一种AED测试装置及测试平台的制作方法

一种aed测试装置及测试平台
技术领域
1.本发明涉及医疗急救设备技术领域，具体涉及一种aed测试装置及测试平台。


背景技术：

2.自动体外除颤器（简称aed）又称自动体外电击器，是一种便携式医疗设备，它可以诊断特定的心律失常，并且给予体外电击除颤，是可被非专业人员使用的用于抢救心源性猝死患者的医疗设备。
3.随着现代社会的发展以及人们生活节奏的加快、压力的增大，在我们周围遇到呼吸、心跳骤停的病人越来越多。当心脏骤停发生时，在最佳抢救时间的“黄金四分钟”内，对患者进行aed除颤和心肺复苏，有很大的几率能够挽救生命。
4.若要确保能够采用aed及时进行除颤和心肺复苏，就需要确保aed在使用前是无故障的，因此，需要一种便携测试装置能够随时随地对aed进行检测，以确保aed正常使用。


技术实现要素：

5.为了解决上述技术问题，本发明的实施例在于提供一种aed测试装置，能够对aed进行心电波形分析能力检测、能量检测及电量检测，及时发现aed故障。
6.为实现上述发明的目的，本发明采用下述技术方案予以实现：一种aed测试装置，用于连接并测试aed，其特征在于，包括：信号处理单元，其接收心电波形输出信号，并输出心电波形至aed，其中所述心电波形包括病态波形、停博波形和正常波形；能量检测单元，其在所述aed正确识别到病态波形并进行电击后，检测所述aed电击的能量值；电量检测单元，其用于检测所述aed的电池电量。
7.在本技术的一些实施例中，所述能量检测单元包括：模拟内阻，所述模拟内阻的一端连接aed测试装置的第一测试端口，另一端连接aed测试装置的第二测试端口；采样单元，其采样所述模拟内阻上的电压u；计算单元，其根据e＝∑(u2/r)
×
δt，计算aed电击的能量值，其中，r为所述模拟内阻的阻值，δt为采样时间。
8.在本技术的一些实施例中，所述能量检测单元包括：切换开关，其包括一个不动端和多个动端；多个不同模拟内阻，多个动端的数量与不同模拟内阻的数量相等，所述不动端连接aed测试装置的第一测试端口，各动端分别连接多个不同模拟内阻的一端，多个不同模拟内阻的另一端分别连接aed测试装置的第二测试端口；采样单元，其采样所述模拟内阻上的电压u；计算单元，其根据e＝∑(u2/r)
×
δt，计算aed电击的能量值，其中，r为所述模拟
内阻的阻值，δt为采样时间。
9.在本技术的一些实施例中，所述aed测试装置还包括：显示单元，其用于显示aed的电池电量、对模拟内阻所采集的电压波形、和/或能量值。
10.在本技术的一些实施例中，所述aed测试装置还包括：判断单元，在所述能量值满足指标时，输出判断aed测试合格的结果，在所述能量值不满足指标时，输出判断aed测试不合格的结果。
11.本发明还提供一种aed测试平台，能够将aed测试装置对aed进行测试的结果上传至终端app处，且可通过app下发心电波形输出信号，方便用户操作。
12.本技术涉及的aed测试装置，具有如下优点和有益效果：（1）通过信号处理单元输出心电波形至aed，能够测试aed心电波形分析能力检测，若aed能够识别到病态波形，则会进行电击，否则不进行电击；在aed进行电击时，能量检测单元能够检测aed电击的能量，以测试aed电击能量是否满足指标要求，从而测试aed是否合格；通过电量检测单元能够对aed电池电量进行检测，测试aed剩余电量，以便及时发现aed电量不足而无法使用的情况，测试过程方便且简单；（2）该aed测试装置易于实现，能够便于携带，以随时随地对aed进行测试，及时发现不合格aed，为确保用户安全使用提供保障。
13.本发明还涉及一种aed测试平台，其特征在于，包括aed测试装置和与所述aed测试装置通讯连接的终端；所述aed测试装置包括：信号处理单元，其接收所述终端上app下发的心电波形输出信号，并输出心电波形至aed，其中所述心电波形包括病态波形、停博波形和正常波形；能量检测单元，其在所述aed正确识别到病态波形并进行电击后，检测所述aed电击的能量值，并将所述能量值上传至终端app上；电量检测单元，其用于检测所述aed的电池电量，且将所述电池电量上传至终端app上。
