[实用新型]多参数电生理测量教学实验设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种多参数电生理测量教学实验设备，尤其是涉及一种基于监护仪器的教学实验设备。

背景技术

摆在开设医用电子相关专业高校面前的任务是培养高素质的人才，这需要先进的教学实验系统作为理论知识的支撑，需要能够反映真实医用电子仪器发展水平的、从硬件到软件能使学生参与设计、测试和开发的教学实验系统。目前，能满足这些需求的教学实验系统较少，有特色的更少。

为了满足教学实验的需要，本实用新型基于多参数监护仪这一典型仪器，提出了一种接近实际产品的完整的多参数电生理测量教学实验系统，为医用电子仪器的教学搭建一个良好的易用设备，以锻炼学生综合实验能力和实现创新意识的培养。选择多参数监护仪作为设计对象是由于其在医用电子仪器产品中有代表性，测量信号多，利于项目设计，同时集成了计算机和信号处理的很多先进技术。

发明内容

本实用新型的目的是结合多个测量模块，用来对多种生理参数进行连续、长时间、自动地实时监测，并通过计算机分析处理，实现多类别信息的自动报警、自动记录。满足监护仪原理课程的实验教学、课程设计和大学生课外创新活动的需要。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是模块式设计，引入ARM处理器。采用开放灵活的方式，提供心电模块、血压模块、血氧模块、ARM处理器模块、液晶显示模块等系统所需要的基本组件。实验项目设计涵盖了软硬件两大方面，硬件实验设计突出弱信号处理和波形测试，软件实验设计突出集成开发环境使用和嵌入式软件开发。

根据本发明的一种多参数电生理测量教学实验设备，包括箱体、液晶屏、操作面板、血压模块、血氧模块、心电模块、ARM处理器模块，其中，所述心电模块用于记录心脏和呼吸活动的实时连续的波形；所述血压模块通过压力传感器检测袖内气体的振荡波，来间接测量无创血压；所述血氧模块利用加载在人体手指上的光电探头进行无创的连续血氧饱和度监测；其中所述ARM处理器模块对采集的生理数据进行实时数据处理，并在该多参数电生理测量教学实验设备的液晶屏上实时显示各种信号的图形和数值。

根据本发明的一种多参数电生理测量教学实验设备，所述心电模块包括体温模块电路、A/D转换电路、心电微控制器电路、心电模块电路以及呼吸模块电路，其中，来自所述体温模块电路的温度信号、来自所述心电模块电路的心电信号以及来自所述呼吸模块电路的呼吸信号分别被送入所述A/D转换电路进行A/D转换后，再进入所述心电微控制器电路进行处理。

根据本发明的一种多参数电生理测量教学实验设备，所述体温模块电路、心电模块电路以及呼吸模块电路都包括前置放大电路，对采集的信号进行放大处理。

根据本发明的一种多参数电生理测量教学实验设备，所述呼吸模块电路采用恒流源法测量呼吸阻抗，而且其中的前置放大电路还后置连接有隔直电路。

根据本发明的一种多参数电生理测量教学实验设备所述血压模块包括压力传感电路、过压保护电路、放大滤波电路、血压A/D转换电路、血压微控制处理电路以及气阀、泵处理电路；其中，所述压力传感器电路记录的压力信号经过放大滤波电路进行放大和滤波后，经过血压A/D转换电路进行A/D转换，送入血压微控制处理电路；所述血压微控制处理电路控制所述气阀、泵处理电路形成阶梯形下降的袖带内压。

根据本发明的一种多参数电生理测量教学实验设备，所述血氧模块包括前置放大电路、血氧模块A/D转换电路、数字信号电路和模拟信号电路；所述模拟信号电路将检测到的光电流信号转换为模拟信号，所述数字信号电路包括血氧微控制器电路，对经过A/D转换的所述模拟信号进行处理。

根据本发明的一种多参数电生理测量教学实验设备，所述模拟信号电路包括电流/电压变换电路，将检测到的光电流信号转换为电压信号，还包括电压/电流转换电路，所述电流/电压变换电路的输出信号经过放大和滤波处理后输入至所述电压/电流转换电路。优选地，所述ARM处理器模块包括ARM 9处理器。

根据本发明的一种多参数电生理测量教学实验设备，所述ARM处理器模块以串口通信的方式与心电模块的心电微控制器、血压模块的血压微控制器和血氧模块的血氧微控制器进行通讯，完成各自信号采集和控制。

根据本发明的一种多参数电生理测量教学实验设备，所述ARM处理器模块的系统内核嵌入Linux系统，系统通过多任务调度程序，进行实时数据处理，并在多参数电生理测量教学实验设备液晶屏上实时显示各种信号的图形和数值，对超出报警范围的检测情况进行报警。