大器AD626輸入端，AD626為儀表放大器，其特點(diǎn)是失調(diào)電壓低、失調(diào)電壓漂移小、共模電壓范圍寬、共模電壓抑制比高、附帶低通慮波器。電路中AD626的增益設(shè)定為100，它可以抑制因靜電干擾耦合或電磁干擾感應(yīng)所引起的共模50Hz或其它共模干擾信號(hào)。AD626的輸出接基線穩(wěn)定電路，它是由U15和R9、R10、R11、R25、R26、C20組成，如果AD626的輸出波形基線漂移，則加到U15反相端的波形和AD626輸出端相同，而U15同相端卻因C20的慮波作用只剩下直流成份，并且同相端與反相端的直流成份相同，所以利用運(yùn)放的共模抑制特性，就可將AD626的輸出波形基線漂移加以抑制，而只允許正常波形通過(guò)。本電路能抑制0至1Hz的脈動(dòng)直流漂移。電路再向后就到了由U16、R23、R24、R27、R29、C14、C15組成的帶通慮波器和U14、R21、R22、C13組成低通慮波器，經(jīng)過(guò)這兩級(jí)慮波器后，可以把干擾進(jìn)來(lái)的50Hz交流信號(hào)幅度衰減90％，至此，信號(hào)采集處理完畢，將處理好的信號(hào)送往處理器的A/D轉(zhuǎn)換器。還有一點(diǎn)指出，這部分電路中的U14、U15、U16均采用MAX1M公司出品的MAX406，這種運(yùn)放除特性極佳外，最大的優(yōu)點(diǎn)是功耗電流僅1微安，非常適合我們的低功耗要求。6、鍵盤(pán)掃描電路鍵盤(pán)電路分兩部分，按鍵A、B、C、D組成一部分，由處理器的RA5、RA4、RC0、RC1來(lái)進(jìn)行掃描，這四個(gè)鍵用來(lái)完成修改、設(shè)定、察看等功能。另一部分只有一個(gè)鍵E，這個(gè)鍵按放在病人肩上用于緊急情況下的人機(jī)對(duì)話(huà)，由處理器的RB1來(lái)掃描。7、實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路電路的實(shí)時(shí)鐘由U19 MC68HC68T1專(zhuān)用對(duì)鐘電路提供。它可以提供年、月、日、時(shí)、分、秒。與處理器之間用同步串行SP1方式進(jìn)行通訊。芯片的SS端為片選端，由處理器的RC2提供，INT端為中斷請(qǐng)求端，經(jīng)過(guò)反相器后接處理器的中斷響應(yīng)端?？捎绍浖O(shè)置MC68HC68T1每一秒產(chǎn)生中斷一次，使處理器能隨時(shí)調(diào)整顯示器的時(shí)間，同時(shí)由軟件設(shè)置定鬧時(shí)間，到時(shí)后產(chǎn)生中斷通知處理器叫鬧。SCK、MOS1、MOS0是工作時(shí)鐘端、數(shù)據(jù)輸入端和數(shù)據(jù)輸出端，分別接在與之對(duì)應(yīng)的處理器SCL、SDO、SDA端，由處理器控制對(duì)MC68HC68T1的讀寫(xiě)。8、異步串行接口利用處理器的RX、TX兩條控制線組成最簡(jiǎn)單的RS-232異步通訊接口，波特率由軟件設(shè)定為9600。作用是用來(lái)和心電數(shù)據(jù)分析打印系統(tǒng)、手持心電監(jiān)護(hù)記錄分析儀進(jìn)行通訊。9、無(wú)線遙控電路由通用的HT-6010遙控編碼芯片和發(fā)射電路組成，發(fā)射控制由處器的RE0來(lái)完成。HT-6010的A0至A11是編碼端，可以形成53萬(wàn)組編碼，從而避免重號(hào)的情況發(fā)生。圖三中，U8 HT-6010的右側(cè)有三條豎線，分別標(biāo)名+5V、地和NC(懸空)，它的含意是BM0至BM11這十二條編碼線，每條線可選擇三種狀態(tài)即+5V、地和NC。Q1、Q2、C17、L2、R32、C18和TX印刷天線組成245MHz超高頻調(diào)制振蕩器，隨時(shí)將由HT-6010的D0端輸出的數(shù)據(jù)調(diào)制并發(fā)射出去。發(fā)射傳送半徑50米，在家中使用非常合適。