一种模拟除颤仪贴片位置识别系统的制作方法

本发明涉及医疗器械领域，具体涉及一种模拟除颤仪贴片位置识别系统。

背景技术：

在模拟除颤仪应用、教学和考核过程中，常需判断学员是否已经把贴片贴到模拟人胸部正确的位置。要求能够识别主、副贴片是否贴上，以及位置是否贴反。真实操作中贴片贴反会造成抢救时间延误，从而导致病人死亡的可能性，作为培训仪器需要对操作者的错误操作有所判断和提示纠正。

但由于模拟除颤仪完全独立于模拟人，两者之间没有建立通信，所以导致无法判断贴片的位置是否正确，达不到教学目的。常用的识别技术可以实现贴片是否贴上、是否贴反的判别，但解决这些问题的代价是，常用技术会超出贴片信号线根数(智能卡识别系统需要至少4根线)与受到贴片厚度(霍尔元件识别系统会增加贴片厚度并只能判断是否贴上，无法判别是否贴反)的限制，而作为医学培训用的模拟除颤仪需要在功能和外观上都要接近标准医用除颤仪的2根贴片信号线及贴片厚度的要求。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种模拟除颤仪贴片位置识别系统，该系统既可以实现模拟除颤仪贴片位置的识别，也可以满足标准医用除颤仪的2根贴片信号线及贴片厚度的要求。

为达到上述目的，本发明提供了一种模拟除颤仪贴片位置识别系统，该系统包含：

设置在模拟人胸部除颤位置皮下的第一金属片和第二金属片；

主贴片；

设置在主贴片内的第一感应线圈；

副贴片；

设置在副贴片内的第二感应线圈，及，

模拟除颤仪；

所述第一感应线圈与第二感应线圈并联连接在模拟除颤仪上；

所述模拟除颤仪包含：

LC振荡器，其与第一感应线圈和第二感应线圈组成振荡电路；

与LC振荡器连接的微处理器，其用于测量振荡电路的振荡频率及判断贴片的位置。

上述的模拟除颤仪贴片位置识别系统，其中，所述微处理器包含:

与LC振荡器连接的信号处理模块，其用于对振荡电路产生的振荡信号进行采集，经过放大、滤波和整形，输出方波信号；

与信号处理模块连接的频率测量模块，其用于计算处理后信号的振荡频率，及，

与频率测量模块连接的逻辑判断模块，其用于根据振荡频率判断贴片的位置。

上述的模拟除颤仪贴片位置识别系统，其中，所述微处理器还包含与逻辑判断模块连接的语音报警模块，其用于在判断贴片位置错误时发出报警信息。

上述的模拟除颤仪贴片位置识别系统，其中，所述微处理器为单片机。

上述的模拟除颤仪贴片位置识别系统，其中，所述第一金属片的面积是第二金属片的面积的1.8-3倍，第一感应线圈的电感量是第二感应线圈的电感量的3-5.5倍。

上述的模拟除颤仪贴片位置识别系统，其中，所述第一金属片的面积为65-75cm²，第二金属片的面积为25-35cm²。

上所述的模拟除颤仪贴片位置识别系统，其中，所述第一感应线圈的电感量为0.18-0.22μH，第二感应线圈的电感量为0.04-0.06μH。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

(1)本发明既可以实现对贴片是否贴上的识别，也可以实现贴片位置贴反的识别。

(2)本发明基于感应线圈的主、副贴片都仅需要1根贴片信号线接入除颤仪，且并未明显增加贴片的厚度，实现完全模拟标准医用除颤仪的教学效果。

附图说明

图1为本发明的模拟除颤仪贴片位置识别系统的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图通过具体实施例对本发明作进一步的描述，这些实施例仅用于说明本发明，并不是对本发明保护范围的限制。

如图1所示，为本发明的模拟除颤仪贴片位置识别系统的结构示意图。该系统包含：第一金属片S1和第二金属片S2；第一感应线圈L1和第二感应线圈L2，及，模拟除颤仪1。

所述模拟除颤仪1包含LC振荡器11及与LC振荡器11连接的微处理器12。该微处理器12包含与LC振荡器11连接的信号处理模块121；与信号处理模块121连接的频率测量模块122；与频率测量模块122连接的逻辑判断模块123，及，与逻辑判断模块123连接的语音报警模块124。其中，LC振荡器11选择使用MC168型振荡器，信号处理模块121、频率测量模块122、逻辑判断模块123和语音报警模块124总集成于STM32F103VCT6型单片机中。

第一金属片S1、第二金属片S2分别放置在模拟人胸部除颤位置的皮下，且第一金属片S1表面积远大于第二金属片S2(第一金属片S1的面积是第二金属片S2的面积的1.8-3倍)；第一感应线圈L1和第二感应线圈L2分别设置在主、副贴片中，且第一感应线圈L1的电感量远大于第二感应线圈L2(第一感应线圈L1的电感量是第二感应线圈L2的电感量的3-5.5倍)，两者各单独使用1根信号线并联接在模拟除颤仪1上的LC振荡器11，形成LC振荡电路。并联后的电感L通过如下公式求得：

LC振荡电路提供驱动能量，在感应线圈中产生交变磁场。当感应线圈未放置在金属片时的振荡频率f计算公式如下：

其中C为LC振荡器11的电容器的电容值。当电容C固定时，感应线圈未放置在金属片时的振荡频率就仅取决于L的变化。

当感应线圈被放置在金属片上，由于电磁效应，会在金属片中产生涡流。由于存在能量转换，LC振荡频率将发生改变，甚至停止振荡。选择适当参数(第一金属片S1的面积：65-75cm²；第二金属片S2的面积：25-35cm²；第一感应线圈L1的电感量：0.18-0.22μH；第二感应线圈L2的电感量：0.04-0.06μH)，使得第一感应线圈L1放置在第一金属片S1上，第二感应线圈L2放置在第二金属片S2上，振荡电路依然能够正常工作。同时，感应线圈L放置在不同面积的金属片上，其L值会产生不同的变化，从而产生不同的振荡频率输出。

微处理器12的信号处理模块121首先将振荡电路产生的振荡信号进行采集，经过放大(加大信号电压幅值)、滤波(去除干扰信号)和整形(把LC振荡电路产生的正弦波信号转变成方波)，输出方波信号，便于微处理器12计算振荡频率；频率测量模块122进而计算出测量处理后信号的振荡频率；逻辑判断模块123最后根据所测量的振荡频率判断贴片的位置是否贴上及是否贴反。在判断出贴片位置错误时，语音报警模块124发出报警信息。

根据贴片的不同使用状态，存在七种组合情况，如表1所示。

表1贴片使用状态组合

表1中序号7的使用状态为正确的操作，序号1-6的使用状态为错误的操作。由于第一感应线圈L1的电感量远大于第二感应线圈L2的电感量，第一金属片S1的表面积远大于第二金属片S2的面积，表1中相邻两种频率之间的差别很容易被微处理器12辨识出来。再经过微处理器12的逻辑判断，对序号1-6的使用状态进行语音报警，完成贴片识别工作。

综上所述，本发明所提供的模拟除颤仪贴片位置识别系统利用电磁效应，根据贴片不同使用状态下所产生的振荡频率的差异，实现贴片的位置识别，帮助操作者快速掌握除颤仪的正确使用方法。同时，本发明仅使用两根信号线及设置有感应线圈的贴片厚度都与实际所使用的医用除颤仪保持一致，实现了教学过程与实际操作过程的真实模拟。

尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。