食道阻抗檢測(cè)電路制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)提出了一種食道阻抗檢測(cè)電路，包括MCU控制器、激勵(lì)信號(hào)發(fā)生電路、信號(hào)處理電路和通道切換電路，MCU控制器包括通道切換邏輯單元；MCU控制器第一輸出端連接激勵(lì)信號(hào)發(fā)生電路輸入端，激勵(lì)信號(hào)發(fā)生電路激勵(lì)信號(hào)輸出端連接通道切換電路激勵(lì)信號(hào)輸入端，激勵(lì)信號(hào)發(fā)生電路的觸發(fā)信號(hào)輸出端連接信號(hào)處理電路觸發(fā)信號(hào)輸入端，通道切換邏輯單元輸出端連接通道切換電路控制端，通道切換電路與食道阻抗檢測(cè)導(dǎo)管連接，通道切換電路輸出端連接信號(hào)處理電路阻抗信號(hào)輸入端，信號(hào)處理電路輸出端連接MCU控制器輸入端，食道阻抗檢測(cè)導(dǎo)管的阻抗信號(hào)輸入端連接有上拉電阻。該食道阻抗檢測(cè)電路具有成本低，功耗小，檢測(cè)速度高，可擴(kuò)展性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及醫(yī)療器械領(lǐng)域，具體涉及一種食道阻抗檢測(cè)電路。
技術(shù)介紹
食道pH-阻抗檢測(cè)是一種針對(duì)胃食管反流病(GERD)的一種輔助檢測(cè)方法，胃食管反流病(GERD)是一種臨床常見的慢性、易復(fù)發(fā)的消化動(dòng)力障礙性疾病，是指胃或十二指腸內(nèi)容物反流到食管，引起多種并發(fā)癥，損害了患者的生活質(zhì)量。最常見的臨床癥狀是燒心、胸骨后疼痛和反酸。嚴(yán)重的胃食管反流患者還會(huì)出現(xiàn)食管外癥狀，表現(xiàn)為慢性咽炎、聲音嘶啞、氣管炎、哮喘等，臨床上常誤診為支氣管炎、肺炎或哮喘，導(dǎo)致長(zhǎng)期的誤診和誤治。現(xiàn)在常見的阻抗檢測(cè)是通過外部的專用阻抗采集芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)，此專用芯片一種高精度阻抗數(shù)字直接變換系統(tǒng)，主要是由頻率發(fā)生器和一個(gè)片上模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)組成，頻率發(fā)生器可以產(chǎn)生特定頻率的信號(hào)激勵(lì)外部復(fù)阻抗，復(fù)阻抗的響應(yīng)信號(hào)由片上模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)采樣后，再通過片上上數(shù)字信號(hào)處理器進(jìn)行離散傅立葉變換(DFT)。在每個(gè)輸出頻率，離散傅立葉變換(DFT)運(yùn)算處理后都會(huì)返回一個(gè)實(shí)值(R)和虛值(I)，此方法成本高，功耗大，檢測(cè)速度低，可擴(kuò)展性差。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本專利技術(shù)的目的是提供一種成本低，能快速檢測(cè)食道阻抗值的食道阻抗檢測(cè)電路。為了實(shí)現(xiàn)本專利技術(shù)的上述目的，本專利技術(shù)提供了一種食道阻抗檢測(cè)電路，包括MCU控制器、激勵(lì)信號(hào)發(fā)生電路、信號(hào)處理電路和通道切換電路，所述MCU控制器包括通道切換邏輯單元；所述MCU控制器第一輸出端連接所述激勵(lì)信號(hào)發(fā)生電路輸入端，所述激勵(lì)信號(hào)發(fā)生電路激勵(lì)信號(hào)輸出端連接所述通道切換電路激勵(lì)信號(hào)輸入端，所述激勵(lì)信號(hào)發(fā)生電路的觸發(fā)信號(hào)輸出端連接所述信號(hào)處理電路觸發(fā)信號(hào)輸入端，所述通道切換邏輯單元輸出端連接所述通道切換電路控制端，所述通道切換電路與食道阻抗檢測(cè)導(dǎo)管連接，實(shí)現(xiàn)信號(hào)雙向傳輸，所述食道阻抗檢測(cè)導(dǎo)管的阻抗信號(hào)輸入端連接有上拉電阻，利用通道切換電路使不同的食道阻抗與上拉電阻形成通路，所述通道切換電路輸出端連接所述信號(hào)處理電路阻抗信號(hào)輸入端，所述信號(hào)處理電路輸出端連接所述MCU控制器輸入端；所述MCU控制器輸出方波信號(hào)給到所述激勵(lì)信