10、電源電路電源電路的核心是AH800芯片，它以高效、低紋波噪聲的特性完成將1.5V至3V電壓轉(zhuǎn)換為5V穩(wěn)定電壓的工作。BT1為主電源電池，R5和R4的分壓接到處理器的另一A/D轉(zhuǎn)換器輸入端，隨時(shí)監(jiān)測(cè)電源情況，如電量不足便會(huì)報(bào)警，提醒更換電池。如電池電量不足以繼續(xù)工作時(shí)，整機(jī)進(jìn)入低功耗休眠狀態(tài)，但存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)鐘的時(shí)間不會(huì)丟失。更換電池期間，由BT2機(jī)內(nèi)紐扣電池供電，來(lái)保持存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)鐘的時(shí)間不丟失。電源輸出端所接的R1和D1 LM258組成一個(gè)基準(zhǔn)電壓，這個(gè)電壓接到處理器的VREF端做為A/D轉(zhuǎn)換器的參考電壓。11、輔助電路主要輔助電路有四個(gè)，一是74HC373，它的名稱(chēng)是八D鎖存器，在電路中起總線擴(kuò)展的作用，三片74HC373在處理器的RE1、RE2、RA2三條控制線的配合下，將RD口的8條控制線擴(kuò)展為24條，其中的16條(U7和U1)用作存儲(chǔ)器尋址，另外8條(U10)的2條空閑，3條用于控制導(dǎo)聯(lián)選擇。還有3條線(Q2、Q3、Q4)用于其它三片存儲(chǔ)器的片選；二是U18A LM258A運(yùn)算放器，它將威爾遜網(wǎng)絡(luò)的中心電位加以驅(qū)動(dòng)后用作導(dǎo)聯(lián)線的屏蔽層，以增加導(dǎo)聯(lián)線的抗干擾能力；三是R33、R54兩個(gè)15K電阻，由它們得到電源中心電位作為模擬電路部分的虛地A6ND；第四個(gè)輔助電路是排電阻PR1，它的作用是改善處理器RD口的輸出高電平四、手持心電監(jiān)護(hù)記錄分析儀圖四是電路方塊圖，圖五是電路原理圖。不難看出，它的硬件電路和多功能心電記錄器硬件電路非常相似，只有以下幾點(diǎn)區(qū)別1、手持心電監(jiān)護(hù)記錄分析儀的顯示器采用大屏幕128×64點(diǎn)陣圖形液晶顯示器并有背光裝置；2、手持心電監(jiān)護(hù)記錄分析儀沒(méi)有遙控裝置；3、手持心電監(jiān)護(hù)記錄分析儀沒(méi)有緊急狀態(tài)下的人機(jī)對(duì)話(huà)按鍵。顯示器的控制線比多功能心電記錄器多了幾條處理器的RB1通過(guò)控制三極管Q1可使顯示器背光的關(guān)閉或打開(kāi)；輔助電路U1974HC373的Q1、Q0腳參與控制顯示器的片選和讀寫(xiě)信號(hào)。其余的硬件原理和多功能心電記錄器完全相同。五、緊急呼救器圖六為緊急呼救器的電路方塊圖，整個(gè)電路由八部分組成，詳細(xì)電路原理如圖七。1、處理器采用PIC16C55單片機(jī)。其內(nèi)部有512字節(jié)ROM，192字節(jié)RAM。時(shí)鐘頻率選為1MHz。圖中處理器的MCLR端為復(fù)位端，按鍵R為復(fù)位按鍵。2、存儲(chǔ)器選用SEEPROM存儲(chǔ)器，型號(hào)為24LC01(U8)。存儲(chǔ)器的容量是128字節(jié)，采用I2C總線方式與處理器聯(lián)系，其SLC、SDA腳分別與處理器的RA0、RA1相連。存儲(chǔ)器用來(lái)存放電話(huà)號(hào)碼、病人密碼、尋呼號(hào)碼。3、雙音多頻碼收發(fā)電路這部分功能是由雙音多頻收發(fā)電路MT8880(U5)完成的，用處理器RB2至RB5四條線對(duì)MT8880進(jìn)行功能控制，RC0至RC3通過(guò)74HC245(U3)對(duì)MT8880的D0至D3數(shù)據(jù)線進(jìn)行讀寫(xiě)。例如，如果要向電話(huà)線路發(fā)送″3″這個(gè)數(shù)字，則D0至D3四條線上就要送“0011”。