专利名称：可利用电话网络进行传输的分体式心电图机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种医疗器械。
心电图机是目前临床、科研、教学中广泛应用的、用于对监测对象的心电变化进行长期或瞬时监测的医疗器械。已有技术中包括单机、有线传输和无线传输的心电图机等。其心电信号的采集、放大、扫描记录和显示(屏幕显示)部分基本类同。上述已有技术中与本实用新型最接近的是有线传输的心电图机，但其有线传输是利用专用线路在近距离内(一般在院内或病区内)进行心电信号的传输，不需对信号进行调制和解调。无线传输的虽也需调制，但需配置发射和接收装置，其电路处理亦有别于有线传输的心电图机。经检索目前的已有技术中尚未见有利用现有电话网络进行传输的心电图机。因此，对院外需定时监测或对急性发作的远距离病人尚无可靠的手段给予有效的及时监测和急救指导。
本实用新型正是为克服上述困难而设计的一种可利用现有市内电话网络进行心电信号即时传输的心电图机。
本实用新型采用如下方法实现本机为分体式，整套心电图机分为两部分一、前机(或称采集发送机、病人携带机，电路图见图一)，用于采集病人心电信号，经放大、调制及阻抗匹配后向市话网络输出(发送)；二、后机(或称接收描记机、医院固定机，电路图见图二)，用于从市话网接收前机发来的携带病人心电信号的电流并经放大、解调、整形、再放大后用描记笔或荧光屏将病人的心电信号显示为传统的可见曲线。
前机包括如下电路单元心电信号采集电极电路(1)、前置放大电路(2)、频率调制电路(3)、阻抗匹配电路(4)、定标电路(5)、电源电路(6)、连接用户电话(15)和市话网(16)的输出电路(7)。其中心电信号采集电极电路、前置放大电路、定标电路、电源电路均为现有心电图机中采用的已有技术。
后机由如下电路单元组成连接电话和市话网的心电信号输入电路(8)、前置放大电路(9)、频率解调电路(10)、后置放大电路(包括幅度调节、增益细调、“50Hz”抗干扰及功率放大)(11)、描记装置(12)、电源(13)。其中后置放大电路、描记装置、电源均已在已有技术中应用。
附图一、二提供了一种实施例的电路图。
1.前机心电信号采集电极电路2.前机前置放大电路3.前机频率调制电路4.前机阻抗匹配电路5.前机定标电路6.前机电源电路7.前机连接电话和市话网的输出电路8.后机连接电话和市话网的输入电路9.后机前置放大电路10.后机频率解调电路
11.后机后置放大电路12.后机描记装置13.后机电源14.采集电极15.用户电话16.市话网17.医院电话图中各元器件的规格型号IC1LM324 IC2LM324 IC3LM324IC4LM555 IC5CD4013 IC6LM555IC77812 IC87912 IC9LM324IC10LM324 IC11LM324 IC12LM324IC13LM324 IC14LM324BG13DJ7F BG23DJ7F BG32SA562BG42SA562 BG52SC1213 BG62SC1213BG72SC1213 BG82SC1213 BG92SA562BG103DD15D BG113DD15DW168KΩ W22.4KΩ W3100KΩW46.8KΩ W547KΩ W610KΩW768KΩD12DW7C D22CK84D D32CK84DC11000PF C2100μF C31000PFC410PF C50.01μF C60.1μF
C70.01μF C8100μF C90.1μFC10470μF C11470μF C12470μFC13470μF C140.68μF C150.68μFC164.7μF C174.7μF C180.1μFC190.47μF C200.22μF C210.22μFC220.47μFR110KΩ R210KΩ R32MΩ R42MΩR51KΩ R61KΩ R727KΩ R827KΩR91.5KΩ R1010KΩ R1147KΩ R121MΩR1310KΩ R145.1KΩ R1547KΩ R1647KΩR171MΩ R185.1KΩ R19100KΩ R202KΩR212KΩ R2227KΩ R2310KΩ R2410KΩR255.1KΩ R2627KΩ R27470Ω R2820KΩR2920KΩ R302MΩ R3110KΩ R3210KΩR331MΩ R3410KΩ R3510KΩ R361MΩR375.1KΩ R385.1KΩ R3956KΩ R4015KΩR4115KΩ R425.1KΩ R435.1KΩ R4430KΩR4515KΩ R4615KΩ R4715KΩ R4830KΩR4915KΩ R5056KΩ R5110KΩ R5210KΩR532KΩ R542KΩ R55510Ω R5620KΩR5720Ω R5820Ω R59510Ω本实用新型的工作原理可简述如下一、前机
