专利名称：基于单片机的医用程控刺激仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及医疗器械技术领域，尤其是涉及一种基于单片机的医用程控刺激 仪。
背景技术：
心脏刺激是心脏电生理检查的重要手段，在心动周期的某一时刻给予心脏一个或 数个电脉冲刺激，观察心脏对刺激的反应，了解心脏的电生理特征，阐明心率失常的发生机 理，从而指导临床诊断和治疗。目前医院在进行心脏电生理检查时，多数采用老式的刺激 仪，完全是通过硬件电路实现，速度慢，体积大，可操作性不强，不能在一台机子上及时了解 患者的QRS波及心率，不能直观看到刺激信号作用于心脏后的心脏电活动变化。
实用新型内容有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种基于单片机的医用程控刺激仪，可实 现对心电的QRS波、心率的实时监测，能够及时看到心脏在接受刺激脉冲信号后的心电波 形的改变，从而为心率失常的诊断提供必要的依据和为抗心率失常药物的疗效进行有效评 估。为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案一种基于单片机的医用程控刺激仪，主CPU与从CPU通过串口连接，电源电路、液 晶显示电路、键盘扫描电路、A/D转换电路与主CPU相连；D/A转换电路、R波感知比较电路、 刺激通道控制电路与从CPU连接；体表心电检测放大滤波隔离电路分别连接A/D转换电路 和R波感知比较电路，R波感知比较电路分别连接主CUP和从CPU，D/A转换电路分别连接 R波感知比较电路和脉冲输出电路，脉冲输出电路连接人体刺激电极，刺激通道控制电路连 接脉冲输出电路。进一步，所述主CPU和从CPU均采用89C55芯片。本实用新型的有益效果是本实用新型提供了一种基于单片机的医用程控刺激 仪，可通过单片机实现对刺激信号的脉冲幅度、脉冲宽度、刺激频率、早搏刺激比、扫描步长及 刺激模式等项目的控制；采用89C55单片机做为控制器，89C55单片机是一种低成本的八位单 片机，完全能够满足程控刺激仪的技术要求，本实用新型采用大容量锂离子电池(6Ah)供电， 开机状态下可连续工作20个小时以上；本实用新型操作简单，成本低，体积小，方便携带。本实用新型的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐 述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或 者可以从本实用新型的实践中得到教导。本实用新型的目标和其他优点可以通过下面的说 明书或者附图中所特别指出的结构来实现和获得。
图1是本实用新型的结构框图；[0010]图2是本实用新型555脉冲电路原理图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述如图1所示，本实用新型主要靠两个CPU进行控制工作，其中与主CPU直接相连的 电路有电源电路、液晶显示电路、键盘扫描电路、A/D转换电路；与从CPU直接相连的电路 有R波感知比较电路、D/A转换电路、刺激通道控制电路；主、从CPU之间通过串口进行通 信。体表心电检测放大滤波隔离电路分别连接A/D转换电路和R波感知比较电路，R波感 知比较电路分别连接主CUP和从CPU，D/A转换电路分别连接R波感知比较电路和脉冲输出 电路，脉冲输出电路连接人体刺激电极，刺激通道控制电路连接脉冲输出电路。人体心电信 号经过体表心电检测放大滤波电路后送入A/D转换电路和R波感知比较电路，一方面用于 在液晶显示电路驱动显示人体心电波形，另一方面驱动555脉冲电路产生R波感知信号；由 D/A转换电路产生的模拟信号送入R波感知比较电路和脉冲输出电路，一方面用于R波同步 刺激需要，另一方面将设定好的刺激信号结合刺激通道控制电路将刺激发放到人体需要刺 激的部位。