DTMF端是雙音多頻信號(hào)輸出端，將要發(fā)送數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的雙音多頻信號(hào)由此端輸出，經(jīng)由Q52N5551三極管和阻容元件組成的放大電路放大后饋送到線路上。MT8880的IN+、IN-、GS分別是雙音多頻輸入放大器的輸入端及輸出端，其中正相輸入端接VREF片內(nèi)基準(zhǔn)電壓源。反相端接R20、R15，它們是放大器反饋電阻和信號(hào)輸入電阻。MT8880的CP端是系統(tǒng)時(shí)鐘輸入端，經(jīng)C18接到處理器的OSC2端，使用處理器的1M時(shí)鐘。4、遙控?cái)?shù)據(jù)解調(diào)、解碼電路印刷天線TX將多功能心電記錄器發(fā)來(lái)的信號(hào)接收到后，經(jīng)由9018(Q1)等元件組成的電路檢波后恢復(fù)成原來(lái)的編碼，然后由9014(Q6)放大后送入HT-6030(U1)解碼電路，如解出的編碼與HT-6030自身編碼相周即可響應(yīng)遙控命令，由VT腳輸出一高脈沖，通知處理器啟動(dòng)呼救裝置并發(fā)出求救信息。5、模擬環(huán)流啟動(dòng)電路作用是模擬電話(huà)摘機(jī)，準(zhǔn)備撥號(hào)。圖七中的整流橋所接的A、B兩端為電話(huà)線，電話(huà)環(huán)流由此提供。這個(gè)工作由處理器的RB1控制，不工作時(shí)RB1輸出高電平，使Q3三極管導(dǎo)通，Q4三極管的基極電位被拉低，Q4截止，這時(shí)環(huán)流不啟動(dòng)，相當(dāng)于電話(huà)掛機(jī)狀態(tài)。需要呼救時(shí)RB1輸出為低電平，使Q3三極管截止，Q4三極管的基極電位升高，Q4導(dǎo)通，電流經(jīng)R19(300歐)構(gòu)成回路，并在R19上產(chǎn)生10V左右的電壓降，這時(shí)環(huán)流啟動(dòng)，相當(dāng)于電話(huà)摘機(jī)狀態(tài)。6、語(yǔ)音發(fā)送電路電路選用8秒語(yǔ)音錄放電路ISD1408(U7)，電路中將其設(shè)置為循環(huán)放音方式，放音由74HC245的B8腳控制ISD1408的PLAYL來(lái)完成，SP+腳是ISD1408的語(yǔ)音輸出端，語(yǔ)音經(jīng)隔直電容017和Q4 2N5551后饋送至電話(huà)線上。7、電源電路本機(jī)直接使用電話(huà)線上的電，不需要另接電源或電池。在不工作時(shí)由R7、V2、D4供給+4V電源，此時(shí)電源只供給處理器及遙控?cái)?shù)據(jù)解調(diào)、解碼電路使用，耗電量?jī)H4毫安，不會(huì)對(duì)電話(huà)正常使用構(gòu)成影響。當(dāng)接收到呼救命令后，處理器控制啟動(dòng)環(huán)流，在R19上形成的10V電壓經(jīng)穩(wěn)壓電路穩(wěn)壓后輸出+5V電壓供給顯示器、存儲(chǔ)器、雙音多頻碼收發(fā)電路等電路使用。
特別說(shuō)明緊急呼叫器的所有號(hào)碼設(shè)置和其它的功能設(shè)置全部通過(guò)電話(huà)機(jī)的按鍵來(lái)完成。所以緊急呼叫器上只設(shè)一個(gè)復(fù)位鍵而沒(méi)有其它功能鍵。
系統(tǒng)中的手持心電監(jiān)護(hù)記錄分析義、多功能心電記錄器可以脫離系統(tǒng)，自成體系完成一些重要工作，另外急救自動(dòng)受理系統(tǒng)還有一點(diǎn)值得一提它除了可由緊急呼救器自動(dòng)撥入外，還可以由人工代替緊急呼救器，這樣可以不必向醫(yī)院說(shuō)明病情，因?yàn)榧本葢?yīng)答處理系統(tǒng)可以自動(dòng)通過(guò)密碼迅速查閱病人檔案，從而大大縮短匯報(bào)病情的時(shí)間，提高急救成功率。
權(quán)利要求
