專利名稱：自動(dòng)多普勒血壓監(jiān)護(hù)儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
自動(dòng)多普勒血壓監(jiān)護(hù)儀技術(shù)領(lǐng)域:本實(shí)用新型屬于無創(chuàng)血壓(NIBP)監(jiān)護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種動(dòng)物專用的，可以自動(dòng)測量血壓的多普勒血壓監(jiān)護(hù)儀。
背景技術(shù)：
:動(dòng)物血壓是動(dòng)物最為重要的生理指標(biāo)之一，動(dòng)物血壓的測定對(duì)于家畜心血管系統(tǒng)疾病、血液病、發(fā)熱、疼痛等疾病的診斷和研究，以及對(duì)危重動(dòng)物的搶救、手術(shù)、治療和愈后有重要的參考價(jià)值，血壓的測量是通過各種手段檢測血流在血管中搏動(dòng)及相應(yīng)血管壁的運(yùn)動(dòng)、血液的脈波來直接或間接進(jìn)行測量血液對(duì)血管壁的壓力。動(dòng)物血壓測量的方法可分為有創(chuàng)測量和無創(chuàng)測量。有創(chuàng)血壓測量是在動(dòng)物麻醉的情況下，向血管內(nèi)引入導(dǎo)管及傳感器，進(jìn)行測量的一種方法。最早于1733年，英國生理學(xué)家Hale首先采用，直接測量馬的頸動(dòng)脈血壓。有創(chuàng)測量得到的數(shù)值一致性好，更接近真實(shí)值，但對(duì)動(dòng)物有嚴(yán)重傷害，這樣測出的血壓并不能準(zhǔn)確反映動(dòng)物在正常生理狀態(tài)時(shí)的血壓，因而不適于臨床推廣，多為科研及醫(yī)療教學(xué)做急性實(shí)驗(yàn)時(shí)采用。無創(chuàng)血壓測量不打開血管，而是通過檢測血管壁的運(yùn)動(dòng)、搏動(dòng)的血流和血液的脈波，間接獲得血壓值。其方法包括聽診法、脈沖法、觸診法、波動(dòng)檢測技術(shù)和超聲多普勒檢測技術(shù)。前三種方法對(duì)動(dòng)物血壓的測量誤差較大，后兩種方法與有創(chuàng)測量值有良好的一致性，使用較多。無創(chuàng)血壓測量法中的超聲多普勒檢測技術(shù)，是應(yīng)用超聲波由運(yùn)動(dòng)物體反射或散射所產(chǎn)生的多普勒效應(yīng)的一種技術(shù)。超聲多普勒檢測血壓的原理是對(duì)動(dòng)物體表發(fā)射一定頻率的超聲波，體表血管內(nèi)流動(dòng)的血液與超聲波振源有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，從而產(chǎn)生了多普勒效應(yīng)，超聲波發(fā)生頻移。頻移信號(hào)被檢測電路拾取，信號(hào)放大，轉(zhuǎn)化為可讀信號(hào)，此信號(hào)與血液流動(dòng)的物理參數(shù)線性相關(guān)，再將信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字，按一定的算法計(jì)算，便可得到收縮壓、舒張壓、心率3個(gè)數(shù)據(jù)。自動(dòng)多普勒血壓監(jiān)護(hù)就是超聲多普勒在檢測血壓的整個(gè)過程中，可以自動(dòng)充氣、放氣、加壓、并記錄多組數(shù)據(jù)結(jié)果。數(shù)據(jù)可以實(shí)時(shí)測得、儲(chǔ)存、回顧和打印，提供了動(dòng)物生命體征的重要信息。利用這些信息塩獸醫(yī)能更好地分析動(dòng)物生命狀態(tài)，從而采取適當(dāng)?shù)闹委煷胧c獲得最佳的治療效果。目前，國內(nèi)采用超聲多普勒檢測技術(shù)對(duì)動(dòng)物進(jìn)行自動(dòng)無創(chuàng)血壓監(jiān)護(hù)，還是空白，有報(bào)道的多為有創(chuàng)自動(dòng)血壓監(jiān)護(hù)，對(duì)動(dòng)物有嚴(yán)重傷害，不能準(zhǔn)確反映動(dòng)物在正常生理狀態(tài)時(shí)的血壓。實(shí)用新型內(nèi)容:本實(shí)用新型主要解決的問題是:采用多普勒技術(shù)，研制了一種動(dòng)物專用自動(dòng)多普勒血壓監(jiān)護(hù)儀，可以連續(xù)監(jiān)測并記錄動(dòng)物的血壓變化，為獸醫(yī)提供動(dòng)物生命體征的重要信
