颈动脉血流体外智能阻断仪

1.一种颈动脉血流体外智能阻断仪，包括卧板(2)、安装在卧板上的颈托(3)和支架、安装在支架上的颈动脉压迫件，其特征在于还包括颈动脉压力自动调控装置(12)和血氧饱和度监测探头(9)；
颈动脉压迫件的压头为气囊(8)；
颈动脉压力自动调控装置(12)包括用于主控的单片机、血氧饱和度信号处理电路、压力测量调控器、人机交互操作按键、显示器、存储器和电源；血氧饱和度信号处理电路分别与血氧饱和度监测探头和单片机连接；压力测量调控器由压力传感器(15)、压力信号处理电路(17)、程控开关(14)和程控充气泵(13)构成；程控开关(14)与单片机连接，并通过管件与颈动脉压迫件的气囊(8)和程控充气泵(13)连接，在单片机的控制下处于关闭状态或进气状态或放气状态；程控充气泵(13)与单片机连接，在单片机的控制下对颈动脉压迫件的气囊(8)进行充气或停止运行；压力传感器(15)安装在连接颈动脉压迫件的气囊(8)和程控开关(14)的管路上，并通过压力信号处理电路(17)与单片机连接，压力信号处理电路(17)将来自压力传感器的表征气囊压力的电信号进行放大、滤波和A/D转换后传送给单片机；人机交互操作按键、显示器和存储器分别与单片机连接，电源分别与单片机、血氧饱和度信号处理电路和压力测量调控器连接，为它们提供工作电流。
2.根据权利要求1所述的颈动脉血流体外智能阻断仪，其特征在于所述单片机连接有报警扬声器和报警指示灯，设置有USB接口，所述电源设置有电源指示灯。
3.根据权利要求1或2所述的颈动脉血流体外智能阻断仪，其特征在于血氧饱和度信号处理电路包括信号放大器、低通滤波器和A/D转换器，信号放大器的输出端与低通滤波器的输入端连接，低通滤波器的输出端与A/D转换器的输入端连接。
4.根据权利要求3所述的颈动脉血流体外智能阻断仪，其特征在于血氧饱和度监测探头接收光信号并将接收到的光信号转换成电信号输送给信号放大器。
5.根据权利要求1所述的颈动脉血流体外智能阻断仪，其特征在于颈动脉压力自动调控装置(12)还包括机壳(21)，机壳壁上设有内置电源充电插孔(19)，显示器的显示屏(22)、人机交互操作按键(20)位于机壳表面，单片机、存储器、血氧饱和度信号处理电路和压力测量调控器放置在机壳内。
6.根据权利要求2所述的颈动脉血流体外智能阻断仪，其特征在于颈动脉压力自动调控装置(12)还包括机壳(21)，机壳壁上设有内置电源充电插孔(19)和USB插孔(18)，显示器的显示屏(22)、人机交互操作按键(20)位于机壳表面，电源指示灯(23)、报警指示灯(24)和报警扬声器(25)安装在机壳壁上，单片机、压力测量调控器、血氧饱和度信号处理电路和存储器放置在机壳内。

颈动脉血流体外智能阻断仪\n技术领域\n[0001] 本发明涉及一种医疗仪器，特别涉及一种压迫颈动脉，从体外阻断颈动脉血流的仪器。\n背景技术\n[0002] 某些疾病的检查和辅助治疗中，需要暂时性阻断患者一侧的颈动脉血流，临床上，通常由医生徒手操作压迫颈动脉实现血流的阻断。采用上述方式，由于医生临床经验的不同，难于保证施压均符合要求，再则，若阻断颈动脉血流时间较长，尤其是在进行脑侧枝循环代偿性训练时(有时候阻断操作需要进行40天，每天2-3次，每次5-60分钟不等)，操作者会因疲劳而产生手的移位，影响检查和代偿性训练的效果。\n[0003] 专利号为ZL89221081.8、ZL92231446.2、ZL99253968.4的中国专利公开了三种用于阻断颈动脉血流的颈动脉压迫器械，这三种颈动脉压迫器械虽然都能减轻医生的劳动强度，解决医生徒手操作易产生的压迫移位问题，但它们的共同之处都是采用手动方式、根据经验来调节压迫部件对颈动脉所施的压力和控制施压时间，因而存在以下问题：1、不能监测血流阻断效果并根据血流阻断效果及时调整所施压力和阻断时间；2、不能获得准确的颈动脉血流阻断数据(所施压力、施压时间、血流阻断效果等)。