一種模擬除顫儀貼片位置識別系統的制作方法

本發明涉及醫療器械領域，具體涉及一種模擬除顫儀貼片位置識別系統。

背景技術：

在模擬除顫儀應用、教學和考核過程中，常需判斷學員是否已經把貼片貼到模擬人胸部正確的位置。要求能夠識別主、副貼片是否貼上，以及位置是否貼反。真實操作中貼片貼反會造成搶救時間延誤，從而導致病人死亡的可能性，作為培訓儀器需要對操作者的錯誤操作有所判斷和提示糾正。

但由于模擬除顫儀完全獨立于模擬人，兩者之間沒有建立通信，所以導致無法判斷貼片的位置是否正確，達不到教學目的。常用的識別技術可以實現貼片是否貼上、是否貼反的判別，但解決這些問題的代價是，常用技術會超出貼片信號線根數(智能卡識別系統需要至少4根線)與受到貼片厚度(霍爾元件識別系統會增加貼片厚度并只能判斷是否貼上，無法判別是否貼反)的限制，而作為醫學培訓用的模擬除顫儀需要在功能和外觀上都要接近標準醫用除顫儀的2根貼片信號線及貼片厚度的要求。

技術實現要素：

本發明的目的是提供一種模擬除顫儀貼片位置識別系統，該系統既可以實現模擬除顫儀貼片位置的識別，也可以滿足標準醫用除顫儀的2根貼片信號線及貼片厚度的要求。

為達到上述目的，本發明提供了一種模擬除顫儀貼片位置識別系統，該系統包含：

設置在模擬人胸部除顫位置皮下的第一金屬片和第二金屬片；

主貼片；

設置在主貼片內的第一感應線圈；

副貼片；

設置在副貼片內的第二感應線圈，及，

模擬除顫儀；

所述第一感應線圈與第二感應線圈并聯連接在模擬除顫儀上；

所述模擬除顫儀包含：

LC振蕩器，其與第一感應線圈和第二感應線圈組成振蕩電路；

與LC振蕩器連接的微處理器，其用于測量振蕩電路的振蕩頻率及判斷貼片的位置。

上述的模擬除顫儀貼片位置識別系統，其中，所述微處理器包含:

與LC振蕩器連接的信號處理模塊，其用于對振蕩電路產生的振蕩信號進行采集，經過放大、濾波和整形，輸出方波信號；

與信號處理模塊連接的頻率測量模塊，其用于計算處理后信號的振蕩頻率，及，

與頻率測量模塊連接的邏輯判斷模塊，其用于根據振蕩頻率判斷貼片的位置。

上述的模擬除顫儀貼片位置識別系統，其中，所述微處理器還包含與邏輯判斷模塊連接的語音報警模塊，其用于在判斷貼片位置錯誤時發出報警信息。

上述的模擬除顫儀貼片位置識別系統，其中，所述微處理器為單片機。

上述的模擬除顫儀貼片位置識別系統，其中，所述第一金屬片的面積是第二金屬片的面積的1.8-3倍，第一感應線圈的電感量是第二感應線圈的電感量的3-5.5倍。

上述的模擬除顫儀貼片位置識別系統，其中，所述第一金屬片的面積為65-75cm²，第二金屬片的面積為25-35cm²。

上所述的模擬除顫儀貼片位置識別系統，其中，所述第一感應線圈的電感量為0.18-0.22μH，第二感應線圈的電感量為0.04-0.06μH。

本發明與現有技術相比具有以下優點：

(1)本發明既可以實現對貼片是否貼上的識別，也可以實現貼片位置貼反的識別。

(2)本發明基于感應線圈的主、副貼片都僅需要1根貼片信號線接入除顫儀，且并未明顯增加貼片的厚度，實現完全模擬標準醫用除顫儀的教學效果。

附圖說明

圖1為本發明的模擬除顫儀貼片位置識別系統的結構示意圖。

具體實施方式

以下結合附圖通過具體實施例對本發明作進一步的描述，這些實施例僅用于說明本發明，并不是對本發明保護范圍的限制。

如圖1所示，為本發明的模擬除顫儀貼片位置識別系統的結構示意圖。該系統包含：第一金屬片S1和第二金屬片S2；第一感應線圈L1和第二感應線圈L2，及，模擬除顫儀1。

所述模擬除顫儀1包含LC振蕩器11及與LC振蕩器11連接的微處理器12。該微處理器12包含與LC振蕩器11連接的信號處理模塊121；與信號處理模塊121連接的頻率測量模塊122；與頻率測量模塊122連接的邏輯判斷模塊123，及，與邏輯判斷模塊123連接的語音報警模塊124。其中，LC振蕩器11選擇使用MC168型振蕩器，信號處理模塊121、頻率測量模塊122、邏輯判斷模塊123和語音報警模塊124總集成于STM32F103VCT6型單片機中。

第一金屬片S1、第二金屬片S2分別放置在模擬人胸部除顫位置的皮下，且第一金屬片S1表面積遠大于第二金屬片S2(第一金屬片S1的面積是第二金屬片S2的面積的1.8-3倍)；第一感應線圈L1和第二感應線圈L2分別設置在主、副貼片中，且第一感應線圈L1的電感量遠大于第二感應線圈L2(第一感應線圈L1的電感量是第二感應線圈L2的電感量的3-5.5倍)，兩者各單獨使用1根信號線并聯接在模擬除顫儀1上的LC振蕩器11，形成LC振蕩電路。并聯后的電感L通過如下公式求得：

LC振蕩電路提供驅動能量，在感應線圈中產生交變磁場。當感應線圈未放置在金屬片時的振蕩頻率f計算公式如下：

其中C為LC振蕩器11的電容器的電容值。當電容C固定時，感應線圈未放置在金屬片時的振蕩頻率就僅取決于L的變化。

當感應線圈被放置在金屬片上，由于電磁效應，會在金屬片中產生渦流。由于存在能量轉換，LC振蕩頻率將發生改變，甚至停止振蕩。選擇適當參數(第一金屬片S1的面積：65-75cm²；第二金屬片S2的面積：25-35cm²；第一感應線圈L1的電感量：0.18-0.22μH；第二感應線圈L2的電感量：0.04-0.06μH)，使得第一感應線圈L1放置在第一金屬片S1上，第二感應線圈L2放置在第二金屬片S2上，振蕩電路依然能夠正常工作。同時，感應線圈L放置在不同面積的金屬片上，其L值會產生不同的變化，從而產生不同的振蕩頻率輸出。

微處理器12的信號處理模塊121首先將振蕩電路產生的振蕩信號進行采集，經過放大(加大信號電壓幅值)、濾波(去除干擾信號)和整形(把LC振蕩電路產生的正弦波信號轉變成方波)，輸出方波信號，便于微處理器12計算振蕩頻率；頻率測量模塊122進而計算出測量處理后信號的振蕩頻率；邏輯判斷模塊123最后根據所測量的振蕩頻率判斷貼片的位置是否貼上及是否貼反。在判斷出貼片位置錯誤時，語音報警模塊124發出報警信息。

根據貼片的不同使用狀態，存在七種組合情況，如表1所示。

表1貼片使用狀態組合

表1中序號7的使用狀態為正確的操作，序號1-6的使用狀態為錯誤的操作。由于第一感應線圈L1的電感量遠大于第二感應線圈L2的電感量，第一金屬片S1的表面積遠大于第二金屬片S2的面積，表1中相鄰兩種頻率之間的差別很容易被微處理器12辨識出來。再經過微處理器12的邏輯判斷，對序號1-6的使用狀態進行語音報警，完成貼片識別工作。

綜上所述，本發明所提供的模擬除顫儀貼片位置識別系統利用電磁效應，根據貼片不同使用狀態下所產生的振蕩頻率的差異，實現貼片的位置識別，幫助操作者快速掌握除顫儀的正確使用方法。同時，本發明僅使用兩根信號線及設置有感應線圈的貼片厚度都與實際所使用的醫用除顫儀保持一致，實現了教學過程與實際操作過程的真實模擬。

盡管本發明的內容已經通過上述優選實施例作了詳細介紹，但應當認識到上述的描述不應被認為是對本發明的限制。在本領域技術人員閱讀了上述內容后，對于本發明的多種修改和替代都將是顯而易見的。因此，本發明的保護范圍應由所附的權利要求來限定。