專利名稱：自動多普勒血壓監護儀的制作方法
技術領域：
自動多普勒血壓監護儀技術領域:本實用新型屬于無創血壓(NIBP)監護技術領域，具體涉及一種動物專用的，可以自動測量血壓的多普勒血壓監護儀。
背景技術：
:動物血壓是動物最為重要的生理指標之一，動物血壓的測定對于家畜心血管系統疾病、血液病、發熱、疼痛等疾病的診斷和研究，以及對危重動物的搶救、手術、治療和愈后有重要的參考價值，血壓的測量是通過各種手段檢測血流在血管中搏動及相應血管壁的運動、血液的脈波來直接或間接進行測量血液對血管壁的壓力。動物血壓測量的方法可分為有創測量和無創測量。有創血壓測量是在動物麻醉的情況下，向血管內引入導管及傳感器，進行測量的一種方法。最早于1733年，英國生理學家Hale首先采用，直接測量馬的頸動脈血壓。有創測量得到的數值一致性好，更接近真實值，但對動物有嚴重傷害，這樣測出的血壓并不能準確反映動物在正常生理狀態時的血壓，因而不適于臨床推廣，多為科研及醫療教學做急性實驗時采用。無創血壓測量不打開血管，而是通過檢測血管壁的運動、搏動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、波動檢測技術和超聲多普勒檢測技術。前三種方法對動物血壓的測量誤差較大，后兩種方法與有創測量值有良好的一致性，使用較多。無創血壓測量法中的超聲多普勒檢測技術，是應用超聲波由運動物體反射或散射所產生的多普勒效應的一種技術。超聲多普勒檢測血壓的原理是對動物體表發射一定頻率的超聲波，體表血管內流動的血液與超聲波振源有相對運動，從而產生了多普勒效應，超聲波發生頻移。頻移信號被檢測電路拾取，信號放大，轉化為可讀信號，此信號與血液流動的物理參數線性相關，再將信號轉化為數字，按一定的算法計算，便可得到收縮壓、舒張壓、心率3個數據。自動多普勒血壓監護就是超聲多普勒在檢測血壓的整個過程中，可以自動充氣、放氣、加壓、并記錄多組數據結果。數據可以實時測得、儲存、回顧和打印，提供了動物生命體征的重要信息。利用這些信息塩獸醫能更好地分析動物生命狀態，從而采取適當的治療措施塩獲得最佳的治療效果。目前，國內采用超聲多普勒檢測技術對動物進行自動無創血壓監護，還是空白，有報道的多為有創自動血壓監護，對動物有嚴重傷害，不能準確反映動物在正常生理狀態時的血壓。實用新型內容:本實用新型主要解決的問題是:采用多普勒技術，研制了一種動物專用自動多普勒血壓監護儀，可以連續監測并記錄動物的血壓變化，為獸醫提供動物生命體征的重要信
肩、O本實用新型的主要特點是:由晶體振蕩源、單片機、超聲收發探頭構成，其晶體振蕩源左端與超聲驅動放大器相連，超聲驅動放大器左端與超聲收發探頭右端相連，其超聲收發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聲器，其脈沖鑒幅器上端與單片機相連，其單片機上端設置一報警器，單片機左端設置一顯示器、一控制信號輸入器，單片機右端設置一氣泵、一氣閥，單片機下端設置一比例放大器，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。本實用新型的主要特點在于:晶體振蕩源與雙平衡混合器相連。本實用新型的有益效果為:由于可以適時監測動物的血壓，在手術中為獸醫提供了動物生命體征的重要信息，動物的存活率大大提高了，也更有利于術后的康復。實現對動物血壓的自動測量，獲得的測量值更真實準確，重復性好，同時也大大降低了獸醫的工作強度，提高了工作效率。監護儀采用大容量可充電電池供電，便攜式設計，操作簡單，使用方便，易于在獸醫領域廣泛使用，為獸醫臨床工作者對動物血壓相關性疾病的早期診斷、治療及愈后提供依據。

圖1為本實用新型的產品結構原理框架圖；具體實施方式
:下面在具體實施方式
對本實用新型作進一步詳細說明如圖1所示:自動多普勒血壓監護儀，由晶體振蕩源、單片機、超聲收發探頭構成，其晶體振蕩源左端與超聲驅動放大器相連，超聲驅動放大器左端與超聲收發探頭右端相連，其超聲收發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聲器，其脈沖鑒幅器上端與單片機相連，其單片機上端設置一報警器，單片機左端設置一顯示器、一控制信號輸入器，單片機右端設置一氣泵、一氣閥，單片機下端設置一比例放大器，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。動物專用自動多普勒血壓監護儀的工作原理:選擇有效的測量位置包括跖背部、趾部與腹側尾巴的動脈，綁上充氣袖帶，超聲收發探頭放在袖帶的遠心端，拾取血流信號。開啟監護儀進行測量，氣泵給袖帶自動充氣，袖帶內氣壓逐漸增高，當袖帶壓力大于收縮壓時，超聲探頭拾取的血流信號消失，然后氣泵繼續再充高氣壓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，當出現血流搏動的那一刻(出現第一聲短暫的“嗖”聲)就是收縮壓。隨著袖帶壓力的繼續下降，會出現由短到長的，更加連貫的“嗖”的聲音，這時候的壓力接近舒張壓。單片機依據超聲探頭拾取的血流信號特征，適時讀取氣壓傳感器的數值，得到相應的收縮壓和舒張壓。