\n发明内容\n[0004] 本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种颈动脉血流体外智能阻断仪，以解决对颈动脉施压大小、施压时间的监测、调控和实时记录的难题。\n[0005] 本发明是对现有机械式颈动脉压迫器械的一种改进，改进之处是：1、将颈动脉压迫件的压头设计为气囊，通过改变气囊内的气体压力来调节对颈动脉所施的压力；2、增加颈动脉压力自动调控装置，根据所监测到患者颈动脉阻断位置远心端的脉博波波幅和血氧饱和度数值确定对颈动脉所施的压力，根据患者颈动脉阻断位置远心端的脉博波波幅和血氧饱和度数值的变化自动调整对颈动脉所施的压力，实时记录所施压力、施压时间、血流阻断效果等参数。3、增设与颈动脉压力自动调控装置配套的血氧饱和度监测探头。\n[0006] 本发明所述颈动脉血流体外智能阻断仪，包括卧板、安装在卧板上的颈托和支架、安装在支架上的颈动脉压迫件、以及颈动脉压力自动调控装置和血氧饱和度监测探头；颈动脉压迫件的压头为气囊；颈动脉压力自动调控装置包括用于主控的单片机、血氧饱和度信号处理电路、压力测量调控器、人机交互操作按键、显示器、存储器和电源；血氧饱和度信号处理电路分别与血氧饱和度监测探头和单片机连接，压力测量调控器与单片机连接并通过管件与颈动脉压迫件的气囊连接，人机交互操作按键、显示器和存储器分别与单片机连接，电源分别与单片机、血氧饱和度信号处理电路和压力测量调控器连接，为它们提供工作电流。为了进一步扩充使用功能，颈动脉压力自动调控装置中的单片机可连接报警扬声器和报警指示灯，单片机上可设置USB接口；所述电源可设置电源指示灯。\n[0007] 颈动脉压力自动调控装置中的构件或器件既可组装成几部分安装，也可集中于一机壳内安装，若集中于一机壳安装，机壳壁上设有内置电源充电插孔或者内置电源充电插孔和USB插孔，显示器的显示屏、人机交互操作按键位于机壳表面，单片机、存储器、血氧饱和度信号处理电路和压力测量调控器放置在机壳内；电源指示灯和报警扬声器安装在机壳壁上。\n[0008] 所述血氧饱和度信号处理电路包括信号放大器、低通滤波器和A/D转换器，信号放大器的输出端与低通滤波器的输入端连接，低通滤波器的输出端与A/D转换器的输入端连接。血氧饱和度监测探头接收光信号并将接收到的光信号转换成电信号输送给血氧饱和度信号处理电路中的信号放大器。\n[0009] 所述压力测量调控器由压力传感器、压力信号处理电路、程控开关和程控充气泵构成；压力信号处理电路包括信号放大器、低通滤波器和A/D转换器，信号放大器的输出端与低通滤波器的输入端连接，低通滤波器的输出端与A/D转换器的输入端连接。程控开关与单片机连接，并通过管件与颈动脉压迫件的气囊和程控充气泵连接，在单片机的控制下处于关闭状态或进气状态或放气状态；程控充气泵与单片机连接，在单片机的控制下对颈动脉压迫件的气囊进行充气或停止运行；压力传感器安装在连接颈动脉压迫件的气囊和程控开关的管路上，并通过压力信号处理电路与单片机连接，压力信号处理电路将来自压力传感器的表征气囊压力的电信号进行放大、滤波和A/D转换后传送给单片机。\n[0010] 本发明所述颈动脉血流体外智能阻断仪具有以下功能：\n[0011] 将血氧饱和度监测探头安置于颈动脉血流阻断位置的远心端(优选颞浅动脉主干，位于耳屏前1cm处)，通过血氧饱和度信号处理电路可将颈动脉血氧饱和度的电信号传送给单片机，由单片机转换成脉博波波幅、血氧饱和度数值和声音强度信号，单片机根据脉博波波幅、血氧饱和度数值信号确定对患者颈动脉所施的压力，并反馈调节压力测量调控器的输出充气压力；显示屏可实时显示对患者颈动脉所施压力和施压时间；可以以数字的形式设定自动充气压力，每次充气、放气的压力变化梯度，每次充气的时间；可以以设定的压力和设定的时间自动充气压迫颈动脉，完成设定工作后自动减压；可根据治疗者要求手动紧急放气减压和计时；可设定阻断颈动脉有效的标准和声音提示类型；可记录存储治疗数据，通过USB接口与计算机通信，传输和存储治疗数据。