[发明专利]医用阻抗、导纳图呼吸波消除仪

说明书

本发明是一种与医用血波生理信号记录仪配用的呼吸波消除仪。

电阻抗图或电导纳图在医学上称为“血流图”，它是利用生物电阻抗或电导纳检查法描记被检区域内综合血液容积的波动状态。由于血流图技术可以无损伤性地观察到人体内部血液循环的波动状态，又具有简便、可反复进行的优点，因此，近年来，它的临床应用得到重视和发展，并形成了若干分支，比如：用此种方法观察脑循环血液波动状态的称为“脑血图”，观察小循环（也称肺循环）血液波动状态的称为“肺血图”。特别是肺血图，近年来逐步得到认识和应用，因为它能够从心脏机械效能和小循环血流动力角度反映心血管的功能状态，是早期诊断心脏病的有效途径。随着血流图技术的发展的血流图仪也就应该随之完善和发展。已有的血流图仪，也称血波生理信号记录仪，它们的测量由于是基于生物电阻抗原理，因而极易受人体生理干扰的影响，特别是测量肺血图时呼吸波的影响极为严重，使信号产生严重失真。在临床应用时，为了避免这种干扰，不得不让被测者屏气，这对于病人、特别是对心脏病人或孩子是很难配合的，同时，由于屏气的程度不同，既使对于同一个人在不同时间测量的血流图也是不完全一样的，因此，消除呼吸波干扰，使人体在自由呼吸的状态下测量血流图具有重要的临床意义。

本发明的目的是针对上述情况提供一种医用阻抗、导纳图呼吸波消除仪与各种血流图仪配用，从而消除血波信号中的呼吸波干扰，使被测者在正常呼吸的情况下进行检测。

根据人体生理分析和实验表明，血波信号是随一心动周期变化的动脉血波和静脉血波的波动状况在同位时相上总的显示，这一血液的波动表现在引起被测区域内血容量的变化，因此，它和心脏电激动是密切相关的，即：有一心脏电激动周期，则必然引起一个血波的波动周期;而呼吸波是由肺脏呼吸所引起的胸腔容积变化量的显示，它受人体呼吸规律决定，和心脏电激动周期无关。

根据上述分析和实验可以判定：

第一，血波信号的周期和心脏电激动周期同步。

第二，血波信号和呼吸波是互不相关的两个周期信号的线性叠加。

第三，血波信号和呼吸波均是非平稳的周期信号，其非平稳性和周期性由个体差异和生理病变决定。

根据上述三点分析，本发明采用以下方案来实现本发明的目的：根据第一点判定，利用心电信号对血波信号的波动周期进行同步识别，根据第二点判定，用数字滤波的方法把呼吸波干扰与血波信号分离开，得到满足一定信噪比的血波信号，根据第三点判定，所选用的滤波方法必须适应血波信号的非平稳性，才能有效地抑制呼吸波干扰。本发明具体方案是：参见图2，它具有一个对血波信号，心电信号及其它生理信号进行实时数字化处理的高速微处理系统，该系统包括：接收血波信号，心电信号及其它生理信号输入的模拟开关8，接在各模拟开关输出端的采样保持器9，对各采样保持器输出的生理信号进行顺序选通的多路选通开关10，对多路选通开关依次输出的各采样信号进行模/数转换的A/D转换器11，对A/D转换器输出的信号进行数据暂存的数据寄存器12，控制采样、多路选通、A/D转换和数据寄存时序的时序电路13，该系统还具有一个数据存储器14用于存储各路生理信号的A/D转换结果，一个为消除呼吸波干扰提供同步处理信号的心电信号识别电路16，该系统还具有一个高速微处理机15用于完成发出动作指令，使上述各单元电路有序地工作，即完成对各路信号的周期性采样，并对每次的采样结果进行依次选通、A/D转换及暂存，当每次采样周期结束后，将暂存在寄存器12中的A/D转换结果存入数据存储器中，高速微处理机15还将按照心电信号识别电路6所提供的同步处理信号对血波信号的周期进行同步识别，并将每个周期的血波数据进行实时处理，消除呼吸波干扰，即由消除呼吸波的子程序控制，对每个周期的血波数据进行频谱分析，并按照每个周期的特征频率确定数字滤波器的参数，然后进行血波数据的数字滤波，该仪还具有一个单板机终端处理系统，该系统通过一个共享数据存储器19与所述的高速微处理机系统联机，并通过键盘控制对高速微处理机系统15所提供的A/D转换数据进行多种处理，所作的数据处理包括如下：完成对任意所选定某路信号的各种谱分析，完成对指定某一路信号求微分或积分，完成指定信号的特征点求值，完成小循环信号的环路形成及分析处理，产生小循环诊断报告，完成各路信号波形的实时显示。

本发明的优越性在于：