實現過程如下:接入電源，晶體振蕩源產生高頻振蕩信號(8.5 9.5MHz),分兩路輸出:一路給超聲驅動放大器功率放大后，輸出到超聲收發探頭的放射單元，產生連續的超聲波；另一路高頻振蕩信號輸入雙平衡混合器。產生的超聲波照射到小動物的肢體表面，并深入皮下，作用于血管內流動的血液上。不同深度運動的血液將超聲波反射回來，產生多普勒效應的頻移，被超聲收發探頭的接收單元接受后疊加，生成微弱的檢測信號。檢測信號送至選頻放大器放大，放大后的信號與晶體振蕩源產生的另一路高頻振蕩信號雙路輸入雙平衡混合器。雙平衡混合器將此兩路輸入信號做乘法運算，產生含血流運動信息的混合信號。混合信號再送至帶通放大器，提取出300Hz 2.SKHz頻段的音頻信號。音頻信號繼續輸入限幅器，有效去除動物擾動產生的大幅度干擾信號后，分兩路輸出:一路經音頻放大器放大后由揚聲器播放出，供使用者測量時，監聽血流流動的狀況；另一路經脈沖鑒幅器，轉換成脈寬于音頻幅度線性相關的TTL電平邏輯信號，輸入單片機。單片機依據脈寬及脈沖的疏密，按一定算法，識別出收縮壓和舒張壓產生時刻的信號特征，作為讀取氣壓值的判別條件。氣壓傳感器，將袖帶內氣壓轉換成線性相關的差分信號，輸入差分放大器，再經比例放大器，輸出O 3V的直流信號，作為氣壓值輸入單片機。單片機內部A/D轉換，再單位換算，得到相應的以mmHg為單位的氣壓值，送至顯示器。控制信號輸入，完成用戶上下限報警設置、時間設置和數據調取等各種功能要求的輸入，單片機，則按程序，控制報警器，氣泵，氣閥，實現自動充氣、放氣、加壓、并記錄多組數據結果等自動多普勒血壓監護的全部功能。動物專用自動多普勒血壓監護儀實現的主要功能指標血壓測量范圍:O 300 mmHg誤差:+/-1 mmHg收縮壓報警設定范圍:上、下限100 200 mmHg舒張壓報警設定范圍:上、下限100 50 mmHg定時間隔設定范圍:O 59分鐘存儲數據:20組顯示時間:00:00 23:59電池供電有效持續工作時間:大于4小時主要器件的技術指標:1.單片機:ATmega48ATMEL公司的高性能、低功耗的8位AVR微處理器先進的RISC結構- 131條指令-大多數指令的執行時間為單個時鐘周期- 32 X 8通用工作寄存器-全靜態操作-工作于16MHz時性能高達16 MIPS-只需兩個時鐘周期的硬件乘法器外設特點-兩個具有獨立預分頻器和比較器功能的8位定時器/計數器[0051]-一個具有預分頻器、比較功能和捕捉功能的16位定時器/計數器-具有獨立振蕩器的實時計數器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/從機模式的SPI串行接口-面向字節的兩線串行接口-具有獨立片內振蕩器的可編程看門狗定時器-片內模擬比較器-引腳電平變化可引發中斷及喚醒M⑶.工作溫度范圍:- -40。C 至 85。C.工作速度等級:- 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輸入信號頻率:500 MHz本振信號頻率:200 MHz轉換增益: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.超聲收發探頭發射中心頻率:9MHz相對帶寬:40%相對靈敏度:>—2 OdB收發信號串混:< —50 dB5.氣泵[0090]額定電壓:6V額定容量:500cc充氣時間:< IOs放氣時間:<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
權利要求1.自動多普勒血壓監護儀，其特征在于:由晶體振蕩源、單片機、超聲收發探頭構成，其晶體振蕩源左端與超聲驅動放大器相連，超聲驅動放大器左端與超聲收發探頭右端相連，其超聲收發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聲器，其脈沖鑒幅器上端與單片機相連，其單片機上端設置一報警器，單片機左端設置一顯示器、一控制信號輸入器，單片機右端設置一氣泵、一氣閥，單片機下端設置一比例放大器，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.根本權利要求1所述的自動多普勒血壓監護儀，其特征在于:晶體振蕩源與雙平衡混合器相連。
專利摘要本實用新型涉及自動多普勒血壓監護儀，由晶體振蕩源、單片機、超聲收發探頭構成，其晶體振蕩源左端與超聲驅動放大器相連，超聲驅動放大器左端與超聲收發探頭右端相連，其超聲收發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聲器，本實用新型的有益效果為由于可以適時監測動物的血壓，在手術中為獸醫提供了動物生命體征的重要信息，動物的存活率大大提高了，實現對動物血壓的自動測量，獲得的測量值更真實準確，重復性好，同時也大大降低了獸醫的工作強度，提高了工作效率。
文檔編號A61B8/04GK202960572SQ201220689599
公開日2013年6月5日 申請日期2012年12月14日 優先權日2012年12月14日
發明者吳仲恒, 張驪峰, 肖春 申請人:合肥金腦人光電儀器有限責任公司