除颤能量测试仪的研究与设计
一、引言
除颤器是心脏急救系统组成的主要仪器之一,其利用电击的方式来治疗各种严重的心律紊乱,使心脏危重病人的异位心律在短期内恢复为窦性。电击能量是除颤器的重要技术参数,合适的能量选择是临床救治成功的关键,而保证除颤器电击能量参数的准确可靠则是临床实践中的迫切要求。长期以来,国内由于没有专用除颤能量测试仪器而无法对除颤器进行定期标定,使得众多医院的除颤设备处于质量受控体系之外。本文介绍的除颤能量测试仪,由于其结构简单、经济实用,可以厂泛应用于除颤器的电击能量计量,为抢救心脏危重者提供技术保证。
二、浏量原理及性能指标
除颤器向病人人体释放电击能量时,通常是一尖峰脉冲波,时间极短(小于10ms)。让被测除颤器向测试仪的模拟负载放电,取该放电电压进行平方和积分运算,再除以负载电阻即得到相应的电击能量值。计算公式如下:
1.信号拾取与预处理电路
欢大及俘正钟转换与显示电路框图A/D转换与显小电路等组如图2所示,RI、R2为精密模拟负载,跨接于两极板之间,测量时让被测除颤器的放电手柄对其放电。R3一RZO为分压电阻群,对6000V以内的电击高压进行降压,以满足电路测量放大要DI一D4提供过压保护,ICI组成前置放大器。根据测量需要,通过改变前置放大器的增益将
如图3,积分电路采用AD741运放,其有着较高的电压输入范围,并具有频率内补偿、短路保护和低漂移特性。驾积分电阻Rl取200K。,积分电容cl取10叮时,积分时间为2秒。因除颤器的放电时间极短(小于IOms),设计积分时间为2秒主要是考虑到测量操作的等待时间。积分电压经PI作相应衰减调整后,由ICI积分,ICZ反相放大和IC3跟随输出,送刀D转换及数字显示组件,直接显示测量结果。
3.延迟与逻辑控制电路
延迟电路是为了便于读数而设计。因除颤器的放电时间极短,其电击放电信号采集后,如不瞬时保持,积分电压便会放电下降,读数不能持续。识分电压经放大后贮存在电容器C4中,由于后级跟随器IC3的输入阻抗很高(2M0),积分电压便能稳定地保持下来。
显示延时用一个555单稳定时电路来实现,如图4所示。因时间准确性要求不高,通过对R2和CZ的适当取值,确定延迟时间在7秒左右。当需要对除颤器进行电击能量测试时,只要对被测除颤器作相应的条件选择和操作,接入除颤信号至ICI一1,使除颤器对测试仪的极板放电,电击能量值即被立即显示,显示时间持续7秒。其逻辑控制过程是:除颤信号到来时,sl一A、SI一C断开,Sl一B闭合,电击信号被积分显示。除
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