\n[0012] 本发明所述颈动脉血流体外智能阻断仪的主要操作方式如下：\n[0013] 1、开机状态下，将血氧饱和度监测探头安置在患者颈动脉血流阻断位置的远心端后，通过显示屏实时显示患者的脉博波波幅、血氧饱和度数值和声音强度信号；开始充气压迫后，显示屏实时显示充气压力和压迫颈动脉时间，如为设定时间工作，则同时显示剩余时间。\n[0014] 2、开机状态下，通过点击人机交互操作按键中的菜单按键进入“自动压力模式”菜单，直接输入压力数值，可对气囊内的自动压力进行设定。\n[0015] 3、开机状态下，通过点击人机交互操作按键中的菜单按键进入“手动压力模式”菜单，直接输入压力数值，可对每次增加或减少的气囊内的压力梯度进行设定。\n[0016] 4、开机状态下，通过点击人机交互操作按键中的菜单按键进入“时间模式”菜单，对维持气囊内充气压力的时间进行设定。\n[0017] 5、开机状态下，通过点击人机交互操作按键中的菜单按键进入“反馈模式”菜单，设定仪器是否自动根据脉搏血氧饱和度反馈信号工作。\n[0018] 6、开机状态下，通过点击人机交互操作按键中的菜单按键进入“阻断标准”菜单，对阻断有效的标准进行设定(如设定脉博波波幅或血氧饱和度数值为基础值的30％以下为阻断有效)。达到设定标准，仪器通过声音提示并自动计时。\n[0019] 7、开机状态下，通过点击人机交互操作按键中的菜单按键进入“报警模式”菜单，对声音提示参数，如报警音类型、音量、次数、间隔时间等进行设定。通过点击“报警消除”键可消除报警。\n[0020] 8、开机状态下，通过点击人机交互操作按键中的菜单按键进入“病例信息”菜单，可输入患者姓名、年龄、住院号、操作日期、操作者等信息。\n[0021] 9、开机状态下，通过点击人机交互操作按键中的菜单按键进入“资料回顾”菜单，可查阅以往工作过程中的患者信息和治疗数据。\n[0022] 10、开机状态下，通过点击人机交互操作按键中的其它按键，可发挥相应功能，如点击“紧急减压”，仪器终止设定工作，自动放气。\n[0023] 本发明具有以下有益效果：\n[0024] 1、可将颈动脉血氧饱和度监测结果转换成脉搏波的波形、血氧饱和度数值和声音强度信号，单片机根据脉博波波幅、血氧饱和度数值信号确定对患者颈动脉所施的压力，并反馈调节压力测量调控器的输出充气压力，提高了临床操作的可靠性、有效性和科研结果的精确性。\n[0025] 2、可实时显示气囊内的压力和压迫时间，避免了压力过高或过低、维持时间过长或过短引起的并发症及对患者的伤害。减少了医疗风险和医疗纠纷。\n[0026] 3、可按照设定参数工作，因而使工作更加科学合理，同时减少了医务人员和科研人员工作的劳动强度，提高了工作效率。\n[0027] 4、仪器可设定病例信息和自动记录相关回顾性资料，为临床资料的调查和科学研究提供了方便。\n[0028] 5、设置有手动调节压力、紧急减压，计时功能和报警功能，满足了临床和科研操作中的多种需要。\n[0029] 6、功能完备，智能化程度高，操作方便。\n附图说明\n[0030] 图1是本发明所述颈动脉血流体外智能阻断仪的一种结构简图；\n[0031] 图2是本发明所述颈动脉血流体外智能阻断仪中的颈动脉压力自动调控装置的一种结构框图；\n[0032] 图3是颈动脉压力自动调控装置中的压力测量调控器的一种结构简图；\n[0033] 图4是颈动脉压力自动调控装置中的血氧饱和度信号处理电路的一种结构框图，该图还描述了血氧饱和度信号处理电路与血氧饱和度监测探头之间的连接关系；\n[0034] 图5是压力测量调控器中的压力信号处理电路的一种电原理图，也是血氧饱和度信号处理电路的一种电原理图；\n[0035] 图6是本发明所述颈动脉血流体外智能阻断仪中的颈动脉压迫件的一种结构示意图；\n[0036] 图7是本发明所述颈动脉血流体外智能阻断仪中的支架间连接关系的示意图；\n[0037] 图8是本发明所述颈动脉血流体外智能阻断仪中的颈动脉压力自动调控装置的一种外形图。