14.在本技术的一些实施例中，所述能量检测单元包括：模拟内阻，所述模拟内阻的一端连接aed测试装置的第一测试端口，另一端连接aed测试装置的第二测试端口；采样单元，其采样所述模拟内阻上的电压u；计算单元，其根据e＝∑(u2/r)
×
δt，计算aed电击的能量值，其中，r为所述模拟内阻的阻值，δt为采样时间。
15.在本技术的一些实施例中，所述能量检测单元包括：切换开关，其包括一个不动端和多个动端；多个不同模拟内阻，多个动端的数量与不同模拟内阻的数量相等，所述不动端连接aed测试装置的第一测试端口，各动端分别连接多个不同模拟内阻的一端，多个不同模拟内阻的另一端分别连接aed测试装置的第二测试端口；采样单元，其采样所述模拟内阻上的电压u，各模拟内阻所采集的电压波形上传并显示至终端app上；
计算单元，其根据e＝∑(u2/r)
×
δt，计算aed电击的能量值，其中，r为所述模拟内阻的阻值，δt为采样时间。
16.在本技术的一些实施例中，所述aed测试装置还包括：判断单元，在所述能量值满足指标时，输出判断aed测试合格的结果，在所述能量值不满足指标时，输出判断aed测试不合格的结果；其中，aed的测试结果上传并显示在终端app上。
17.在本技术的一些实施例中，所述aed测试装置和所述终端无线通讯连接。
18.在本技术的一些实施例中，所述aed测试平台还包括：物联网平台，所述终端通过物联网关与所述物联网平台连接，用于将aed的测试结果上传至所述物联网平台。
19.结合附图阅读本发明的具体实施方式后，本发明的其他特点和优点将变得更加清楚。
附图说明
20.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
21.图1为本发明提出的aed测试装置一实施例的结构图；图2为本发明提出的aed测试装置中能量检测单元一实施例的电路原理图；图3为本发明提出的aed测试装置中能量检测单元实施例中采样单元获取到的电压波形；图4为本发明提出的aed测试装置实施例中能量检测单元另一实施例的电路原理图；图5为本发明提出的aed测试平台的一实施例的结构图。
22.附图标记：100-aed测试装置；110-信号处理单元；120-能量检测单元；121-采样单元；122-计算单元；130-电量检测单元；200-终端；300-物联网平台。
具体实施方式
23.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下将结合附图和实施例，对本发明作进一步详细说明。
24.需要说明的是，在本发明的描述中，术语“内”、“外”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
25.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。在上述实施方式的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示
例中以合适的方式结合。
26.术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
27.实施例一为了确保便于对aed进行测试，参见图1，本技术涉及一种aed测试装置100。
28.参见图1，该aed测试装置100包括信号处理单元110、能量检测单元120和电量检测单元130。
29.为了便于携带，aed测试装置100还可以设计有外壳（未示出），外壳围合成一个内腔空间，信号处理单元110、能量检测单元120和电量检测单元130均设置在该内腔空间内，且外壳上设置有与aed连接的两个测试端口p1/p2和用于检测aed电量的两个检测端口。
30.在使用aed测试装置100对aed进行测试之前，应将aed的正极片和负极片分别与aed测试装置100的第一测试端口p1和第二测试端口p2对应连接，且aed开机。
