專利名稱：運動心力監測儀的制作方法
專利說明
一、技術領域本實用新型涉及一種醫學臨床和體育運動領域的運動試驗前、中、后對心肌收縮能力和心臟儲備的監測裝置，特別是一種運動心力監測儀。
二背景技術：
在心功能診斷特別是在心功能分級方面至今未能開發出同時具有無創、敏感性和特異性高、時限測量能精確到毫秒級、簡便、快速、成本低、可重復采用和客觀量化、適于病床旁和臨床醫師的診斷桌上以及運動現場使用等特點的反映心肌收縮能力的心臟儲備測評方法。現有的監護儀，例如日本產ColinBP 88多功能監測儀檢測的指標只包括血壓、脈搏、呼吸、氧飽和度，不能監測心肌收縮力和心臟儲備。而大多數心力衰竭病人的主要問題是心肌收縮力的降低，在心血管病診斷和治療過程中對心臟變力性、變時性和變傳導性進行實時監測和評估是非常必要的常規工作。早期發現心肌收縮力下降并及時采取措施對防治心力衰竭有重大現實意義。運動員心臟功能的日常評估方法是利用一些心率指標，如果能補充一些心肌收縮能力指標，就能對運動員心臟功能作更全面的評價。
關于心功能分級，紐約心臟學會(NYHA)提出了一個國際上廣泛應用的心功能分級方案(NYHA FC)，但它主要根據病史，沒有客觀的量化指標。后來又圍繞這一方案提出了一些修改，但迫切需要補充客觀的監測方法。心導管檢查測定心功能雖然客觀、量化，但屬于有創傷檢查，需在導管室無菌操作下進行，且不宜重復使用。臨床上已經有多種無傷性心血管病診斷儀器和心功能監測方法。例如，目前，心電圖檢查是心臟變時性和變傳導性的最佳監測方法，但不能用來監測心臟的變力性。超聲心動圖能通過對心腔直徑從舒張期到收縮期的變化程度和速度的測算來監測心肌的功能狀態，心電機械圖對心動周期內心室各時相的測定能對心室功能作某種監測，但某些指標敏感性較差；放射性核素心血池顯影和磁共振成像的敏感性、特異性都高，但價昂，難以推廣；最大氧攝入量及無氧代謝閾測定雖屬客觀、實用、可靠，但又受呼吸功能影響。
國際上關于心音和心肌收縮能力關系的研究為解決上述問題暗示了一條途徑。由于“第一心音幅值的大小與心肌收縮能力強弱密切相關”，故可以用第一心音幅值的變化趨勢來監測心臟儲備、心臟耐力。理論分析表明，第一心音幅值的大小主要決定于心室收縮時所產生壓強能的大小；而該壓強能的大小主要由心肌收縮力的強弱來決定。動物實驗和臨床研究表明“第一心音幅值的變化和左心室壓力上升最大速率的變化呈正相關”。但尚未能充分研究和利用“心力和心音關系”于儀器開發和臨床應用。
三
發明內容
本實用新型目的在于提供一種對心臟儲備進行分析，對來自心力監測信號采集器的信號進行心力信號和心動周期信號的提取和分析，實現對心肌收縮能力和心力儲備的無創、客觀量化監測的運動心力監測儀。
本實用新型的目的是這樣實現的，一種運動心力監測儀，包括有心音脈搏傳感器、計算機、顯示器、鼠標、鍵盤、打印機，其特點是設有一個心力監測信號采集器，其輸入端與心音脈搏傳感器的輸出端連接，心力監測信號采集器的輸出端與計算機的音頻輸入接口連接。
按本實用新型，被測試者的心音信號通過有源心音脈搏傳感器經前置放大后進入心力監測信號采集器的濾波放大電路對心音進行預處理，完成對心音信號的濾波和放大。經濾波后的心音信號進入放大器放大，經放大后的心音信號送入計算機。心音信號經計算機的A/D轉換器數字化后送入存儲器存儲。工作時，心臟儲備分析程序對來自存儲器的數據進行心力信號和心動周期信號的提取和分析，分析結果送顯示器顯示，并可打印心力和心率監測報告。