1、心电采集电极(14)采集到病人的微弱心电信号后，经前置放大输入到频率调制电路(3)，频率调制电路(3)可由集成电路(图中为IC3、IC4)、可变电阻(图中为W3、W4)、电容(图中为C3、C4)和三极管(图中为BG4)组成。由于W3、W4、C3、C4的作用，使IC4完成高低电位输出的翻转，控制BG4的导通与断开。即将低频心电信号变成其频率变化与其电压幅度相对应的交流调频信号。
2、为防止调制后的高频信号在传输过程中丢失或受干扰，IC4输出的窄脉冲信号再经过一个分频整形电路IC5，使其变为上下幅度对称的方波调频信号。
3、通过调整W3、W4，可将前机输出频率控制在1～2.5KHz之间，以适应市话网通频带0.3～3.4KHz的要求(长话通频带频率为0.3～2.8KHz)，同时也可提高其信噪比，增强传输过程中的抗干扰能力。
4、由IC5输出的方波调频信号再经阻抗匹配电路(4)的作用，可使前机的输出电压约为0.1V(±0.02V)，以防止输出信号对电话网产生自激振荡。阻抗匹配电路可由电容(图中为C5)、三极管(图中为BG5)和变压器(图中为B1)组成。
5、由变压器B1次级输出的调频心电信号经开关K2与用户电话(15)及市话网(16)连接(如图)。变压器次级线圈的a、b端分别做为开关K2的K2－1位的两个接点。市话网两端分别连接开关K2的K2－1、K2－2位，用户电话(15)一端连接B1次级线圈的b端(开关之前)，另一端连接市话网(开关之后)，c、d位为开关K2的K2－2位的两个接点，d为盲点，c经一电容与B1次级线圈的b端相连。开关接通时(如图)，次级线圈a端直接与市话网连接，b端经电容C6与市话网另一端通过c及开关K2－2连接，向市话网输出心电信号。同时用户电话一端直接连接于市话网，另一端接通次级线圈b端，使心电图机与用户电话同时使用而又不互相干扰。当开关关断时，次级线圈a端断开，心电图机旁置，而用户电话的一端直接连于市话网，另一端经次级线圈b端接头及开关K2－1连于市话网另一端，与通常使用电话机相同。
6、定标电路(5)和电源电路(6)均与已有技术相同，不再详述。
二、后机1、后机的两个输入端直接连于市话网，中间有一开关K4控制。医院电话(17)并联在市话网的输入端(开关K4之前)。K4接通后，来自市话网的电信号首先经电容C14、C15将直流信号隔离，仅导通交流信号。
2、交流信号进入后机前置放大电路(9)。后机前置放大电路系由集成电路(图中为IC9、IC10、IC11)及适当匹配的电容、电阻组成的三级交流放大电路，可将不同程度衰减的方波调频心电信号放大约106倍。由于放大倍数较大，三级放大同时具有限幅消波作用，使信号变成等幅的交流调频心电信号，波形为标准幅度交流调频矩形波。对杂波干扰亦有一定的抑制作用。
3、上述交流调频等幅心电信号再经解调电路(10)处理。频率解调电路(10)可由三极管(图中为BG7)、二极管(图中为D3)、电容(图中为C18、C19)、电阻(图中为R37、R38、R39)和振荡器(图中为L1)组成。其中C18、L1、BG7形成单峰鉴频器，其并联谐振点大于前机送来的1.5KHz的工作频率，亦即使1.5KHz的工作频率处于该单峰鉴频器谐振曲线的斜率中，其输出电压即可对应输入的频率变化而变化，将等幅调频信号变为调幅调频信号。D3、C19、R39形成检波电路，先由D3整流去掉负边带，再由并联的C19、R39将整流后的高频信号滤除，将信号还原成直流低频心电信号，完成解调。
5、直流心电信号再经后置放大后(包括(1)幅度调节(K6控制)，(2)增益细调(W7控制)，(3)50Hz交流干扰衰减(K5控制)，(4)功率放大等)，用于控制描记器(12)的描记笔或显示器的电子枪(因后置放大部分的电路与已有技术中类似，不再详述)。