肩、O本實(shí)用新型的主要特點(diǎn)是:由晶體振蕩源、單片機(jī)、超聲收發(fā)探頭構(gòu)成，其晶體振蕩源左端與超聲驅(qū)動(dòng)放大器相連，超聲驅(qū)動(dòng)放大器左端與超聲收發(fā)探頭右端相連，其超聲收發(fā)探頭右端又與選頻放大器相連，其選頻放大器右端與雙平衡混合器相連，其雙平衡混合器右端與帶通放大器相連，其帶通放大器右端與限幅器相連，其限幅器右端與一音頻放大器、一脈沖鑒幅器相連，其音頻放大器右端連接一揚(yáng)聲器，其脈沖鑒幅器上端與單片機(jī)相連，其單片機(jī)上端設(shè)置一報(bào)警器，單片機(jī)左端設(shè)置一顯示器、一控制信號(hào)輸入器，單片機(jī)右端設(shè)置一氣泵、一氣閥，單片機(jī)下端設(shè)置一比例放大器，其比例放大器右端與差分放大器相連，其差分放大器右端與氣壓傳感器相連。本實(shí)用新型的主要特點(diǎn)在于:晶體振蕩源與雙平衡混合器相連。本實(shí)用新型的有益效果為:由于可以適時(shí)監(jiān)測動(dòng)物的血壓，在手術(shù)中為獸醫(yī)提供了動(dòng)物生命體征的重要信息，動(dòng)物的存活率大大提高了，也更有利于術(shù)后的康復(fù)。實(shí)現(xiàn)對(duì)動(dòng)物血壓的自動(dòng)測量，獲得的測量值更真實(shí)準(zhǔn)確，重復(fù)性好，同時(shí)也大大降低了獸醫(yī)的工作強(qiáng)度，提高了工作效率。監(jiān)護(hù)儀采用大容量可充電電池供電，便攜式設(shè)計(jì)，操作簡單，使用方便，易于在獸醫(yī)領(lǐng)域廣泛使用，為獸醫(yī)臨床工作者對(duì)動(dòng)物血壓相關(guān)性疾病的早期診斷、治療及愈后提供依據(jù)。
圖1為本實(shí)用新型的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)原理框架圖；具體實(shí)施方式
:下面在具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明如圖1所示:自動(dòng)多普勒血壓監(jiān)護(hù)儀，由晶體振蕩源、單片機(jī)、超聲收發(fā)探頭構(gòu)成，其晶體振蕩源左端與超聲驅(qū)動(dòng)放大器相連，超聲驅(qū)動(dòng)放大器左端與超聲收發(fā)探頭右端相連，其超聲收發(fā)探頭右端又與選頻放大器相連，其選頻放大器右端與雙平衡混合器相連，其雙平衡混合器右端與帶通放大器相連，其帶通放大器右端與限幅器相連，其限幅器右端與一音頻放大器、一脈沖鑒幅器相連，其音頻放大器右端連接一揚(yáng)聲器，其脈沖鑒幅器上端與單片機(jī)相連，其單片機(jī)上端設(shè)置一報(bào)警器，單片機(jī)左端設(shè)置一顯示器、一控制信號(hào)輸入器，單片機(jī)右端設(shè)置一氣泵、一氣閥，單片機(jī)下端設(shè)置一比例放大器，其比例放大器右端與差分放大器相連，其差分放大器右端與氣壓傳感器相連，其晶體振蕩源與雙平衡混合器相連。動(dòng)物專用自動(dòng)多普勒血壓監(jiān)護(hù)儀的工作原理:選擇有效的測量位置包括跖背部、趾部與腹側(cè)尾巴的動(dòng)脈，綁上充氣袖帶，超聲收發(fā)探頭放在袖帶的遠(yuǎn)心端，拾取血流信號(hào)。開啟監(jiān)護(hù)儀進(jìn)行測量，氣泵給袖帶自動(dòng)充氣，袖帶內(nèi)氣壓逐漸增高，當(dāng)袖帶壓力大于收縮壓時(shí)，超聲探頭拾取的血流信號(hào)消失，然后氣泵繼續(xù)再充高氣壓20-30mmHg,停止。氣閥開始以3_5mmHg/s的速度放氣,袖帶壓力緩慢下降，當(dāng)出現(xiàn)血流搏動(dòng)的那一刻(出現(xiàn)第一聲短暫的“嗖”聲)就是收縮壓。隨著袖帶壓力的繼續(xù)下降，會(huì)出現(xiàn)由短到長的，更加連貫的“嗖”的聲音，這時(shí)候的壓力接近舒張壓。