31.之后，将开始对aed进行检测。
32.为了使aed测试装置100和aed连接方便，可以设置一个配件（未示出），用于方便连接两者。
33.该配件可以包括第一插头、第二插头、第一导线、第二导线和与aed适配的电极连接头。
34.第一插头连接第一导线和电极连接头，第二插头连接第二导线和电极连接头。
35.在使用时，第一插头插入第一测试端口p1，第二插头插入第二测试端口p2，电极连接头连接aed电极，如此，实现aed测试装置和aed的便捷连接。
36.在完成测试时，可以分别从aed侧和aed测试装置100侧拔掉该配件，实现独立收纳。
37.如下，将从aed心电波形分析能力检测、aed能量检测及aed电池电量检测三个方面分别说明对aed的测试。
38.aed心电波形分析能力检测若要测试aed心电波形分析能力，需要aed测试装置100模拟输出多种心电波形，以提供给aed分析识别。
39.所输出的心电波形包括病态波形、正常波形和停博波形。
40.例如，心电波形包括vtach（室性心动过速）、asystole（停博）、vtach-fast（室性心动过速2）、afib（心房纤颤）、vfib-coarse（室性心房粗纤维颤动）、nsr（正常窦性心律）、vfib-fine（室性心房细纤维颤动）等。
41.此处，输出的心电波形也可以包括多个客户定制波形（例如，记为custom-1、custom-2）。
42.在开始测试时，首先，信号处理单元110会接收到心电波形输出信号，该心电波形输出信号通知信号处理单元110输出所需测试的心电波形。
43.该心电波形输出信号可以是由aed测试装置100本身发出的，也可以由与aed测试装置100通讯连接的外部设备下发至aed测试装置100。
44.例如，可以在aed测试装置100上设置多个波形按键，每个波形按键对应一种波形类型，例如，按键b对应afib心电波形，因此，在按下按键b时，其向信号处理单元110发出使其输出afib心电波形的信号，该控制信号即为心电波形输出信号。
45.替代地，外部设备可以为与aed测试装置100通讯连接的智能终端（例如，手机、pad、pc（personal computer，个人电脑）等），智能终端上装载有相关app，通过app下发心电波形输出信号至信号处理单元110。
46.在信号处理单元110接收到心电波形输出信号之后，控制输出对应的心电波形（即，对应图1中的心电信号+和心电信号-）。
47.信号处理单元110可以包括mcu（未示出）及外围电路（未示出），外围电路可以包括依次连接的pwm波生成电路、pwm波调整电路及滤波电路，其中pwm波生成电路用于生成pwm波，再通过pwm波调整电路对pwm波形的占空进行调整，之后再通过滤波电路对波形进行滤波后输出所需心电波形，替代地，信号处理单元110可以包括mcu（未示出）和波形发生器（未示出），该mcu接收心电波形输出信号，并可输出转发该信号至波形发生器，波形发生器输出对应的心电波形。
48.该波形发生器可以是从市面上购买的任意函数的波形发生器。
49.此处的转发信号可以为对应所需要输出的心电波形的通讯信号。
50.当然，信号处理单元110也可以采用其他电路进行搭建，以实现输出心电波形的目的。
51.如此，信号处理单元110向aed发出心电波形，以此来检测aed是否能够正确识别。
52.在识别到病态波形时，aed以电击能量值进行电除颤（即，电击），而在识别到正常波形或停博波形时，aed不进行电除颤。
53.通过人为观测aed是否进行电除颤动作，可判断出aed是否能够正确识别心电波形。
54.aed进行电除颤的方式有两种：一种是以稳定能量值电除颤；另一种是按照电击次数以预设能量值电除颤（例如，第一次电击150j，第二次电击200j，第三次电击300j）。
55.aed能量检测输出正确的电击能量是aed的重要指标之一，一般aed的输出能量值在额定能量的
±
15%为合格。
56.可以将额定能量的
±
15%的能量值设置为用于衡量aed输出的电击能量是否合格的指标。