本实用新型的优点，主要是可解决急性病人或院外需长期监测病人的瞬时或定时心电图监测，后机亦可经简单改造后用现有心电图机替代，造价低廉，携带、使用、安装方便，且可在传输心电图时同时传输电话音频信号，利于医生的及时指导。
权利要求1.一种可利用电话网络进行传输的心电图机，该机中含有的心电信号采集电极电路(1)、前机前置放大电路(2)、定标电路(5)、前机电源电路(6)、后置放大电路(11)、描记装置(12)、电源(13)均类似于已有技术中的相应电路，其特征在于所说的可利用电话网络传输的心电图机整机分为前机(电路图见图一)和后机(电路图见图二)两部分，前机由心电信号采集电极电路(1)、前置放大电路(2)、频率调制制电路(3)、阻抗匹配电路(4)、定标电路(5)、电源电路(6)、连接电话和市话网的输出电路(7)组成，后机由连接电话和市话网的心电信号输入电路(8)、前置放大电路(9)、频率解调电路(10)、后置放大电路(11)、描记装置(12)及电源(13)组成，前机采集的心电信号经前置放大后直接送入频率调制电路进行调制，然后经阻抗匹配电路、连接电话和市话网的输出电路，以调频方式向市话网(16)输出，后机的连接电话和市话网的心电信号输入电路接收调频方式发来的心电信号后，经前置放大，立即经频率解调电路解调，滤波后再进行后置放大，最后输入描记装置(12)，前、后机分别并联用户电话(15)和医院电话(17)，前、后机之间仅以市话网连接。
2.根据权利要求1所说的可利用电话网络进行传输的心电图机，其特征在于所说的频率调制电路(3)可由集成电路(图中IC3、IC4)、可变电阻(图中W3、W4)、电容(图中C3、C4)和三极管(图中BG4)组成，并连接另一集成电路(图中为IC5)进行分频整形，经适当匹配，可使采集的心电信号转换成频率在1～2.5KHz之间的，上下幅度对称的方波调频信号。
3.根据权利要求1所说的可利用电话网络进行传输的心电图机，其特征在于所说的阻抗匹配电路可由电容(图中为C5)、三极管(图中为BG5)和变压器(图中为B1)组成，经适当匹配，可使前机的输出电压约为0.1V(±0.02V)。
4.根据权利要求1所说的可利用电话网络进行传输的心电图机，其特征在于所说的连接电话和市话网的输出电路(7)采用如下连接方式变压器(图中为B1)次级线圈的a、b端分别做为开关K2的K2－1位的两个接点，a端连接为通，b端连接为断，市话网(16)两端分别连接开关K2的K2－1、K2－2位。用户电话(15)一端连接B1次级线圈b端(开关之前)，另一端连接市话网(开关之后)，c、d位为开关K2的K2－2位的两个接点，d为盲点，c经一电容与B1次级线圈的b端相连。
5.根据权利要求1所说的可利用电话网络进行传输的心电图机，其特征在于所说的后机的连接电话和市话网的心电信号输入电路(B)其连接方式为市话网(16)的两端与医院电话(17)并联后经开关K4与电容C14、C15分别连接。
6.根据权利要求1所说的可利用电话网络进行传输的心电图机，其特征在于所说的后机前置放大电路(9)可由集成电路、电容、电阻组成，经适当匹配后，可将输入的衰减方波调频信号放大106倍。
7.根据权利要求1所说的可利用电话网络进行传输的心电图机，其特征在于所说的频率解调电路(10)可由三极管(图中为BG7)、二极管(图中为D3)、电容(图中为C18、C19)、电阻(图中为R37、R38、R39)和一个振荡器(图中为L1)组成，C18、L1、BG7形成单峰鉴频器，D3、C19、R39形成检波电路，经适当匹配后，可将等幅调频信号还原成低频心电信号。
专利摘要一种可利用电话网络进行心电信号传输的分体心电图机，分为前、后机，采用调频方式传输。前机采集心电信号、放大、调制后以调频方式发送。后机经放大、解调、再放大后还原成心电信号，送入描记装置。前后机均并联有电话，可音频及调频心电信号同时传输。可使院外急性发作或需长期监测病人的心电图及时传入医院，获取医生的急救指导。该机结构简单，使用方便。
文档编号H04B3/00GK2059576SQ8920580
公开日1990年7月25日 申请日期1989年7月12日 优先权日1989年7月12日
发明者吕历明, 王弗亚, 辛双生, 王古可, 辛寅昌, 吕红, 高若飞, 王简政, 向呜, 吕再明, 路方红 申请人:吕历明, 王弗亚, 辛双生, 王古可, 辛寅昌, 吕红, 高若飞, 王简政, 向呜, 呈再明, 路方红