食管心脏电生理食管导联同步记录技术的制作方法

本发明涉及医用电子仪器技术领域，尤其是涉及一种食管心脏电生理食管导联同步记录技术。

背景技术：

目前，食管心脏电生理技术通常使用心电图机记录体表导联心电图，用电生理记录仪或者心电图机某一导联单独记录食管心电图，然后医生根据显示的体表心电图和食管心电图对病人心脏起搏后的心电变化进行分析。

例如公开号为cn109715051a的专利文本就公开了一种诊断系统，其包括适用于导出心电图的测量探头系统；用于插入到患者的食管中的导管，其中所述导管具有用于确定压力值和/或用于阻抗测量的多个测量探头，并且可选地包括用于确定另外的测量值的另外的测量探头；记录设备，具有电压源和用于登记和记录源自所述测量探头的测量数据的多个通道以及至少一个用于与时间相关地存储测量数据的存储器和用于从所述测量探头向所述记录设备传输数据的装置。在使用时，通过导管向食管细胞施加刺激脉冲，记录设备会记录和显示食管心电图；在诊断时，可通过记录设备显示的食管心电图结合传统的心电图机记录的体表导联心电图来对人体心脏起搏后的心电变化进行读图和分析。

然而，上述中的现有技术方案存在以下缺陷：由于不能将食管心电图和体表心电图进行同步同屏显示，使得食管心电图和体表心电图在时序上不能很好的进行对应，对医生的读图和分析造成了较大影响，不利于诊断。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种食管心脏电生理食管导联同步记录技术。

发明目的一是：提供一种体表和食管导联心电图同步记录系统，能够同步采集体表心电信号和食管导联心电信号并将这两种心电信号进行同屏显示，利于医生的读图和分析，从而更利于诊断；

发明目的二是：提供一种体表和食管导联心电图同步记录方法，能够将体表心电图和食管心电图进行同屏且同时序的显示，利于医生将各类波形进行对比，有效优化了心脏电生理检查流程；

发明目的三是：提供一种同步记录装置，能够实现两种心电图的同步同屏显示，更利于对心脏电生理检查过程进行把控；

发明目的四是：提供一种计算机可读存储介质，存储有能够被处理器加载并执行如上述体表和食管导联心电图同步记录方法的计算机程序，具有利于波形读图和分析的特点。

本发明的上述发明目的一是通过以下技术方案得以实现的：

一种体表和食管导联心电图同步记录系统，包括：

心电采集模块，其被配置为同步采集体表心电信号和食管导联心电信号；

与所述心电采集模块相连的控制模块，其被配置为接收所述心电采集模块采集的两种心电信号，并将接收到的两种心电信号发送至所述计算机进行两种心电图波形的同屏同步显示；以及，

电生理刺激脉冲发放模块，其被配置为用于向食管细胞施加电生理刺激脉冲；

其中，所述计算机还用于控制电生理刺激脉冲发放模块发放电生理刺激脉冲的时间和刺激电压幅度。

通过采用上述技术方案，能够同步采集体表心电信号和食管导联心电信号并将这两种心电信号进行同屏同步显示，利于医生的读图和分析，从而更利于诊断。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述心电采集模块包括：

用于获取体表心电信号的肢导联电极和胸导联电极；

用于获取食管导联心电信号的食管双极导联电极；

保护单元，其包括用于防止除颤电压对电路造成损害的防除颤保护单元和防止静电影响信号传输的防静电保护单元；其中，所述防除颤保护单元与肢导联电极、胸导联电极和食管双极导联电极均连接，所述防静电保护单元与防除颤保护单元连接；

右腿驱动单元，其与所述防静电保护单元以及肢导联电极均连接，用于减少共模干扰；

屏蔽驱动单元，其与所述防静电保护单元、肢导联电极、胸导联电极以及食管双极导联电极均连接，用于减小电缆线上的干扰；

信号放大单元，其与所述防静电保护单元连接，用于将采集到的心电信号进行放大处理；

ad转换单元，其与所述信号放大单元连接，用于将所述信号放大单元放大后的心电信号经过ad转换后送入控制模块。

通过采用上述技术方案，能够将采集的心电信号经滤波和放大后传入控制模块，有利于提高计算机上显示的心电波形的准确性，进一步降低了对医生读图的影响。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述电生理刺激脉冲发放模块包括：

刺激电压发生器，用于输出刺激电压；

刺激电压幅度控制单元，其与所述刺激电压发生器相连，用于根据所述计算机的控制信号而控制输出刺激电压的幅度；

脉冲控制开关单元，其与所述刺激电压幅度控制单元相连，用于根据所述计算机的控制信号而控制电生理刺激脉冲的发放时间；

食管刺激电极，其与所述脉冲控制开关单元相连，用于向食管细胞施加电生理刺激脉冲。

通过采用上述技术方案，能够自动控制输出的刺激电压，克服了以往改变输出电压需要手动调节变阻器的效率和准确率低的问题。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述控制模块包括：

