[發明專利]高精度體內壓力監測儀

有效

• 申請號: 201811163291.0
• 申請日: 2018-09-30
• 公開（公告）號: CN109259744B
• 公開（公告）日: 2023-09-19
• 發明（設計）人: 林竹
• 申請（專利權）人: 珠海亞特蘭生命工程科技有限公司
• 主分類號: A61B5/021
• 分類號: A61B5/021;A61B5/03;A61B5/20
• 代理公司: 廣東朗乾律師事務所 44291
• 代理人: 閆有幸

本發明公開了高精度體內壓力監測儀，涉及醫療衛生領域；包括前置放大和處理單元，所述前置放大和處理單元包括壓力傳感器、前置放大器、模數轉換器、直流電壓電源和參考電阻Rsubgt;f/subgt;；所述壓力傳感器為壓阻橋式傳感器，壓力傳感器的信號輸出端連接到所述前置放大器的信號輸入端；所述前置放大器的信號輸出端連接到所述模數轉換器的信號輸入端；所述參考電阻Rsubgt;f/subgt;與所述壓力傳感器串聯，參考電阻Rsubgt;f/subgt;的分壓用于作為模數轉換器的參考電壓；所述直流電壓電源同時給壓力傳感器與所述參考電阻Rsubgt;f/subgt;的串聯電路及前置放大器供電；采用本發明的技術方案，在使用常規的激勵電源和半導體材料壓力傳感器的條件下，能消除各種誤差和溫度漂移，實現高精度測量。

〖技術領域〗

本發明涉及醫療衛生領域，特別是涉及一種高精度體內壓力監測儀。

〖背景技術〗

生命體內的血液、組織和體液等都有一定壓力，比如血壓、顱內壓、椎管內壓力、膀胱壓力、子宮壓力等。體內壓力監測分為無創和有創兩種方式。有創方式又稱為直接測量法，是通過與測量部位建立直接通道，使用壓力傳感器獲得壓力信號。有創方式因其更加準確可靠而在臨床上被普遍認定為是金標準。

直接測量法所使用的傳感器可分為光纖傳感器和壓阻橋式傳感器。光纖傳感器，雖然測量準確，但是它制造復雜，成本昂貴，使用不便，在監測壓力的同時不能兼顧引流、灌注等治療功能。目前臨床上主要使用壓阻橋式傳感器，而且因空間體積和成本所限，壓阻橋式傳感器的材料幾乎都是半導體材料的。

半導體材料的壓阻橋式傳感器有個最大的問題就是，因環境溫度變化而有非常明顯的溫度漂移。另外，構成整個電路的其他電子元件也存在因環境溫度變化而有溫度漂移。解釋如下。

對于壓阻橋式傳感器，在激勵電壓為U，壓力導致的電阻應變量為ΔR，橋臂電阻為R的條件下，根據壓阻電橋公式，輸出信號電壓V_out為

可見，要想使輸出信號電壓V_out與電阻應變量ΔR成線性比例關系，則要求激勵電壓U和橋臂電阻R都恒定不變，或者它們二者的比率恒定不變。

如果要激勵電壓恒定不變，則要配置有高精度和低溫度漂移的穩壓電源。這樣的穩壓電源設計較復雜，成本也不低，而且精度也不易做得太高。

如果要橋臂電阻恒定不變，則要求壓力傳感器的橋臂電阻是高精度和高穩定度的，這就更難了。半導體材料的壓阻橋式傳感器的每個橋臂電阻都會發生變化，每個橋臂電阻隨的變化程度都不一致，最終導致有非常明顯的溫度漂移。

如果要激勵電壓和橋臂電阻的比率恒定不變，可采用恒流源電路。但是恒流源電路還得要有穩壓電源作為基準。高精度和低溫度漂移的穩壓電源設計較復雜，成本也不低，而且精度也不易做得太高。

〖發明內容〗

基于現有技術存在的不足，本發明的目的在于提供一種高精度體內壓力監測儀，該監測儀在使用常規的激勵電源和常規的半導體材料壓力傳感器的條件下，就能夠實現高精度測量。

為實現上述目的，本發明采用如下的技術方案：

高精度體內壓力監測儀，其特征在于包括前置放大和處理單元，所述前置放大和處理單元包括壓力傳感器、前置放大器、模數轉換器、直流電壓電源和參考電阻R_f；

所述壓力傳感器為壓阻橋式傳感器，所述壓阻橋式傳感器的信號輸出端連接到所述前置放大器的信號輸入端，所述壓力傳感器用于將監測到的壓力信號轉換為電信號，所述前置放大器的信號輸出端連接到所述模數轉換器的信號輸入端，所述前置放大器用于將壓力傳感器輸出的電信號放大；