單片機(jī)依據(jù)超聲探頭拾取的血流信號(hào)特征，適時(shí)讀取氣壓傳感器的數(shù)值，得到相應(yīng)的收縮壓和舒張壓。實(shí)現(xiàn)過程如下:接入電源，晶體振蕩源產(chǎn)生高頻振蕩信號(hào)(8.5 9.5MHz),分兩路輸出:一路給超聲驅(qū)動(dòng)放大器功率放大后，輸出到超聲收發(fā)探頭的放射單元，產(chǎn)生連續(xù)的超聲波；另一路高頻振蕩信號(hào)輸入雙平衡混合器。產(chǎn)生的超聲波照射到小動(dòng)物的肢體表面，并深入皮下，作用于血管內(nèi)流動(dòng)的血液上。不同深度運(yùn)動(dòng)的血液將超聲波反射回來，產(chǎn)生多普勒效應(yīng)的頻移，被超聲收發(fā)探頭的接收單元接受后疊加，生成微弱的檢測信號(hào)。檢測信號(hào)送至選頻放大器放大，放大后的信號(hào)與晶體振蕩源產(chǎn)生的另一路高頻振蕩信號(hào)雙路輸入雙平衡混合器。雙平衡混合器將此兩路輸入信號(hào)做乘法運(yùn)算，產(chǎn)生含血流運(yùn)動(dòng)信息的混合信號(hào)。混合信號(hào)再送至帶通放大器，提取出300Hz 2.SKHz頻段的音頻信號(hào)。音頻信號(hào)繼續(xù)輸入限幅器，有效去除動(dòng)物擾動(dòng)產(chǎn)生的大幅度干擾信號(hào)后，分兩路輸出:一路經(jīng)音頻放大器放大后由揚(yáng)聲器播放出，供使用者測量時(shí)，監(jiān)聽血流流動(dòng)的狀況；另一路經(jīng)脈沖鑒幅器，轉(zhuǎn)換成脈寬于音頻幅度線性相關(guān)的TTL電平邏輯信號(hào)，輸入單片機(jī)。單片機(jī)依據(jù)脈寬及脈沖的疏密，按一定算法，識(shí)別出收縮壓和舒張壓產(chǎn)生時(shí)刻的信號(hào)特征，作為讀取氣壓值的判別條件。氣壓傳感器，將袖帶內(nèi)氣壓轉(zhuǎn)換成線性相關(guān)的差分信號(hào)，輸入差分放大器，再經(jīng)比例放大器，輸出O 3V的直流信號(hào)，作為氣壓值輸入單片機(jī)。單片機(jī)內(nèi)部A/D轉(zhuǎn)換，再單位換算，得到相應(yīng)的以mmHg為單位的氣壓值，送至顯示器?？刂菩盘?hào)輸入，完成用戶上下限報(bào)警設(shè)置、時(shí)間設(shè)置和數(shù)據(jù)調(diào)取等各種功能要求的輸入，單片機(jī)，則按程序，控制報(bào)警器，氣泵，氣閥，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)充氣、放氣、加壓、并記錄多組數(shù)據(jù)結(jié)果等自動(dòng)多普勒血壓監(jiān)護(hù)的全部功能。動(dòng)物專用自動(dòng)多普勒血壓監(jiān)護(hù)儀實(shí)現(xiàn)的主要功能指標(biāo)血壓測量范圍:O 300 mmHg誤差:+/-1 mmHg收縮壓報(bào)警設(shè)定范圍:上、下限100 200 mmHg舒張壓報(bào)警設(shè)定范圍:上、下限100 50 mmHg定時(shí)間隔設(shè)定范圍:O 59分鐘存儲(chǔ)數(shù)據(jù):20組顯示時(shí)間:00:00 23:59電池供電有效持續(xù)工作時(shí)間:大于4小時(shí)主要器件的技術(shù)指標(biāo):1.單片機(jī):ATmega48ATMEL公司的高性能、低功耗的8位AVR微處理器先進(jìn)的RISC結(jié)構(gòu)- 131條指令-大多數(shù)指令的執(zhí)行時(shí)間為單個(gè)時(shí)鐘周期- 32 X 8通用工作寄存器-全靜態(tài)操作-工作于16MHz時(shí)性能高達(dá)16 MIPS-只需兩個(gè)時(shí)鐘周期的硬件乘法器外設(shè)特點(diǎn)-兩個(gè)具有獨(dú)立預(yù)分頻器和比較器功能的8位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器[0051]-一個(gè)具有預(yù)分頻器、比較功能和捕捉功能的16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器-具有獨(dú)立振蕩器的實(shí)時(shí)計(jì)數(shù)器RTC-六通道PWM- 6 路 10 位 ADC ( PDIP 封裝)-可編程的串行USART接口-可工作于主機(jī)/從機(jī)模式的SPI串行接口-面向字節(jié)的兩線串行接口-具有獨(dú)立片內(nèi)振蕩器的可編程看門狗定時(shí)器-片內(nèi)模擬比較器-引腳電平變化可引發(fā)中斷及喚醒M⑶.