1.多功能動(dòng)態(tài)心臟監(jiān)護(hù)報(bào)警系統(tǒng)的總體特征是由心電數(shù)據(jù)分析打印系統(tǒng)、急救自動(dòng)受理系統(tǒng)、手持心電監(jiān)護(hù)記錄分析儀、多功能心電記錄器、緊急呼救器五部分組成，心電數(shù)據(jù)分析打印系統(tǒng)的特征是將手持心電監(jiān)護(hù)記錄分析儀和多功能心電記錄器所記錄的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成心電圖，然后把每張心電圖的分析結(jié)果和心電圖同時(shí)顯示在計(jì)算機(jī)的屏幕上，供醫(yī)生參考，醫(yī)生認(rèn)為哪一張圖有意義可以將其打印到記錄紙上備案，急救自動(dòng)受理系統(tǒng)的特征是當(dāng)?shù)玫讲∪司o急呼救器的呼入信息和密碼后立即自動(dòng)查閱病人病例檔案和住址等有關(guān)信息、打印所有查閱到的信息、打開(kāi)報(bào)警器通知醫(yī)護(hù)人員、記錄受理的病人密碼及受理時(shí)間以供事后審查。手持心電監(jiān)護(hù)記錄分析儀主要特征是它是一臺(tái)微型心電圖機(jī)，由醫(yī)護(hù)人員使用，可隨時(shí)觀察三個(gè)導(dǎo)聯(lián)的ECG，如剛剛過(guò)去的圖沒(méi)有看清除可以退回看圖，醫(yī)生不必總看著屏幕，出現(xiàn)問(wèn)題它會(huì)語(yǔ)音提示醫(yī)生注意，醫(yī)生如想記錄一段心電可通過(guò)按鍵實(shí)現(xiàn)，當(dāng)非常緊急的情況出現(xiàn)時(shí)，儀器可自動(dòng)記錄當(dāng)時(shí)的心電，多功能心電記錄器的特征是佩帶在病人身上，它通過(guò)對(duì)三個(gè)導(dǎo)聯(lián)的ECG進(jìn)行實(shí)時(shí)分析來(lái)監(jiān)測(cè)病人的狀態(tài)，如果出異常會(huì)自動(dòng)記錄當(dāng)時(shí)的三個(gè)導(dǎo)聯(lián)的ECG和發(fā)病時(shí)間，并會(huì)用語(yǔ)音通知病人注意預(yù)防和自救，出現(xiàn)緊急情況或突發(fā)事件時(shí)它會(huì)向病人詢(xún)問(wèn)是否需要報(bào)警，病人可以通過(guò)人機(jī)對(duì)話(huà)鍵做出答復(fù)，如病人不回答，它就認(rèn)為情況非常危及，如此時(shí)在街上會(huì)自動(dòng)以報(bào)警器最大音量用語(yǔ)音向過(guò)路人求救，如獨(dú)自在家中會(huì)自動(dòng)通過(guò)遙控控制緊急呼救器向醫(yī)院、親人、鄰居求救，如病人做出不必報(bào)警的回答，它就會(huì)暫時(shí)不報(bào)警，繼續(xù)密切監(jiān)視ECG變化，在病人想知道自身情況時(shí)，多功能心電記錄器會(huì)向病人提供一份病人自己就能看懂的報(bào)表，解決病人可能看不懂心電圖的問(wèn)題，從而使病人不去醫(yī)院就能大概了解病情變化，多功能心電記錄器有自檢功能，發(fā)現(xiàn)設(shè)備出現(xiàn)問(wèn)題如電池虧電、電極脫落或松動(dòng)、存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)存滿(mǎn)等問(wèn)題是會(huì)用語(yǔ)音通知病人進(jìn)行處理，多功能心電記錄器有監(jiān)測(cè)和監(jiān)護(hù)兩種工作方式選擇，第一種用于幾天內(nèi)的ECG監(jiān)測(cè)，主要目的是協(xié)助醫(yī)生判斷病因；第二種用于長(zhǎng)期的ECG監(jiān)測(cè)，主要用于對(duì)已知病因病人的長(zhǎng)期監(jiān)護(hù)，緊急呼救器是受控于多功能心電記錄器的設(shè)備，并接在病人使用的話(huà)機(jī)上，接收到多功能心電記錄器的遙控命令后，自動(dòng)通過(guò)電話(huà)線向醫(yī)院、親人、鄰居發(fā)出求救信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的語(yǔ)音報(bào)警及語