號(hào)發(fā)生電路，該激勵(lì)信號(hào)發(fā)生電路將該方波信號(hào)轉(zhuǎn)換成正弦波信號(hào)后通過通道切換電路輸出到食道阻抗檢測(cè)導(dǎo)管中的阻抗元件和上拉電阻形成閉環(huán)，所述信號(hào)處理電路接收通道切換電路輸出的導(dǎo)管中阻抗元件的阻抗信號(hào)，激勵(lì)信號(hào)發(fā)生電路觸發(fā)所述信號(hào)處理電路對(duì)阻抗信號(hào)進(jìn)行處理，所述信號(hào)處理電路將處理過后的阻抗信號(hào)發(fā)送至所述MCU控制器中進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，得到阻抗值。該食道阻抗檢測(cè)電路中激勵(lì)信號(hào)經(jīng)過通道切換電路與食道阻抗和上拉電阻形成通路，通過食道阻抗的變化，使該激勵(lì)信號(hào)產(chǎn)生不同的衰減來(lái)進(jìn)行阻抗的測(cè)量，檢測(cè)到的阻抗信號(hào)被發(fā)送至信號(hào)處理電路，同時(shí)信號(hào)處理電路受到觸發(fā)信號(hào)的作用，觸發(fā)其對(duì)接收到阻抗信號(hào)進(jìn)行濾波等處理，然后再由MCU控制器對(duì)處理過后的阻抗信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，從而得到阻抗值。因在檢測(cè)食道阻抗時(shí)，需檢測(cè)食道內(nèi)不同位置的阻抗，因此食道阻抗檢測(cè)導(dǎo)管通常需要采用多個(gè)通道來(lái)對(duì)食道內(nèi)不同位置的阻抗進(jìn)行檢測(cè)，采用通道切換邏輯單元和通道切換電路來(lái)對(duì)食道阻抗檢測(cè)導(dǎo)管的每個(gè)通道進(jìn)行阻抗值采集，從而更加全面、準(zhǔn)確的得到實(shí)時(shí)阻抗值。該食道阻抗檢測(cè)電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本低，且能快速準(zhǔn)確的檢測(cè)到食道阻抗值。進(jìn)一步的，所述MCU控制器還包括激勵(lì)方波發(fā)生器和模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器，所述激勵(lì)信號(hào)發(fā)生電路包括方波-鋸齒轉(zhuǎn)換電路、鋸齒波-正弦波轉(zhuǎn)換電路，所述信號(hào)處理電路包括反轉(zhuǎn)電路、全波采集電路和濾波電路；所述激勵(lì)方波發(fā)生器輸出端連接所述方波-鋸齒轉(zhuǎn)換電路輸入端，所述方波-鋸齒轉(zhuǎn)換電路第一輸出端連接所述鋸齒波-正弦波轉(zhuǎn)換電路第一輸入端，所述方波-鋸齒轉(zhuǎn)換電路第二輸出端連接所述全波采集電路第一輸入端，所述鋸齒波-正弦波轉(zhuǎn)換電路輸出端連接所述通道切換電路激勵(lì)信號(hào)輸入端，所述通道切換電路輸出端連接所述反轉(zhuǎn)電路阻抗信號(hào)輸入端，所述反轉(zhuǎn)電路的正相信號(hào)輸出端連接所述全波采集電路第二輸入端，所述反轉(zhuǎn)電路反相信號(hào)輸出端連接所述全波采集電路第三輸入端，所述全波采集電路輸出端連接所述濾波電路輸入端，所述濾波電路輸出端連接所述模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器輸入端。MCU控制器的激勵(lì)方波發(fā)生器輸出方波信號(hào)經(jīng)過方波-鋸齒波轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換成鋸齒波，然后經(jīng)由鋸齒波-正弦波轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換為正弦波。通過反轉(zhuǎn)電路輸出一個(gè)正相的正弦波，同時(shí)又輸出一個(gè)反相的正弦波，從而得到2個(gè)相位相差180°的正弦波，方波-鋸齒轉(zhuǎn)換電路觸發(fā)全波采集電路對(duì)這兩個(gè)相位相差180°的正弦波進(jìn)行采樣，只保留各自上半周波形，得到一個(gè)全波，再由濾波電路對(duì)全波進(jìn)行濾波得到我們的模擬信號(hào)，然后經(jīng)由模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，得到實(shí)時(shí)阻抗值，這使得最終得到的阻抗值更加準(zhǔn)確。