单片机，其与所述心电采集模块以及计算机均相连，用于获取两种心电信号并进行分析处理；

第一光电隔离单元，其与所述单片机相连，用于向与所述计算机连接的usb数据接口发送经单片机分析处理后的心电信号；

第二光电隔离单元，其与所述单片机及刺激电压幅度控制单元均相连，用于响应单片机的控制信号而控制刺激电压幅度控制单元输出的刺激电压的幅度；

第三光电隔离单元，其与所述单片机及脉冲控制开关单元均相连，用于响应单片机的控制信号而控制电生理刺激脉冲的发放时间。

通过采用上述技术方案，输出电压以及刺激脉冲的发放时间均可通过单片机光耦隔离直接控制，提高了系统的响应效率。

本发明的上述发明目的二是通过以下技术方案得以实现的：

一种体表和食管导联心电图同步记录方法，包括：

通过心脏电生理刺激脉冲发生器以及与心脏电生理刺激脉冲发生器连接的食管刺激电极发放电生理刺激脉冲；

使用同一台心电采集设备同步采集体表心电信号和食管导联心电信号；

将采集的体表心电信号和食管导联心电信号发送至计算机进行两种心电图波形的同屏同步显示；

其中，所述心脏电生理刺激脉冲发生器发出的电生理刺激脉冲的刺激电压幅度以及发放时间均由计算机控制。

通过采用上述技术方案，能够将体表心电图和食管心电图在计算机上进行同屏且同时序的显示，利于医生将各类波形进行对比，有效优化了心脏电生理检查流程。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：将采集的体表心电信号和食管导联心电信号发送至计算机进行两种心电图波形的同屏同步显示，具体包括：

将采集的体表心电信号和食管导联心电信号发送至计算机；

将计算机的显示区域分为主显示窗和可拖动的第二视图；

根据计算机接收到的体表心电信号和食管导联心电信号在主显示窗上进行两种心电图波形的同步显示；

选择一段用于和其它波形进行对比的心电图波形显示固定在第二视图，所述第二视图中的心电图波形可被设置为单列、双列或四列显示，且所述第二视图还可被保存为图像文件。

通过采用上述技术方案，医生能够固定一段波形在第二视图上进行显示，用于和其它波形进行对比，更利于医生对各波形进行比对分析。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：在计算机将两种心电图波形进行同屏同步显示时，还包括以下步骤：

s101、选择保持存储或暂停存储，同时选择保持监视或暂停监视；若选择保持存储则进入步骤s201，若选择暂停存储则进入步骤s301，若选择保持监视则进入步骤s401，若选择暂停监视则进入步骤s501；

s201、进行波形数据的记录，且在计算机的显示区域中显示一个闪烁的指示图标；

s301、暂停波形数据的记录，此时指示图标不再闪烁显示；若继续选择保持存储，则返回步骤s201，并在记录的波形中生成一个代表存储中断的标记；

s401、根据接收到的体表心电信号和食管导联心电信号进行波形的同屏同步显示；

s501、暂停计算机显示区域中波形的更新，以便于对之前的波形进行分析、标记和测量；若继续选择保持监视，则返回步骤s401。

通过采用上述技术方案，医生能够根据实际需要选择保持存储或暂停存储、保持监视或暂停监视，灵活方便。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：在步骤s501中，当计算机处于保持存储的状态时，计算机仍旧会记录波形数据；当计算机处于暂停存储的状态时，计算机仍旧会暂停记录波形数据。

通过采用上述技术方案，暂停监视和暂停存储两者功能互相独立，暂停监视时系统仍旧会记录波形数据，以便于医生后期查看。

本发明的上述发明目的三是通过以下技术方案得以实现的：

一种同步记录装置，包括存储器和处理器，所属存储器上存储有能够被处理器加载并执行如上述任一种方法的计算机程序。

通过采用上述技术方案，其具有能够同屏同步显示体表心电波形和食管导联心电波形的特点，方便临床医师分析各类心电的时序和电脉冲带动心脏起搏后的心电变化，提高了工作效率。