(yǔ)音提示功能，其特征在兩個(gè)模塊中有體現(xiàn)一是在手持式心電監(jiān)護(hù)記錄分析儀使用中，如果儀器發(fā)現(xiàn)ECG出現(xiàn)問(wèn)題會(huì)用語(yǔ)音提示醫(yī)生注意，例如“竇性心律不齊，R波間隔0.15秒”、“ST段下移0.03毫米”等，二是在多功能心電記錄器使用中，如果儀器發(fā)現(xiàn)ECG出現(xiàn)問(wèn)題會(huì)用語(yǔ)音提示病人，例如“心肌缺血加重，請(qǐng)注意服藥”，“運(yùn)動(dòng)過(guò)于激烈，請(qǐng)注意休息”，“心律過(guò)緩，請(qǐng)注意服藥”，“心律極緩！盡快坐下或平臥！盡快服藥”，“情況危急！是否需要求救？”，“求救！求救！我心臟病發(fā)作，請(qǐng)求援助，在我上衣口袋中有急救藥和救護(hù)卡”等，以上兩個(gè)模塊在儀器自身出問(wèn)題時(shí)會(huì)有以下語(yǔ)音提示“電池虧電，請(qǐng)盡快更換”，“導(dǎo)聯(lián)線脫落，請(qǐng)檢修”，“存儲(chǔ)器滿(mǎn)，請(qǐng)求處理”等。
3.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的報(bào)警器及人機(jī)對(duì)話(huà)鍵，其特征是其它心臟監(jiān)護(hù)儀的報(bào)警器都是和主機(jī)安裝成一體，而本系統(tǒng)的多功能心電記錄器的報(bào)警揚(yáng)聲器與人機(jī)對(duì)話(huà)鍵按裝在同一個(gè)堅(jiān)圖的塑料盒內(nèi)，與多功能心電記錄器的主機(jī)分離，它們之間用柔軟的導(dǎo)線連接，報(bào)警器及人機(jī)對(duì)話(huà)鍵可安放在任何病人認(rèn)為方便的地方，建議固定在肩上，因?yàn)榧珉x耳朵最近，提示音容易聽(tīng)到，還有一點(diǎn)非常重要，如果萬(wàn)一病人摔倒，肩部最不容易受到壓迫，而其它任何部位都容易受到壓迫。
4.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的心電圖時(shí)間記錄。其特征是其它心電記錄器的心電圖記錄時(shí)間為時(shí)、分。一般只用于24小時(shí)監(jiān)測(cè)，而本系統(tǒng)中的多功能心電記錄器的心電圖時(shí)間記錄為年、月、日、時(shí)、分，從而更適合于長(zhǎng)時(shí)間的監(jiān)護(hù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的遙控報(bào)警方式，其特征是采用無(wú)線遙控方式自動(dòng)控制報(bào)警器，這在病人孤立無(wú)援時(shí)是很有用的。
6.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的緊急呼救器的工作方式，其特征是采用電話(huà)通訊方式，用密碼通知急救應(yīng)答處理系統(tǒng)。
全文摘要
由①心電數(shù)據(jù)分析打印系統(tǒng)②急救自動(dòng)受理系統(tǒng)③手持心電監(jiān)護(hù)記錄分析儀④多功能心電記錄器⑤緊急呼救器五部分組成,可將記錄心電圖顯示在計(jì)算機(jī)的屏幕上,供醫(yī)生參考打印。自動(dòng)受理病人的急救電話(huà)。用③隨時(shí)觀察、記錄ECG,用④實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)記錄病人狀態(tài),出異常用語(yǔ)音通知病人或向過(guò)路人求救。,由④自動(dòng)遙控⑤向醫(yī)院、親人求救。由④向病人提供報(bào)表,解決看不懂心電圖的問(wèn)題。
文檔編號(hào)A61B5/0402GK1187338SQ97100230
公開(kāi)日1998年7月15日 申請(qǐng)日期1997年1月10日 優(yōu)先權(quán)日1997年1月10日
發(fā)明者張昊 申請(qǐng)人:張昊