遥控式心率监护仪的设计
作者：陈英华
单位：广东医学院物理教研室，湛江 524023
关键词：心率监护；发射；接收
广东医学院学报JOURNAL OF GUANGDONG MEDICAL COLLEGE1999年 第17卷 第1期 Vol 心血管疾病是威胁人类生命的最主要疾病之一，实时准确地显示心率对心血管疾病的诊断和监护都具有十分重要的意义.目前，各医院使用的监护仪价格昂贵，难以在工薪家庭中推广使用，本文设计了一种遥控式心率监护仪，其结构简单，成本低廉，性能良好，适合于家庭，医院及救护车上使用.
1 原理
本装置是一套单通道遥控发射-接收装置，主要包括发射，接收和心率计数报警三部分，原理框图如图1所示.
, http://www.100md.com
图1 发射-接收装置
人体的心电信号由传感电极引出，经生物电放大器拾取放大后调频发射出去，接收部分由天线接收到调频信号后，还原成人体心电信号；然后经心率计数器计数，当心率超过150次/分或小于50次/分时则进行报警.
1.1 信号拾取及发射部分 人体心电信号的拾取采用集成电路LF 347 N外接电阻、电容组成如图2所示的对称场效应
图2 生物电放大器
管的差动放大电路，该电路共模抑制比CMRR很高，输入电阻很大，同时，该电路采用输出1作为浮置电路，使电路稳定。通过调试，该电路通频带达到0.05Hz～15kHz，放大倍数达到1000倍以上.此电路优点是：工作稳定，抗干扰性能好，体积小，线路简单.
, 百拇医药
图3为调频发射电路，这里采用了专用立体声集成电路BA1404[1]，从生物电放大器输出的心电信号经滤波后送到BA1404的1，18脚，改变L1的匝数或C5的容量，就能改变发射频率.T1和L2等组成功率放大电路，经BA1404内部处理后的调频心电信号由T1放大后经天线发射出去.
图3 调频发射电路
1.2 接收部分 常用调频接收机的低频端都大于或等于20Hz，不能接收中心频率为0.5Hz～20Hz的心率信号，故采用如图4所示的TDA 7000单片调频接收电路，接收电路低频响应为0.5 Hz.
图4 调频接收电路
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1.3 心率计数报警 心率计数报警电路的原理如图5所示，主要由触发计数电路，频率检测器组成，其详细原理可参看广东医学院学报 1994-4.
图5 心率计数报警电路
从接收部分接收到的心电信号输入到整形电路，经LS 123双可再触发的单稳多谐振荡器整形后分为A，B两路输出，A路经触发电路(LS221)使脉冲高电平维持15s，B路输出经锁相器(CC 4046)构成4倍频电路，得到若干个心电脉冲.触发电路和锁相器的输出再经过与门电路送入计数编码电路(CD 4046)计数，并在显示器显示出每分钟的心率.
通过计数电路与门输出的信号送到频率检测器(CC 4538)，利用输出高电平或低电平指示频率是否超出规定的范围，当50次/分150次/分，输出高电平，其输出接到喇叭，使喇叭发出声音，此时，说明病人心率不正常.
2 结论
本文介绍的遥控式监护仪体积小，重量轻，经济实用，便于推广，是一种经济实用的家庭用监护仪器，并且，本系统在某些方面还可以进一步开发，如应用于屏幕监视等方面.
3 参考文献
1 蒋贵松，张玉明.一种心电信号遥测记忆装置设计.中国医疗器械杂志，1996，20(6)：338
收稿日期：1998-05-28, http://www.100md.com
单位：广东医学院物理教研室，湛江 524023
关键词：心率监护；发射；接收
广东医学院学报JOURNAL OF GUANGDONG MEDICAL COLLEGE1999年 第17卷 第1期 Vol 心血管疾病是威胁人类生命的最主要疾病之一，实时准确地显示心率对心血管疾病的诊断和监护都具有十分重要的意义.目前，各医院使用的监护仪价格昂贵，难以在工薪家庭中推广使用，本文设计了一种遥控式心率监护仪，其结构简单，成本低廉，性能良好，适合于家庭，医院及救护车上使用.
1 原理
本装置是一套单通道遥控发射-接收装置，主要包括发射，接收和心率计数报警三部分，原理框图如图1所示.
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图1 发射-接收装置
人体的心电信号由传感电极引出，经生物电放大器拾取放大后调频发射出去，接收部分由天线接收到调频信号后，还原成人体心电信号；然后经心率计数器计数，当心率超过150次/分或小于50次/分时则进行报警.
1.1 信号拾取及发射部分 人体心电信号的拾取采用集成电路LF 347 N外接电阻、电容组成如图2所示的对称场效应
图2 生物电放大器
管的差动放大电路，该电路共模抑制比CMRR很高，输入电阻很大，同时，该电路采用输出1作为浮置电路，使电路稳定。通过调试，该电路通频带达到0.05Hz～15kHz，放大倍数达到1000倍以上.此电路优点是：工作稳定，抗干扰性能好，体积小，线路简单.
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图3为调频发射电路，这里采用了专用立体声集成电路BA1404[1]，从生物电放大器输出的心电信号经滤波后送到BA1404的1，18脚，改变L1的匝数或C5的容量，就能改变发射频率.T1和L2等组成功率放大电路，经BA1404内部处理后的调频心电信号由T1放大后经天线发射出去.
图3 调频发射电路
1.2 接收部分 常用调频接收机的低频端都大于或等于20Hz，不能接收中心频率为0.5Hz～20Hz的心率信号，故采用如图4所示的TDA 7000单片调频接收电路，接收电路低频响应为0.5 Hz.
图4 调频接收电路
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1.3 心率计数报警 心率计数报警电路的原理如图5所示，主要由触发计数电路，频率检测器组成，其详细原理可参看广东医学院学报 1994-4.
图5 心率计数报警电路
从接收部分接收到的心电信号输入到整形电路，经LS 123双可再触发的单稳多谐振荡器整形后分为A，B两路输出，A路经触发电路(LS221)使脉冲高电平维持15s，B路输出经锁相器(CC 4046)构成4倍频电路，得到若干个心电脉冲.触发电路和锁相器的输出再经过与门电路送入计数编码电路(CD 4046)计数，并在显示器显示出每分钟的心率.
通过计数电路与门输出的信号送到频率检测器(CC 4538)，利用输出高电平或低电平指示频率是否超出规定的范围，当50次/分
2 结论
本文介绍的遥控式监护仪体积小，重量轻，经济实用，便于推广，是一种经济实用的家庭用监护仪器，并且，本系统在某些方面还可以进一步开发，如应用于屏幕监视等方面.
3 参考文献
1 蒋贵松，张玉明.一种心电信号遥测记忆装置设计.中国医疗器械杂志，1996，20(6)：338
收稿日期：1998-05-28, http://www.100md.com