本发明的上述发明目的四是通过以下技术方案得以实现的：

一种计算机可读存储介质，存储有能够被处理器加载并执行如上述任一种方法的计算机程序。

通过采用上述技术方案，能够存储相应的程序，具有能够实现控制体表心电波形和食管导联心电波形在计算机上进行同屏同步显示的特点。

综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：

1.通过心电采集模块、控制模块、电生理刺激脉冲发放模块以及计算机的设计，使标准十二导心电和食管双极导联心电同屏显示，利于医生的读图和分析，从而更利于诊断；

2.通过计算机程控发放电生理刺激脉冲，实现了心脏电生理刺激、记录、分析、存档、打印等一系列功能，方便临床医师分析心电的时序和电脉冲带动心脏起搏后的心电变化。

附图说明

图1是实施例一示出的体表和食管导联心电图同步记录系统的结构框图；

图2是实施例二示出的体表和食管导联心电图同步记录方法的流程图；

图3是实施例二示出的步骤s101-s501的流程图；

图4是实施例三示出的同步记录装置的结构示意图。

图中，1、控制模块；11、单片机；12、第一光电隔离单元；13、第二光电隔离单元；14、第三光电隔离单元；15、usb数据接口；2、计算机；3、电生理刺激脉冲发放模块；31、刺激电压发生器；32、刺激电压幅度控制单元；33、脉冲控制开关单元；34、食管刺激电极；41、肢导联电极；42、胸导联电极；43、食管双极导联电极；44、防除颤保护单元；45、防静电保护单元；46、右腿驱动单元；47、屏蔽驱动单元；48、信号放大单元；49、ad转换单元；51、wilson网络；52、带通滤波单元；53、时间常数单元；54、低通滤波单元；6、心脏电生理刺激仪；7、打印机。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例一

参照图1，为本发明公开的一种体表和食管导联心电图同步记录系统，包括心电采集模块、控制模块1和电生理刺激脉冲发放模块3。心电采集模块被配置为同步采集体表心电信号和食管导联心电信号；控制模块1与心电采集模块相连，用于接收心电采集模块采集的两种心电信号，并将接收的两种心电信号均发送至计算机2进行两种心电图波形的同屏同步显示；电生理刺激脉冲发放模块3用于向食管细胞施加电生理刺激脉冲。其中，电生理刺激脉冲发放模块3发放电生理刺激脉冲的时间和刺激电压幅度均由计算机2进行控制。

参照图1，心电采集模块包括肢导联电极41、胸导联电极42、食管双极导联电极43、保护单元、右腿驱动单元46、屏蔽驱动单元47、信号放大单元48和ad转换单元49。肢导联电极41和胸导联电极42用于获取体表心电信号。食管双极导联电极43用于获取食管导联心电信号。保护单元包括用于防止除颤电压对电路造成损害的防除颤保护单元44和防止静电影响信号传输的防静电保护单元45；防除颤保护单元44与肢导联电极41、胸导联电极42和食管双极导联电极43均连接，防静电保护单元45与防除颤保护单元44连接。

参照图1，右腿驱动单元46与防静电保护单元45以及肢导联电极41均连接，用于减少由于病人的身体作为天线受到电磁干扰时而造成的共模干扰。屏蔽驱动单元47与防静电保护单元45、肢导联电极41、胸导联电极42以及食管双极导联电极43均连接，用于减小电缆线上的干扰；其抗干扰原理是，在传输弱信号的电缆线的屏蔽层加上一定电位时，能够大大减小由屏蔽层与芯线之间分布电容耦合引入的干扰，屏蔽驱动单元47的电路为现有技术，在此不做赘述。

参照图1，信号放大单元48与防静电保护单元45连接，用于将采集到的心电信号进行放大处理。在防静电保护单元45与信号放大单元48之间还依次连接有wilson网络51、带通滤波单元52和时间常数单元53，由防静电保护单元45输出的心电信号通过wilson网络51配合导联选择，可减小均压电阻对心电信号的衰减，又不影响放大器的输入阻抗；随后心电信号通过带通滤波单元52和时间常数单元53进行滤波后进入信号放大单元48。ad转换单元49与信号放大单元48的输出端连接，用于将信号放大单元48放大后的心电信号经过ad转换后送入控制模块1。

参照图1，电生理刺激脉冲发放模块3包括刺激电压发生器31、刺激电压幅度控制单元32、脉冲控制开关单元33和食管刺激电极34。刺激电压发生器31用于输出刺激电压；刺激电压幅度控制单元32与刺激电压发生器31相连，用于根据计算机2的控制信号而控制输出刺激电压的幅度；脉冲控制开关单元33与刺激电压幅度控制单元32相连，用于根据计算机2的控制信号而控制电生理刺激脉冲的发放时间；食管刺激电极34与脉冲控制开关单元33相连，用于向食管细胞施加电生理刺激脉冲。