\n[0038] 图中，1-固定座、2-卧板、3-颈托、4-立柱、5-横梁、6-气囊安装管、7-螺栓、8-气囊、9-血氧饱和度监测探头、10-输气管、11-导线、12-颈动脉压力自动调控装置、13-程控充气泵、14-程控开关、15-压力传感器、16-管接头、17-压力信号处理电路、18-USB插孔、\n19-内置电源充电插孔、20-人机交互操作按键、21-机壳、22-显示器的显示屏、23-电源指示灯、24-报警指示灯、25-报警扬声器。\n具体实施方式\n[0039] 下面结合附图对本发明所述颈动脉血流体外智能阻断仪的结构作进一步说明。\n[0040] 如图1所示，颈动脉血流体外智能阻断仪主要由卧板2、固定座1、颈托3、支架、颈动脉压迫件、颈动脉压力自动调控装置12和血氧饱和度监测探头9组成。卧板2为矩形平板，固定座1为两条状体，安装在卧板2的板面上，且分别位于卧板的两侧，组成固定座的两条状体上设置有用于固定支架的沟槽；颈托3安装在卧板2的板面上且位于组成固定座1的两条状体之间；支架由两根立柱4和横梁5组成，两根立柱4分别安装在组成固定座的两条状体上，可根据需要沿两条状体的轴线移动至条状体的任意位置通过螺栓7固定；横梁5为两根平行条状体，两平行条状体的两端通过螺栓7分别与两根立柱4连接，并可根据需要在立柱4的任意高度位置移动并固定，以调节气囊8与卧板之间的距离，如图7所示。\n[0041] 颈动脉压迫件由气囊8和气囊安装管6组成，气囊8固定在气囊安装管6的下端，如图6所示。气囊安装管6上设置有两个平行的片状固定体，通过片状固定体，可根据需要用螺栓7将气囊安装管6固定在横梁5的任一位置，以满足阻断患者颈动脉血流的需要。\n[0042] 颈动脉压力自动调控装置12的结构如图2所示，包括用于主控的单片机、血氧饱和度信号处理电路、压力测量调控器、人机交互操作按键、显示器、存储器、报警扬声器、报警指示灯、电源和电源指示灯，单片机上设置有USB接口。单片机选用89c52单片机并配置usb和rs232转换器(型号Link-Max USB-232，爱威轮工控生产)，显示器选用通用点阵液晶显示器(市场上有多种型号的此类显示器出售)，存储器有多种市售产品可供选用。\n血氧饱和度信号处理电路包括信号放大器、低通滤波器和A/D转换器，其与血氧饱和度监测探头的连接关系如图4所示，血氧饱和度信号处理电路的电原理图如图5所示，图5中，U1(型号OPA335，TI公司生产)与R68、R42、C12组成信号放大器与低通滤波器，U2(型号ADS1252，TI公司生产)与R44、R45组成A/D转换器。压力测量调控器的结构如图3所示，由压力传感器15、压力信号处理电路17、程控开关14和程控充气泵13构成，压力传感器15选用型号为MPX53GP的传感器(motorola公司生产)，程控开关14为直动式电磁阀，型号GPF12-10A(有市售商品)；程控充气泵13选用型号为PSF6003的空气泵(有市售商品)；\n压力信号处理电路17包括信号放大器、低通滤波器和A/D转换器，其电原理图如图5所示，图5中，U1(型号OPA335，TI公司生产)与R68、R42、C12组成信号放大器与低通滤波器，U2(型号ADS1252，TI公司生产)与R44、R45组成A/D转换器。\n[0043] 颈动脉压力自动调控装置12的外形如图8所示，设计了长方体机壳21，机壳背面设置有一次性电池安装槽(图中未表示出)，可选择使用多种电源供电。机壳尾端设置有内置电源充电插孔19，机壳的底部开有USB插孔18。显示器的液晶显示屏22和人机交互操作按键20位于机壳表面，电源指示灯23、报警指示灯24和报警扬声器25安装在机壳上部的壁上。单片机、血氧饱和度信号处理电路、存储器和压力测量调控器的各构件安装在机壳\n21内。\n[0044] 血氧饱和度监测探头9选用型号为Oxisensor II D-25的探头(有市售商品)，血氧饱和度监测探头9通过导线11与血氧饱和度信号处理电路中的信号放大器的输入端连接，将接收到的患者颈动脉血流阻断位置远心端组织折射出的光信号转换成电信号输送给血氧饱和度信号处理电路中的信号放大器。