進(jìn)一步的，所述激勵(lì)信號(hào)發(fā)生電路還包括偏置鉗位電路，所述偏置鉗位電路輸出端連接至所述鋸齒波-正弦波轉(zhuǎn)換電路第二輸入端。偏置鉗位電路對(duì)鋸齒波-正弦波轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換的正弦波進(jìn)行電壓偏置以及鉗位。進(jìn)一步的，所述方波-鋸齒轉(zhuǎn)換電路包括場(chǎng)效應(yīng)管、第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻、第五電阻、第六電阻、第七電阻、第一電容、第二電容、第一運(yùn)算放大器和第二運(yùn)算放大器；所述場(chǎng)效應(yīng)管的柵極連接所述激勵(lì)方波發(fā)生器輸出端，其源極接地，其漏極通過所述第二電阻連接至所述第一運(yùn)算放大器反相端，所述第一運(yùn)算放大器的反相端通過所述第一電阻連接至電源，所述第一運(yùn)算放大器的正相端通過所述第三電阻連接至電源，通過所述第四電阻接地，所述第一運(yùn)算放大器的反相端連接所述第一電容的一端，所述第一電容的另一端連接所述第一運(yùn)算放大器的輸出端，所述第五電阻和第六電阻串聯(lián)后并聯(lián)于所述第一電容的兩端，所述第五電阻和第六電阻之間的連接點(diǎn)處連接所述第二電容的一端，所述第二電容另一端接地，所述第一運(yùn)算放大器輸出端連接所述鋸齒波-正弦波轉(zhuǎn)換電路(的輸入端，所述第二運(yùn)算放大器的正相端連接所述第一運(yùn)算放大器的輸出端，所述第二運(yùn)算放大器的反相端連接電源，其輸出端連接所述全波采集電路輸入端。該方波-鋸齒轉(zhuǎn)換電路能準(zhǔn)確快速的將MCU控制器發(fā)出的方波轉(zhuǎn)換為鋸齒波，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本低，便于推廣。進(jìn)一步的，所述鋸齒波-正弦波轉(zhuǎn)換電路包括第三電容、第八電阻、第九電阻、第十電阻、第三運(yùn)算放大器和第四運(yùn)算放大器；所述第三電容一端連接所述方波-鋸齒轉(zhuǎn)換電路第一輸出端，所述第三電容另一端連接所述第三運(yùn)算放大器的正相端，所述第三運(yùn)算放大器的正相端通過所述第八電阻連接至電源，其反相端通過所述第九電阻連接至電源，其基準(zhǔn)端連接至所述第四運(yùn)算放大器的反相端，其輸出端連接所述第十電阻的一端，所述第十電阻的另一端連接所述第四運(yùn)算放大器正相端，所述第四運(yùn)算放大器的正相端連接所述通道切換電路輸出端，第四運(yùn)算放大器的反相端和輸出端相連接。該鋸齒波-正弦波轉(zhuǎn)換電路能準(zhǔn)確快速的將鋸齒波轉(zhuǎn)換為正弦波，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本低，便于推廣。進(jìn)一步的，所述反轉(zhuǎn)電路包括第五運(yùn)算放大器、第六運(yùn)算放大器、第十一電阻和第十二電阻；所述第五運(yùn)算放大器的正相端連接所述通道切換電路輸出端，其反相端與其輸出端連接，其輸出端連接兩條支路，一條連接所述全波采集電路第二輸入端，另一條通過所述第十一電阻連接至所述第六運(yùn)算放大器的反相端，所述第六運(yùn)算放大器的正相端連接至電源，其反相端和輸出端之連接所述第本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
食道阻抗檢測(cè)電路，其特征在于：包括MCU控制器(1)、激勵(lì)信號(hào)發(fā)生電路(2)、信號(hào)處理電路(3)和通道切換電路(4)，所述MCU控制器(1)包括通道切換邏輯單元(1?3)；所述MCU控制器(1)第一輸出端連接所述激勵(lì)信號(hào)發(fā)生電路(2)輸入端，所述激勵(lì)信號(hào)發(fā)生電路(2)激勵(lì)信號(hào)輸出端連接所述通道切換電路(4)激勵(lì)信號(hào)輸入端，所述激勵(lì)信號(hào)發(fā)生電路(2)的觸發(fā)信號(hào)輸出端連接所述信號(hào)處理電路(3)觸發(fā)信號(hào)輸入端，所述通道切換邏輯單元(1?3)輸出端連接所述通道切換電路(4)控制端，所述通道切換電路(4)與食道阻抗檢測(cè)導(dǎo)管連接，實(shí)現(xiàn)信號(hào)雙向傳輸，所述食道阻抗檢測(cè)導(dǎo)管的阻抗信號(hào)輸入端連接有上拉電阻(R)，利用通道切換電路(4)使不同的食道阻抗與上拉電阻(R)形成通路，所述通道切換電路(4)輸出端連接所述信號(hào)處理電路(3)阻抗信號(hào)輸入端，所述信號(hào)處理電路(3)輸出端連接所述MCU控制器(1)輸入端。