参照图1，控制模块1包括单片机11、第一光电隔离单元12、第二光电隔离单元13和第三光电隔离单元14，第一光电隔离单元12、第二光电隔离单元13和第三光电隔离单元14均为光耦开关。单片机11与心电采集模块以及计算机2均相连，用于获取两种心电信号并进行分析处理。第一光电隔离单元12与单片机11相连，用于向与计算机2连接的usb数据接口15发送经单片机11分析处理后的心电信号。第二光电隔离单元13与单片机11及刺激电压幅度控制单元32均相连，用于响应单片机11的控制信号而控制刺激电压幅度控制单元32输出的刺激电压的幅度；具体的，单片机11需要控制刺激电压的幅度时，会输出占空比可调的方波，方波经光耦隔离、滤波整形后，通过控制刺激电压幅度控制单元32输出高电压的幅度来实现电压幅度的控制。第三光电隔离单元14与单片机11及脉冲控制开关单元33均相连，用于响应单片机11的控制信号而控制电生理刺激脉冲的发放时间；具体的，当需要发放电脉冲刺激时，单片机11通过内部定时器控制第三光电隔离单元14打开。

上述实施例的实施原理为：

体表和食管导联心电信号经过防除颤保护单元44、防静电保护单元45后，进入导联转换和信号放大单元48，而提取的共模电压经右腿驱动单元46产生右腿输出，减小共模干扰；放大的心电信号经过ad转换单元49后送入单片机11，然后通过第一光电隔离单元12送到usb数据接口15，从而发送给计算机2进行分析并实现体表和食管导联心电信号的同屏同步显示。

计算机2发送的脉冲控制信号通过usb数据接口15传送给单片机11，单片机11接收到信号后，通过第二光电隔离单元13隔离输出占空比可调的方波，方波经滤波整形后，控制刺激电压幅度控制单元32输出的高电压幅度来实现控制电生理刺激脉冲发放模块3的输出电压幅度；同时，单片机11发送脉宽控制信号并通过第三光电隔离单元14隔离后控制脉冲控制开关单元33将食管刺激电极34与刺激电压幅度控制单元32接通，从而通过食管刺激电极34产生刺激脉冲。

实施例二

参照图2，为本发明公开的一种体表和食管导联心电图同步记录方法，包括以下步骤：

s100、通过心脏电生理刺激脉冲发生器以及与心脏电生理刺激脉冲发生器连接的食管刺激电极发放电生理刺激脉冲；心脏电生理刺激脉冲发生器发出的电生理刺激脉冲的刺激电压幅度以及发放时间均由计算机控制；

s200、使用同一台心电采集设备同步采集体表心电信号和食管导联心电信号；

s300、将采集的体表心电信号和食管导联心电信号发送至计算机进行两种心电图波形的同屏同步显示。

具体的，步骤s300具体包括以下子步骤：

s31、将采集的体表心电信号和食管导联心电信号发送至计算机；

s32、将计算机的显示区域分为主显示窗和可拖动的第二视图；

s33、根据计算机接收到的体表心电信号和食管导联心电信号在主显示窗上进行两种心电图波形的同步显示；

s34、选择一段用于和其它波形进行对比的心电图波形显示固定在第二视图，其中，第二视图中的心电图波形可根据需要设置为单列、双列或四列显示，且第二视图还可被保存为图像文件，图片的格式为bmp、jpg、png或gif。

参照图3，在步骤s300中计算机将两种心电图波形进行同屏同步显示时，还包括以下步骤，即，还可进行以下步骤：

s101、选择保持存储或暂停存储，同时选择保持监视或暂停监视；若选择保持存储则进入步骤s201，若选择暂停存储则进入步骤s301，若选择保持监视则进入步骤s401，若选择暂停监视则进入步骤s501；

s201、进行波形数据的记录，且在计算机的主显示窗上中显示一个闪烁的指示图标；

s301、暂停波形数据的记录，此时指示图标不再闪烁显示；若继续选择保持存储，则返回步骤s201，并在记录的波形中生成一个代表存储中断的标记；

s401、根据接收到的体表心电信号和食管导联心电信号在计算机的显示区域中进行波形的同屏同步显示；

s501、暂停计算机显示区域中波形的更新，以便于对之前的波形进行分析、标记和测量；若继续选择保持监视，则返回步骤s401；其中，在步骤s501中，当计算机处于保持存储的状态时，计算机仍旧会记录波形数据；当计算机处于暂停存储的状态时，计算机仍旧会暂停记录波形数据。

实施例三

一种同步记录装置，参照图4，其包括连接有肢导联电极、胸导联电极、食管双极导联电极以及食管刺激电极的心脏电生理刺激仪6，心脏电生理刺激仪6用于同步采集体表心电信号和食管导联心电信号并通过usb数据接口将两种心电信号发送至计算机2进行同屏同步显示，计算机2连接有能够将所显示的心电波形进行打印的打印机7。计算机2包括存储器和处理器，存储器上存储有能够被处理器加载并执行如实施例二中的体表和食管导联心电图同步记录方法的计算机程序。

实施例四

一种计算机可读存储介质，其存储有能够被处理器加载并执行如实施例二中的体表和食管导联心电图同步记录方法的计算机程序，所述计算机可读存储介质例如包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(read-onlymemory，rom)、随机存取存储器(randomaccessmemory，ram)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

显然，以上所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。