由于采用上述方案，與現有技術相比，具有獨特心肌收縮能力和心臟儲備監測功能，同時具有無創、敏感性和特異性高、時限測量能精確到毫秒級、簡便、快速、成本低、可重復采用和客觀量化、適于病床旁和和臨床醫師的診斷桌上以及運動現場使用等特點。可提供醫生臨床診斷、運動員心臟功能監測、科研和教學之用。
四
本實用新型有如下附圖圖1為本實用新型的原理框圖。
圖2為該實用新型的心力監測信號采集器電路原理圖。圖中，1——心音脈搏傳感器 2——心力監測信號采集器 3——計算機 4——顯示器 5——鼠標 6——鍵盤 7——打印機。
五具體實施方式
下面參照附圖對本實用新型的實施方案作進一步說明。
如圖1所示，心音脈搏傳感器1的插頭與心力監測信號采集器2中的濾波電路和放大電路的插座相連，心力監測信號采集器2的濾波電路和放大電路的輸出插孔通過信號線與計算機3的音頻輸入接口連接，顯示器4、鼠標5、鍵盤6、打印機7的插頭分別與計算機3的鼠標接口、鍵盤接口、顯示器接口、打印機接口相連。
心力監測信號采集器2由運算放大器U1、U2、U3、電阻R1-R8、電容C1-C5、電位器W1組成，輸入端電容C1的一端與心音脈搏傳感器1的輸出端連接，輸出端運算放大器U3的輸出與計算機的音頻輸入接口連接，如圖2所示。由運算放大器U1、電阻R1-R5、電容C1-C3構成帶通濾波器。由U2、U3、電阻R6-R8、電容C4、C5、電位器W1構成放大電路。其輸入信號來自心音脈搏傳感器，輸出信號送至計算機的音頻輸入接口。由心音脈搏傳感器來的心音信號先進入濾波電路進行濾波，濾波電路為帶通濾波器，低頻端中心頻率為30Hz，高頻端截止頻率為1000Hz，以濾除機內的高頻干擾信號。放大電路由運算放大器承擔。經濾波放大后的心音信號送至計算機的音頻輸入接口，經計算機的A/D轉換器數字化后送入存儲器存儲。工作時，心臟儲備分析程序對來自存儲器的數據進行心力信號和心動周期信號的提取和分析，分析結果送顯示器顯示，并可打印心力和心率監測報告。
權利要求1.一種運動心力監測儀，包括有心音脈搏傳感器(1)、計算機(3)、顯示器(4)、鼠標(5)、鍵盤(6)、打印機(7)，其特征在于設有一心力監測信號采集器(2)，其輸入端與心音脈搏傳感器(1)的輸出端連接，心力監測信號采集器(2)的輸出端與計算機(3)的音頻輸入接口連接。
2.按權利要求1所述的運動心力監測儀，其特征在于所設的心力監測信號采集器(2)由運算放大器U1、U2、U3、電阻R1-R8、電容C1-C5、電位器W1組成，輸入端電容C1的一端與心音脈搏傳感器(1)的輸出端連接，輸出端運算放大器U3的輸出與計算機(3)的音頻輸入接口連接。
專利摘要本實用新型涉及一種醫學臨床和體育運動領域的運動試驗前、中、后對心肌收縮能力和心臟儲備的監測裝置,特別是一種運動心力監護儀。包括有心音脈搏傳感器(1)、計算機(3)、顯示器(4)、鼠標(5)、鍵盤(6)、打印機(7),其特點是設有一心力監測信號采集器(2),其輸入端與心音脈搏傳感器(1)的輸出端連接,心力監測信號采集器(2)的輸出端與計算機(3)的音頻輸入接口連接。具有獨特的心肌收縮能力和心臟儲備測評功能,同時具有無創、敏感性和特異性高、時限測量能精確到毫秒級、簡便、快速、成本低、可重復采用和客觀量化、適于病床旁和和臨床醫師的診斷桌上以及運動現場使用等特點。可提供醫生臨床診斷、運動員心臟功能監測、科研和教學之用。
文檔編號A61B5/00GK2510012SQ0125697
公開日2002年9月11日 申請日期2001年12月18日 優先權日2001年12月18日
發明者肖守中, 曹澤翰, 裴建華 申請人:肖守中, 曹澤翰, 裴建華