57.根据如上所述的aed心电波形分析能力检测，测试人员能够肉眼观察aed是否有电除颤动作，以此判断出aed是否对心电波形正确识别。
58.但是，在aed正确识别心电波形后，也不能认为aed就是合格的，还需要检测aed的电击能量值是否符合指标。
59.《1》 若aed识别到病态波形，进行电击，通过电击能量值判断该aed是否合格。
60.例如，电击能量值不满足指标，则认为aed不合格；电击能量值满足指标，则认为aed合格。
61.此部分判断可以通过aed测试装置100中判断单元（未示出）来实现。
62.该判断单元可以采用比较电路来实现，在aed合格时，判断单元输出第一信号，在aed不符合时，判断单元输出不同于第一信号的第二信号。
63.《2》 若aed未进行电击，电击能量值为零，此时，需要结合
①
电击能量值为零及
②
心电波形输出信号对应的波形类型，来判断aed是否合格。
64.（1）若aed未识别到病态波形，未进行电击，电击能量值为零，结合波形类型对应的是病态波形，则认为aed不合格。
65.（2）若aed识别到正常波形或停博波形，未进行电击，电击能量值为零，此时，结合波形类型对应的是正常波形或停博波形，则认为aed合格。
66.在第《2》部分中，由于波形类型是测试人员主动发出的，且测试人员通过肉眼能够观测到aed是否进行电击，因此，此种方式下的aed是否合格，可直接通过测试人员进行判断。
67.因此，本技术主要关心aed正确识别病态波形且进行电击后，电击能量值是否符合指标。
68.如下，将具体描述能量检测单元120对能量值的检测。
69.在本技术的一种实施例中，参见图2，能量检测单元120包括模拟内阻r、采样单元121和计算单元122，其中，模拟内阻r用于模拟人体阻抗大小。
70.该模拟内阻r的阻抗大小可以自由设定，例如阻值记为r。
71.参见图2，模拟内阻r的一端连接第一测试端口p1，另一端连接第二测试端口p2，其中，在aed测试装置100和aed连接时，第一测试端口p1连接第一电极片，第二测试端口p2连接第二电极片。
72.在aed电击时，第一电极片和第二电极片连接，如此，模拟内阻r和第一电极片及第二电极片形成一回路。
73.此时，通过采样单元121按采样时间δt对模拟内阻r上的电压进行数字采样，获取到每个采样点处的电压，以波形的形式输出，参见图3。
74.通过所采样的电压值u和采样时间δt，计算单元122采用如下公式计算能量值e。
75.e＝σ(u2/r)
×
δt。
76.如此，获取到电击能量值e。
77.且参考图3，其示出了电压u随时间的电压波形。
78.针对于同一aed，应在不同人体阻抗下提供恒定的电击能量，因此，为了测试aed输出稳定的电击能量，参考图4，其示出了能量检测单元120的另一个实施例。
79.在本技术的另一实施例中，参见图4，该能量检测单元120包括切换开关123、多个不同模拟内阻r1~rn（n＞1）、采样单元121和计算单元122。
80.多个不同模拟内阻r1~rn的阻抗大小各不相同。
81.切换开关123可以为单刀多掷开关，其具有一个不动端s和多个动端d1~dn。
82.不动端s连接第一测试端口p1，各动端d1~dn分别连接多个不同模拟内阻r1~rn的一端，多个不同模拟内阻r1~rn的另一端连接第二测试端口p2。
83.在aed电击时，多个不同模拟内阻r1~rn中一个和第一电极片及第二电极片形成回路。
84.针对多个不同模拟内阻r1~rn，会产生多条回路。
85.针对每一条回路，采样单元121和计算单元122所执行的动作都是一样的，即，针对每一条回路，采样单元121都会对回路上的模拟内阻ri（i=1~n）进行电压采样，并再利用计算单元122计算电击能量值。
86.针对多条回路能够获取到多个能量值e1~en。
87.多个能量值e1~en是否相同，也可以作为判断aed是否合格的一个指标。
88.若e1~en中每个基本相同，表示aed在不同人体内阻下提供稳定的电击能量值，则认为aed是合格的，否则，认为aed是不合格的。
