[實用新型]一種心音信號的采集及調理系統

有效

• 申請號: 201220299257.8
• 申請日: 2012-06-25
• 公開（公告）號: CN202654153U
• 公開（公告）日: 2013-01-09
• 發明（設計）人: 李昆
• 申請（專利權）人: 陜西世強實業集團有限公司
• 主分類號: A61B7/00
• 分類號: A61B7/00
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 羅笛

技術領域

本實用新型屬于醫療器械技術領域，涉及一種心音信號的采集及調理系統。

背景技術

心音是反映人體生理及病理的兩項重要指標，它是診斷人體疾病的重要手段之一，具有非常重要的臨床意義。但是心音信號一般比較微弱、且采集過程中也容易受外界干擾，因此，如何提高心音采集裝置的精確性、準確性顯得至關重要。

發明內容

本實用新型的目的是提供一種心音信號的采集及調理系統，解決了現有心音采集裝置由于干擾影響采集數據準確性的問題。

本實用新型所采用的技術方案是，一種心音信號的采集及調理系統，包括依次連接的除顫及電力高壓保護電路、緩沖及導聯選擇電路、心音前置放大電路、高通濾波電路、低通濾波電路及信號處理單元，所述除顫及電力高壓保護電路還與探頭、阻抗式測呼吸電路及右腿驅動電路連接，所述緩沖及導聯選擇電路還與右腿驅動電路、高通濾波電路及信號處理單元連接，高通濾波電路還與信號處理單元連接，信號處理單元與光電隔離模塊連接。

其中探頭設置有5個。

本實用新型的有益效果是，該系統采用多個探頭提取心音信號，并采取了一系列放大、濾波措施，濾除噪聲干擾，該系統解決了外界干擾問題，具有采集數據準確可靠，低信噪比，成本低等優點。

附圖說明

圖1是本實用新型的心音信號的采集及調理系統的結構框圖。

圖中，1.除顫及電力高壓保護電路，2.緩沖及導聯選擇電路，3.心音前置放大電路，4.高通濾波電路，5.低通濾波電路，6.信號處理單元，7.探頭，8.阻抗式測呼吸電路，9.右腿驅動電路，10.光電隔離模塊。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式對本實用新型進行詳細說明。

本實用新型提供一種心音信號的采集及調理系統，包括依次連接的除顫及電力高壓保護電路1、緩沖及導聯選擇電路2、心音前置放大電路3、高通濾波電路4、低通濾波電路5及信號處理單元6，所述除顫及電力高壓保護電路1還與探頭7、阻抗式測呼吸電路8及右腿驅動電路9連接，其中探頭7設置有5個，所述緩沖及導聯選擇電路2還與右腿驅動電路9、高通濾波電路4及信號處理單元6連接，高通濾波電路4還與信號處理單元6連接，信號處理單元6與光電隔離模塊10連接。

其中探頭7用于采集體征生物信號。

除顫及電力高壓保護電路1利用電流互感器和電壓互感器采樣電刀刀頭上的電流和電壓信號。當電刀輸出電流過大時，電流互感器輸出一個觸發電壓，去觸發一個小功率雙向可控硅，使其輸出短路信號，送到模式控制部分，鎖閉模式脈沖，使高頻脈沖的頻率降低，以降低功率輸出。

阻抗式測呼吸電路8利用人體某部分阻抗的變化來進行生理參數測量。

緩沖及導聯選擇電路2中緩沖電路利用電感電流不能突變的特性抑制器件的電流上升率；由于體表電極的位置不同．心電信號記錄的心臟電興奮活動狀況不同，導聯選擇電路用于根據5導聯的連接方式選擇位于體表不同位置電極的數據。

右腿驅動電路9用于生物信號放大器，以減少共模干擾。心電圖所發出的電子信號十分微小，通常只有幾個微伏（萬分之一伏）。而由于病人的身體也可以作為天線能受到電磁干擾，特別是50/60Hz的家用供電噪音，這種干擾可能會掩蓋的生物信號，使得信號難以測量，因此，可以通過添加右腿驅動電路用來消除干擾噪聲。

心音傳感器輸出的信號微弱并往往夾雜著噪聲干擾，所以必須要進行濾波和放大處理，由于是交流放大器，所以在電路中選取了電源電壓范圍寬，靜態功耗小，可單電源使用，價格低廉的集成運放LM324。

心音前置放大電路3用于濾除極低頻干擾，按需調節獲得所需的放大倍數。

心音前置放大電路3輸出的信號并不是純粹的心音信號，其中夾雜著工頻干擾和其它低頻分量。比如心音傳聲器和皮膚的摩擦音、呼吸噪音、人體的干擾信號和記錄儀器所產生的干擾等，不僅會導致心音信號被淹沒，也不利于后續電路的處理。高通濾波電路4用于濾除這些干擾，高通濾波電路4為8階壓控電壓源高通濾波器，高通濾波電路4的截止頻率為15Hz。

從高通濾波電路4中出來的心音信號，還混有較高頻率的傳聲器與人體皮膚摩擦所產生的干擾等，所以需要在經高通濾波電路4后通過低通濾波電路5進行低通濾波。為達到較好的濾波效果而又不使電路過于復雜，設計了一個二階壓控電壓源(VCVS)低通濾波器。該低通濾波器的截止頻率優選為600Hz。

經過高通濾波電路4、低通濾波電路5，最終把600Hz頻段范圍的心音信號提取了出來，然后經過信號處理單元6對信號進行轉換。

光電隔離模塊10是在電隔離的情況下，以光為媒介傳送信號，對輸入和輸出電路進行隔離，進而保護用戶及數據不受瞬態電壓的危及，改善電路的噪聲抑制能力，消除接地回路的干擾，提高共模電壓抑制。