[发明专利]一种低成本的PACE波检测装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及医疗设备领域，尤其涉及一种低成本的PACE波检测装置及方法。

背景技术

某些心脏病患者体内植入了心脏起搏器，心脏起搏器产生电脉冲触发心脏搏动，维持患者血液流动，以维持生命，心脏起搏器产生电脉冲在医学上称之为PACE波。PACE波与生理电信号被测量电路同时检测，若无法将PACE准确识别出来，将导致心电测量错误；当PACE波幅度较大时，PACE波还会被调制到呼吸波上，影响呼吸波形。

根据ANSI/AAMI EC13:2002标准，监护仪PACE波幅度为±2mV～±700mV，极化电压输入范围为±300mV，心电信号幅度为±5mV。三者相加信号幅度最大超过±1V，如此宽的信号幅度范围，若硬件电路对信号进行高倍数放大，那么当PACE幅度较大时，电路就会出现饱和，导致PACE波检测失败。因此若采用低倍数放大的方式对PACE波进行检测，就要提高模数转换器(ADC)的位数，那么势必提高了模数转换器的成本。

发明内容

为了解决现有技术中的问题，本发明提供了一种低成本的PACE波检测装置。

本发明提供了一种低成本的PACE波检测装置，包括信号采集单元、信号放大单元、直流抵消及放大单元、PACE波智能检测单元，所述信号采集单元用于从人体获取具有PACE波的生理信号；

所述信号放大单元与所述信号采集单元相连，所述信号放大单元用于对生理信号进行一级放大；

所述直流抵消及放大单元与所述信号放大单元相连，用于接收经一级放大的生理信号；

所述PACE波智能检测单元包括模数转换模块、数模转换模块、控制与数字信号处理模块，所述模数转换模块分别与所述信号放大单元及所述直流抵消及放大单元相连，用于分别将所述信号放大单元和所述直流抵消及放大单元传输的模拟的生理信号转换为数字信号；所述模数转换模块位数为小于等于12位，所述模数转换模块采样率为大于等于4KHz；所述控制与数字信号处理模块与所述模数转换模块相连，用于接收所述模数转换模块输出的数字信号；

所述数模转换模块分别与所述控制与数字信号处理模块及所述直流抵消及放大单元相连，用于接收控制与数字信号处理模块输出的具有直流偏置信号的数字信号，并将该数字信号转换为具有直流偏置信号的模拟信号，且将该模拟信号传输给所述直流抵消及放大单元；

所述控制与数字信号处理模块用于获取信号放大单元传输的模拟生理信号经模数转换单元转换的数字信号，并提取该数字信号中的PACE波信号，并判断PACE波信号强弱，若是强PACE波信号，则直接对该数字信号进行数据处理；若是弱PACE波信号，则控制与数字信号处理模块从该数字信号中提取直流偏置信号，并控制该直流偏置信号经数模转换模块转换为的模拟信号、且将该模拟信号输出给直流抵消及放大单元；所述直流抵消及放大单元用于将该经一级放大的生理信号与所述具有直流偏置信号的模拟信号做差进行直流抵消，获得直流抵消信号，再对抵消后的信号进行二级放大，控制与数字信号处理模块从二级放大后的直流抵消信号中的检测PACE波信号；

在输入信号PACE的幅度[2mV,700mV]范围内设定一个幅度中间值y，y∈[2,700]mV，在[2，y]mV范围内的PACE波信号为弱PACE波信号，在[y,700]mV范围内的PACE波信号为强PACE波信号。

作为本发明的进一步改进，所述信号放大单元包括第一差分信号放大模块、第一差分转单端电路模块，所述第一差分信号放大模块与所述信号采集单元相连，所述第一差分信号放大模块用于对具有PACE波的生理信号进行放大为差分信号；所述第一差分转单端电路模块分别与所述第一差分信号放大模块、所述模数转换模块和所述直流抵消及放大单元相连，所述第一差分转单端电路模块用于将差分信号转换为单端信号输出给所述模数转换模块和所述直流抵消及放大单元。

作为本发明的进一步改进，所述信号放大单元还包括通道选择模块，所述通道选择模块分别与所述信号采集单元、所述第一差分信号放大模块相连，所述通道选择模块用于进行心电通道的切换，并将生理信号通过心电通道传输给所述第一差分信号放大模块。

作为本发明的进一步改进，所述通道选择模块包括模拟开关，所述模拟开关用于对各个心电通道进行切换。