89.aed电量检测通常地，aed采用自身电池（一般是不可充电电池）进行供电工作，在电池电量不足时，也会影响aed的正常工作。
90.参见图1，采用电量检测单元130对aed电池电量进行检测。
91.电量检测单元130包括第一测电头（未示出）、第二测电头（未示出）和输出负载（未示出），第一测电头和第二测电头分别可以采用测电笔的结构实现。
92.aed测试装置100内置模拟aed工作电流的输出负载，以此确保测得的电压是带载状态下的电压，使得出的结果更准确。
93.为了使aed测试装置100测电方便，可以设置一个附件（未示出），用于方便测电。
94.该附件包括第一测电头、第二测电头、第三导线、第四导线和可插拔插头。
95.第一测电头通过第三导线连接可插拔插头，第二测电头通过第四导线连接可插拔插头。
96.在aed测试装置100的外壳上设置有插口（未示出），且插口与输出负载连接。
97.在需要使用电量检测单元130测试aed电池电量时，将可插拔插头插入插口处，使得第一测电头通过可插拔插头和插口连接输出负载的一端，第二测电头通过可插拔插头和插口连接输出负载的另一端，且第一测电头和第二测电头分别接触被测电池的正负两端，因此，即可获取电池电量。
98.不同aed厂家生产的aed不同，对应电池的电池满电量（例如，9v、12v、15v、21v、30v）也是不同的。为了向测试人员反馈aed的测试结果，在aed测试装置100上可以设置有显示单元（未示出）。
99.该显示单元能够显示如上所获取的aed的电池电量、对模拟内阻r/ri（i=1~n）所采集的电压波形、和/或能量值e/ei（i=1~n）、和/或aed的测试结果（即，合格/不合格）。
100.实施例二为了使用aed测试装置100实现对aed的便捷测试，参见图5，本技术还涉及一种aed测试平台。
101.aed测试平台包括aed测试装置和终端200，aed测试装置采用如实施例一中的aed测试装置100，在此不做赘述其结构。
102.该终端200与aed测试装置100无线（例如蓝牙、wifi）或有线通讯连接。
103.终端200可以为手机、pad或pc等，其上装载有与aed测试装置100匹配的应用程序app。
104.在本技术中，终端200以手机为例进行说明。
105.在需要对aed进行测试之前，首先将aed与aed测试装置100进行连接，此后通过手
机上app下发心电波形输出信号，通知aed测试装置100中信号处理单元输出心电波形至aed。
106.在aed正确识别到病态波形并完成电击后，将aed输出的电击能量值上传至手机app。
107.如上所述的，在存在计算一个回路的能量值e时，可以将aed输出的电击能量值e上传至手机app。
108.可以通过判断单元对该能量值e与指标进行判断，判断出aed是否合格，并将是否合格的测试结果上也上传至手机app。
109.如上所述的，在存在计算多个回路的多个能量值e1~en时，也分别将多个电击能量值e1~en上传至手机app。
110.也可以通过判断单元对该能量值e1~en与指标进行判断，判断出aed是否合格，并将是否合格的测试结果上也上传至手机app。
111.除此之外，还要对多个能量值e1~en是否相同进行判断。
112.若e1~en中每个基本相同，表示aed在不同人体内阻下提供稳定的电击能量值，则认为aed是合格的，否则，认为aed是不合格的，并将是否合格的测试结果上上传至手机app。
113.并且，也能够将aed的电池电量上传至手机app，便于测试人员直观性查看aed测试情况。
114.当然，也可以通过与pc进行串口通讯实现人机交互。
115.参见图5，为了能够远程实现对aed的监控，aed测试平台还包括物联网平台300（参见图5中虚线框）。
116.物联网平台300通过物联网关（未示出）与终端200通讯连接，可以将aed测试结果及测试数据上传至物联网平台300，确保用户和设备管理者可以实时查看。
117.以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明所要求保护的技术方案的精神和范围。