本实施例中，主CPU和从CPU均采用89C55芯片。整个系统在主、从89C55控制下 完成，主、从89C55通过串口进行通信，电源电路、液晶显示电路、键盘扫描电路、A/D转换电 路连接到主89C55电路上。整个电路分为上行和下行，上行是人体心电信号通过体表心电 检测放大滤波隔离电路和A/D转换电路，送入主89C55通过液晶显示人体心电和心率，下行 是在所有的参数由键盘输入后给主89C55，主89C55通过串口发送给从89C55，从89C55 — 方面通过D/A转换电路后产生信号R-SENSE，R-SENSE送入R波感知比较电路和来自体表心 电检测放大滤波隔离电路的心电信号进行幅度比较，产生信号R-INT，由信号R-INT和PACE 驱动蜂鸣器产生感知音和刺激脉冲音，同时将R-INT送入主89C55计算心率；另一方面配 合刺激通道控制电路、脉冲输出电路将刺激信号发放到人体适当部位。如图2所示，555脉冲电路采用双通道D/A转换器件，并结合食道电压幅度的需要， 选择宽电压供电运放，通过芯片AD7525有效实现控制脉冲幅度和感知度的大小。体表心电检测放大滤波隔离电路采用两个仪表运放实现两级放大，并且在两级之 间加上滤波电路，心电信号两级放大后经过信号隔离器件输送到下级，很大程度上降低外 界干扰。刺激通道选择控制电路的光电耦合器件由单片机控制，在没有接到命令的情况下， 不会输出脉冲。刺激通道选择控制电路中还含有稳压管和放电管，最大程度上降低由于外 部短暂高电压对内部的损坏。本实用新型的工作过程为体表心电检测放大滤波隔离电路将人体心电信号放 大，经过串行A/D转换电路后送入主89C55单片机，通过液晶显示电路显示人体心电信号， 放大的人体心电信号于R波感知比较电路进行比较是通过555脉冲电路驱动蜂鸣器发出感 知信号。开始工作时，从键盘选择刺激模式和刺激参数，发放刺激信号时，这些模式和刺激 擦数通过主89C55单片机通过串口控制从89C55单片机，进行脉冲的发放，刺激幅度由从 89C55单片机将数字信号发送给双通道D/A转换器转换成模拟电压后放大后，经过脉冲发 放电路和刺激通道选择控制电路发放到人体刺激部位。
权利要求1.一种基于单片机的医用程控刺激仪，其特征在于主CPU与从CPU通过串口连接，电 源电路、液晶显示电路、键盘扫描电路、A/D转换电路与主CPU相连；D/A转换电路、R波感知 比较电路、刺激通道控制电路与从CPU连接；体表心电检测放大滤波隔离电路分别连接A/D 转换电路和R波感知比较电路，R波感知比较电路分别连接主CUP和从CPU，D/A转换电路 分别连接R波感知比较电路和脉冲输出电路，脉冲输出电路连接人体刺激电极，刺激通道 控制电路连接脉冲输出电路。
2.根据权利要求1所述的基于单片机的医用程控刺激仪，其特征在于所述主CPU和 从CPU均采用89C55芯片。
专利摘要本实用新型公开了一种基于单片机的医用程控刺激仪，电源电路与主CPU连接，主CPU与从CPU通过串口连接，电源电路、液晶显示电路、键盘扫描电路、A/D转换电路连接到主CPU上；D/A转换电路、555脉冲电路、刺激通道控制电路与从CPU连接；体表心电检测放大滤波隔离电路分别连接A/D转换电路和R波感知比较电路，R波感知比较电路分别连接主CUP和从CPU，D/A转换电路分别连接R波感知比较电路和脉冲输出电路，脉冲输出电路连接人体刺激电极，刺激通道控制电路连接脉冲输出电路。本实用新型可实现对心电的QRS波、心率的实时监测，能够及时看到心脏在接受刺激脉冲信号后心电波形的改变，操作简单，成本低，方便携带。
文档编号A61B5/0402GK201782760SQ20102052667
公开日2011年4月6日 申请日期2010年9月13日 优先权日2010年9月13日
发明者夏振宏, 张三军 申请人:河南华南医电科技有限公司