专利名称：新生儿经皮胆红素监测仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及以诊断为目的的测量仪器，特别适用于新生儿胆红素检测的仪器。
婴儿高胆红素血症是新生儿最常见问题之一，肉眼观察不能准确可靠地估计血清胆红素浓度，必须抽血化验，婴儿采血尚存在技术难度，使动态连续测量难以实施。八十年代初有人在US4276844专利中提出了经皮胆红素检测仪。该仪器由光源、光学组件、光电转换、信号处理、显示等五大部件组成。它的结构示意图如
图1所示，其中闪光灯为光源，S1、S2、S3、S4、S5组成光学组件，光通过滤色镜S1、光纤S5照至患儿额部，反射光经光纤S5至二向色片S2分为二束光，这二束光分别透过滤色镜S3、S4，然后进入各自光电转换器并放大，经比较器和逻辑控制后输入计数器，控制计数器计数，最后将计数值输出到显示器显示。由比较器、逻辑控制电路、计数器等组成的信号处理部件，实质上是时钟脉冲计数电路。该仪器测得黄胆指数后，要查事先绘制的线性相关图方可知血清总胆红素的含量。由于婴儿的胎龄或体重、肤色对胆红素值都有一定的影响，结果不加校正，则必影响精度。这种非创伤检测仪的使用仍然较麻烦，又由于主电容上每次充电电压不同，引起闪光强度不一致，易造成测量误差。
本发明的任务是要提供一种可直接读出黄疸指数或胆红素浓度的监测仪，又确保每次闪光强度一致，进一步提高测量精度。
本发明的目的是通过以下方式完成的;改原来的由比较器、逻辑控制计数器组成的信号处理部件为微机及接口电路。在闪光灯电路中加接恒压控制电路。具体的讲，在闪光灯的电路中氖灯一端通过由二只三极管串接成的恒压控制电路接到振荡管的基极。信号处理部件中的接口电路由硅光电池和电流电压转换器、标准电压发生器、电压比较器组成。其输出端与微机相接。
该发明的结构示意图如图2所示。闪光灯回路中接有恒压控制电路。光通过滤色镜S1、光纤S5照至患儿额部，反射出来的光通过S5的内芯至二向色片S2分成二种波长的光，这二束光分别透过干涉滤色镜S3、S4。然后进入相应的硅光电池，信号经电流电压转换器、电压比较器、最后输入微机，微机对信号进行检测、处理，将结果送显示器显示。
该胆红素监测仪在闪光灯电路中加接恒压反馈控制电路后，当储能电容上的电压充至额定值时，通过恒压控制电路迫使振荡管停止振荡，减少了功耗、延长电池使用时间，这对于直流供电的手持式的袖珍仪器更为重要。储能电容上电压恒定，也保证了闪光灯闪光强度一致，从而提高了测量精度。更主要的是该仪器中采用了微机技术，提高了仪器的性能价格比及可靠性。微机对输入的胎龄或体重等参数及测量的光电信号进行校正，不但提高了测量精度，使其结果更符合实际值，而且可直接读出黄疸指数值或血清总胆红素值，使操作更加简便。
图1 现有技术US4276844结构示意2 本发明的结构示意3 本发明的实施例的电原理4 本发明的实施例的软件流程图下面结合实施例对本发明作进一步具体的描述。本发明的实施例由光源、光学组件、光电转换、信号处理、显示五大部件组成。
光源是氙闪光灯，其电路由以下几个电路组成。图3中的脉冲变压器B1、晶体管BG1、电容器C3、电阻R1、R2组成振荡电路。与该电路并联由BG3、BG2组成的恒压反馈控制电路，其输出接到BG1的基极上。振荡信号经B1耦合到由D1、C2组成的滤波电路，将能量储存在与之并接的主储能电容C1上。氖灯Ne、氙灯T并接在C1上。氙灯触发电路由C4、R3、R4、B2组成。主储能电容C1、氙灯T、可变电位器W1组成RC放电回路。DC/DC是隔离型的直流/直流变换器，和电源E并接。
光学组件由滤色片S1、二向色片S2、干涉滤色片S3、S4、同轴光纤S5等组成。
信号处理部件由微机及接口电路组成。微机接口电路中的硅光电池P1、P2的负极分别与运算放大器A1、A2的负向输入端连接以实现光电流-电压信号转换。R4与C5并联，R5与C6并联，它们分别组成放大器的反馈回路，决定信号放大增益的高低。增益调正器W2的中心抽头与R4、C5连接，用来调正运算放大器A1的增益。A1、A2输出信号经限流电阻R6、R7分别接到比较器A3、A4上，比较器输入的另一端接在基准电压发生器WC输出的W3上，两信号同基准电压比较后，产生两个不同时间宽度的电脉冲信号，接到微机的INT、T1端。