工作溫度范圍:- -40。C 至 85。C.工作速度等級(jí):- ATmega48: 0-16 MHz i 4.5 - 5.5V.極低功耗-正常模式:I MHz, 1.8V: 300 μ A32 kHz, 1.8V: 20 μ A (包括振蕩器)2.雙平衡混合器:飛利浦公司的專用芯片SA612A供電電壓:4.5 8.0 V直流功耗:2.4 3.0 mA輸入信號(hào)頻率:500 MHz本振信號(hào)頻率:200 MHz轉(zhuǎn)換增益:14 17 dB / 45MHz3.氣壓傳感器MPS2130血壓傳感器測壓范圍:300mmHg最大過壓:600mmHg工作電壓/電流2 15V ；0.6 4.5mA電橋阻抗:3.3ΚΩ最大輸出:20 70mV線性誤差:-0.3% 0.3%4.超聲收發(fā)探頭發(fā)射中心頻率:9MHz相對(duì)帶寬:40%相對(duì)靈敏度:>—2 OdB收發(fā)信號(hào)串混:< —50 dB5.氣泵[0090]額定電壓:6V額定容量:500cc充氣時(shí)間:< IOs放氣時(shí)間:<3min最大壓力:>500mmHg流量:>1.7LPM噪音:<52dB6.氣閥額定電壓:3V額定容量:IOOcc阻抗:24Ω±10%放氣速度:<3 mmHg/min
權(quán)利要求1.自動(dòng)多普勒血壓監(jiān)護(hù)儀，其特征在于:由晶體振蕩源、單片機(jī)、超聲收發(fā)探頭構(gòu)成，其晶體振蕩源左端與超聲驅(qū)動(dòng)放大器相連，超聲驅(qū)動(dòng)放大器左端與超聲收發(fā)探頭右端相連，其超聲收發(fā)探頭右端又與選頻放大器相連，其選頻放大器右端與雙平衡混合器相連，其雙平衡混合器右端與帶通放大器相連，其帶通放大器右端與限幅器相連，其限幅器右端與一音頻放大器、一脈沖鑒幅器相連，其音頻放大器右端連接一揚(yáng)聲器，其脈沖鑒幅器上端與單片機(jī)相連，其單片機(jī)上端設(shè)置一報(bào)警器，單片機(jī)左端設(shè)置一顯示器、一控制信號(hào)輸入器，單片機(jī)右端設(shè)置一氣泵、一氣閥，單片機(jī)下端設(shè)置一比例放大器，其比例放大器右端與差分放大器相連，其差分放大器右端與氣壓傳感器相連。
2.根本權(quán)利要求1所述的自動(dòng)多普勒血壓監(jiān)護(hù)儀，其特征在于:晶體振蕩源與雙平衡混合器相連。
專利摘要本實(shí)用新型涉及自動(dòng)多普勒血壓監(jiān)護(hù)儀，由晶體振蕩源、單片機(jī)、超聲收發(fā)探頭構(gòu)成，其晶體振蕩源左端與超聲驅(qū)動(dòng)放大器相連，超聲驅(qū)動(dòng)放大器左端與超聲收發(fā)探頭右端相連，其超聲收發(fā)探頭右端又與選頻放大器相連，其選頻放大器右端與雙平衡混合器相連，其雙平衡混合器右端與帶通放大器相連，其帶通放大器右端與限幅器相連，其限幅器右端與一音頻放大器、一脈沖鑒幅器相連，其音頻放大器右端連接一揚(yáng)聲器，本實(shí)用新型的有益效果為由于可以適時(shí)監(jiān)測動(dòng)物的血壓，在手術(shù)中為獸醫(yī)提供了動(dòng)物生命體征的重要信息，動(dòng)物的存活率大大提高了，實(shí)現(xiàn)對(duì)動(dòng)物血壓的自動(dòng)測量，獲得的測量值更真實(shí)準(zhǔn)確，重復(fù)性好，同時(shí)也大大降低了獸醫(yī)的工作強(qiáng)度，提高了工作效率。
文檔編號(hào)A61B8/04GK202960572SQ201220689599
公開日2013年6月5日 申請日期2012年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月14日
發(fā)明者吳仲恒, 張?bào)P峰, 肖春 申請人:合肥金腦人光電儀器有限責(zé)任公司