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心电图仪设计综述
作者:    来源:    时间:2014-12-25 12:57:34浏览量:

  消费类ECG

  这类低端ECG可以方便地固定在手臂上,人们在家里就可以进行ECG检查,这些仪器能够保存数据并显示在内置屏幕上。数据也可以传送到计算机或通过电话线传送到康复中心。有些仪器有挂接多个电极,有些则只是在机壳上安装了两个电极。内置电极可以压在胸部,或者把两手分别放在两个电极上。由此得到的心电图可能质量不是很好,却为人们在异常时监护自身状况、采集心电数据提供了一个有效途径。对消费类心电仪的设计主要着眼于廉价和小尺寸。

  自动体外除颤器(AED)

  为了在公众场合应对一些突发事件,大多在公共场所(如大型购物中心、健身房以及办公室等)都会安装AED设备。在心脏病发作时可以立即采用这些设备,对胸部释放一个高能量的电脉冲,起搏心脏并使之恢复到正常心率。如果使用时机不当,脉冲冲击会造成生命危险,因而,ECG在功能上必须能够防止这种意外发生。AED一般只有1个导联,其电极既用来释放高压脉冲,也用来采集心电信号。AED设备原理框图如图5所示。

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AED设备原理框图

  AED可能数月或数年搁置不用,而使用这些设备的往往是没有经过专业培训的人员,设备即使存在问题,他们也无从知道。需要使用AED时,要先开机、进行一系列自检确认功能完好无损,然后再运行一小段时间。所有心电数据以及除颤信息,需要记录下来,用于随后分析。使用有问题的AED弊大于利,因而可靠性和自诊断能力是AED设计首先要考虑的。

  诊断型ECG

  诊断型ECG设备用于医院和医生办公室,提供高质量ECG检测,可以测试全部12导联的ECG,并创建硬拷贝输出。这些设备使用高性能AFE,通常可以通过调整增益、选择适当的滤波器来提高ECG检测质量。由于体积较大很少移动,这些设备有空间实现更多功能,例如内置打印机、各种通信接口、大尺寸显示屏等。它们一般使用交大电流电感流电源,通常也带有可充电电池用作备份。设计诊断型ECG的关键在于低噪声、高抗干扰能力和灵活性。

  病人监护仪

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  病人监护仪用于监测生命体征(脉搏、呼吸速率、血压及体温等),另外也具备ECG功能,同时还可以监测血氧、二氧化碳水平。把这些功能整合成一台设备,可以使手术室更为简洁,使用也更为方便。病人监护仪的AFE类似于诊断型ECG,但要满足射频(RF)抑制要求,因为在手术期间,会受到电子刀和氩离子凝固术(APC)设备的高强度RF干扰。另外,能够从心脏除颤操作中迅速恢复也是这类AFE的基本要求。由于病员监护仪采用交流供电,也配有备用电池,所以功耗也是重塑封电感要指标。外壳必须能防溅水并便于清洁,当然这会影响冷却通道,因此还电感厂家要考虑散热问题。除了功耗和散热外,设计病人监护仪的关键在于RF抑制和低噪声指标。

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