微机在本发明中采用单片机。晶体Z、电容C7、C8组成单片机时钟电路。按钮K1、K3作为胎龄参数输入键。按钮K2为单片机复位键。R8、R9为限流电阻，与单片机对应的管脚相连。K3键同时是显示方式选择开关。单片机的P0口、P2口与显示器连接。
显示器由发光二极管所成的数码管构成，既可显示黄疸指数，又可显示胆红素值。
本发明的实施例是如下使用的接通电源开关S2，按下复位开关K2，放好显示方式选择开关K3，按动K1输入胎龄参数。待氖灯亮后，可将探头对准患儿额部按下，即接通开关S1。便可显示测量值。
本发明实施例的黄疸监测仪，接通电源后振荡管BG1开始工作，经C2、D1组成的滤波电路，将振荡电路产生的交流电压变成直流向主储能电容器C1充电。C1上电压不断升高，至额定电压时，氖灯Ne导通，经BG3、BG2反馈控制电路，迫使BG1停止工作，从而保证了C1上的电压恒定，也就保证闪光光强的一致性，提高了测量精度。按下探头时，即接通开关S1，在B2中产生高压触发脉冲点燃氙灯T，使管内氙气电离，产生弧光放电，主电容C1、电位器W1、氙灯T构成放电回路。
脉冲光通过滤色镜S1，同轴光纤S5照到患儿额部，经吸收其反射光通过光纤S5内芯传到二向色片S2上，分成二束光，分别经干涉滤色片S3、S4滤光，获得不同光强不同波长的二束光，然后耦合到与之对应的硅光电池P1、P2上，经电流电压变换放大、输至比较器A3、A4上、与W3上的基准电压进行比较，形成二个不同时间宽度的电脉冲信号。然后输入到单片机的二个端口INT及T1。其中R4、C5、R5、C6为运算放大器A1、A2的反馈阻抗，R6、R7、R8、R9为限流电阻，W2为增益调正器。
单片机软件流程图如图4所示。当按下复位键K2，单片机即清零复位，设定初值，将显示缓冲区的内容送显示。然后查询是否已测试;若已测试，则根据显示方式选择开关K3的位置，送黄疸指数或胆红素值到显缓区，再送去显示。若未测试，则查询有否校正参数输入，即胎龄参数输入键K1是否按下，若有K1按下，则接收参数值，并将参数送显缓区，再送去显示。若K1键未按下，则查询有否启动，即探头有否按下，S1是否接通;若未启动，则将提示符送显缓区，再送去显示。若已启动，则进行测量取样，然后进行数据处理，根据选择显示方式开关K3的位置;位置在黄疸指数上，则将黄疸指数值送显缓区，再送显示。位置在胆红素上，则将胆红素值送显缓区，再送显示。
权利要求
1.一种含有光源，信号处理部件的新生儿经皮胆红素监测仪其特征在于闪光灯光源的振荡电路上并接恒压反馈控制电路，所说的信号处理部件是由硅光电池、电流电压转换器、增益调整器、标准电平发生器、电压比较器电路串接成的接口电路和微机组成。
2.如权利要求1所述的新生儿经皮胆红素监测仪其特征在于所说的闪光灯光源的振荡电路上并接恒压反馈控制电路是在脉冲变压器B1、晶体管BG1、电容C3、电阻R1R2组成的振荡电路上并接由BG3、BG2构成的恒压反馈控制电路。
3.如权利要求1所述的新生儿经皮胆红素监测仪其特征在于所说的接口电路是由硅光电池P1、P2其负极分别与运算放大器A1、A2的负向输入端连接，运算放大器A1、A2分别并联C5与R4、W2、C6与R5、A1、A2输出分别串接R6、R7后，接至比较器A3、A4的一端，比较器的另一端接标准电平发生器WC的输出端，比较器A3、A4输出再与微机串接。
全文摘要
本发明为一种新生儿经皮胆红素监测仪，涉及以诊断为目的测量仪器，特别适于新生儿。该监测仪的光源部件中加接恒压控制电路，保证闪光强度重复性好，提高了测量精度。该监测仪的信号处理部件用微机及接口电路代替了现有技术中的逻辑控制计数电路，只要将体重或胎龄等有关参数输入，测量后即可从显示器上直接读得经过校正的胆红素值或黄疸指数值，免去了查表换算的手续。
文档编号G01N33/72GK1065531SQ9110199
公开日1992年10月21日 申请日期1991年3月30日 优先权日1991年3月30日
发明者程志远, 俞培芳, 何涛 申请人:浙江省医疗器械研究所