[發明專利]一種低成本的PACE波檢測裝置及方法

有效

• 申請號: 201410208947.1
• 申請日: 2014-05-16
• 公開（公告）號: CN103977503A
• 公開（公告）日: 2014-08-13
• 發明（設計）人: 陳鎏;劉曼
• 申請（專利權）人: 深圳市理邦精密儀器股份有限公司
• 主分類號: A61N1/37
• 分類號: A61N1/37
• 代理公司: 深圳市科吉華烽知識產權事務所(普通合伙) 44248
• 代理人: 于標

技術領域

本發明涉及醫療設備領域，尤其涉及一種低成本的PACE波檢測裝置及方法。

背景技術

某些心臟病患者體內植入了心臟起搏器，心臟起搏器產生電脈沖觸發心臟搏動，維持患者血液流動，以維持生命，心臟起搏器產生電脈沖在醫學上稱之為PACE波。PACE波與生理電信號被測量電路同時檢測，若無法將PACE準確識別出來，將導致心電測量錯誤；當PACE波幅度較大時，PACE波還會被調制到呼吸波上，影響呼吸波形。

根據ANSI/AAMI?EC13:2002標準，監護儀PACE波幅度為±2mV～±700mV，極化電壓輸入范圍為±300mV，心電信號幅度為±5mV。三者相加信號幅度最大超過±1V，如此寬的信號幅度范圍，若硬件電路對信號進行高倍數放大，那么當PACE幅度較大時，電路就會出現飽和，導致PACE波檢測失敗。因此若采用低倍數放大的方式對PACE波進行檢測，就要提高模數轉換器(ADC)的位數，那么勢必提高了模數轉換器的成本。

發明內容

為了解決現有技術中的問題，本發明提供了一種低成本的PACE波檢測裝置。

本發明提供了一種低成本的PACE波檢測裝置，包括信號采集單元、信號放大單元、直流抵消及放大單元、PACE波智能檢測單元，所述信號采集單元用于從人體獲取具有PACE波的生理信號；

所述信號放大單元與所述信號采集單元相連，所述信號放大單元用于對生理信號進行一級放大；

所述直流抵消及放大單元與所述信號放大單元相連，用于接收經一級放大的生理信號；

所述PACE波智能檢測單元包括模數轉換模塊、數模轉換模塊、控制與數字信號處理模塊，所述模數轉換模塊分別與所述信號放大單元及所述直流抵消及放大單元相連，用于分別將所述信號放大單元和所述直流抵消及放大單元傳輸的模擬的生理信號轉換為數字信號；所述模數轉換模塊位數為小于等于12位，所述模數轉換模塊采樣率為大于等于4KHz；所述控制與數字信號處理模塊與所述模數轉換模塊相連，用于接收所述模數轉換模塊輸出的數字信號；

所述數模轉換模塊分別與所述控制與數字信號處理模塊及所述直流抵消及放大單元相連，用于接收控制與數字信號處理模塊輸出的具有直流偏置信號的數字信號，并將該數字信號轉換為具有直流偏置信號的模擬信號，且將該模擬信號傳輸給所述直流抵消及放大單元；

所述控制與數字信號處理模塊用于獲取信號放大單元傳輸的模擬生理信號經模數轉換單元轉換的數字信號，并提取該數字信號中的PACE波信號，并判斷PACE波信號強弱，若是強PACE波信號，則直接對該數字信號進行數據處理；若是弱PACE波信號，則控制與數字信號處理模塊從該數字信號中提取直流偏置信號，并控制該直流偏置信號經數模轉換模塊轉換為的模擬信號、且將該模擬信號輸出給直流抵消及放大單元；所述直流抵消及放大單元用于將該經一級放大的生理信號與所述具有直流偏置信號的模擬信號做差進行直流抵消，獲得直流抵消信號，再對抵消后的信號進行二級放大，控制與數字信號處理模塊從二級放大后的直流抵消信號中的檢測PACE波信號；

在輸入信號PACE的幅度[2mV,700mV]范圍內設定一個幅度中間值y，y∈[2,700]mV，在[2，y]mV范圍內的PACE波信號為弱PACE波信號，在[y,700]mV范圍內的PACE波信號為強PACE波信號。

作為本發明的進一步改進，所述信號放大單元包括第一差分信號放大模塊、第一差分轉單端電路模塊，所述第一差分信號放大模塊與所述信號采集單元相連，所述第一差分信號放大模塊用于對具有PACE波的生理信號進行放大為差分信號；所述第一差分轉單端電路模塊分別與所述第一差分信號放大模塊、所述模數轉換模塊和所述直流抵消及放大單元相連，所述第一差分轉單端電路模塊用于將差分信號轉換為單端信號輸出給所述模數轉換模塊和所述直流抵消及放大單元。

作為本發明的進一步改進，所述信號放大單元還包括通道選擇模塊，所述通道選擇模塊分別與所述信號采集單元、所述第一差分信號放大模塊相連，所述通道選擇模塊用于進行心電通道的切換，并將生理信號通過心電通道傳輸給所述第一差分信號放大模塊。

作為本發明的進一步改進，所述通道選擇模塊包括模擬開關，所述模擬開關用于對各個心電通道進行切換。