【技術(shù)特征摘要】
1.食道阻抗檢測(cè)電路，其特征在于：包括MCU控制器(1)、激勵(lì)信號(hào)發(fā)生電路(2)、信號(hào)處理電路(3)和通道切換電路(4)，所述MCU控制器(1)包括通道切換邏輯單元(1-3)；所述MCU控制器(1)第一輸出端連接所述激勵(lì)信號(hào)發(fā)生電路(2)輸入端，所述激勵(lì)信號(hào)發(fā)生電路(2)激勵(lì)信號(hào)輸出端連接所述通道切換電路(4)激勵(lì)信號(hào)輸入端，所述激勵(lì)信號(hào)發(fā)生電路(2)的觸發(fā)信號(hào)輸出端連接所述信號(hào)處理電路(3)觸發(fā)信號(hào)輸入端，所述通道切換邏輯單元(1-3)輸出端連接所述通道切換電路(4)控制端，所述通道切換電路(4)與食道阻抗檢測(cè)導(dǎo)管連接，實(shí)現(xiàn)信號(hào)雙向傳輸，所述食道阻抗檢測(cè)導(dǎo)管的阻抗信號(hào)輸入端連接有上拉電阻(R)，利用通道切換電路(4)使不同的食道阻抗與上拉電阻(R)形成通路，所述通道切換電路(4)輸出端連接所述信號(hào)處理電路(3)阻抗信號(hào)輸入端，所述信號(hào)處理電路(3)輸出端連接所述MCU控制器(1)輸入端。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的食道阻抗檢測(cè)電路，其特征在于：所述MCU控制器(1)還包括激勵(lì)方波發(fā)生器(1-1)和模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器(1-2)，所述激勵(lì)信號(hào)發(fā)生電路(2)包括方波-鋸齒轉(zhuǎn)換電路(2-1)、鋸齒波-正弦波轉(zhuǎn)換電路(2-2)，所述信號(hào)處理電路(3)包括反轉(zhuǎn)電路(3-1)、全波采集電路(3-2)和濾波電路(3-3)；所述激勵(lì)方波發(fā)生器(1-1)輸出端連接所述方波-鋸齒轉(zhuǎn)換電路(2-1)輸入端，所述方波-鋸齒轉(zhuǎn)換電路(2-1)第一輸出端連接所述鋸齒波-正弦波轉(zhuǎn)換電路(2-2)第一輸入端，所述方波-鋸齒轉(zhuǎn)換電路(2-1)第二輸出端連接所述全波采集電路(3-2)第一輸入端，所述鋸齒波-正弦波轉(zhuǎn)換電路(2-2)輸出端連接所述通道切換電路(4)激勵(lì)信號(hào)輸入端，所述通道切換電路(4)輸出端連接所述反轉(zhuǎn)電路(3-1)阻抗信號(hào)輸入端，所述反轉(zhuǎn)電路(3-1)的正相信號(hào)輸出端連接所述全波采集電路(3-2)第二輸入端，所述反轉(zhuǎn)電路(3-1)反相信號(hào)輸出端連接所述全波采集電路(3-2)第三輸入端，所述全波采集電路(3-2)輸出端連接所述濾波電路(3-3)輸入端，所述濾波電路(3-3)輸出端連接所述模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器(1-2)輸入端。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的食道阻抗檢測(cè)電路，其特征在于：所述激勵(lì)信號(hào)發(fā)生電路(2)還包括偏置鉗位電路(2-3)，所述偏置鉗位電路(2-3)輸出端連接至所述鋸齒波-正弦波轉(zhuǎn)換電路(2-2)第二輸入端。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的食道阻抗檢測(cè)電路，其特征在于：所述方波-鋸齒轉(zhuǎn)換電路(2-1)包括場(chǎng)效應(yīng)管(Q)、第一電阻(R1)、第二電阻(R2)、第三電阻(R3)、第四電阻(R4)、第五電阻(R5)、第六電阻(R6)、第七電阻(R7)、第一電容(C1)、第二電容(C2)、第一運(yùn)算放大器(U1)和第二運(yùn)算放大器(U2)；所述場(chǎng)效應(yīng)管(Q)的柵極連接所述激勵(lì)方波發(fā)生器(1-1)輸出端，其源極接地，其漏極通過所述第二電阻(R2)連接至所述第一運(yùn)算放大器(U1)反相端，所述第一運(yùn)算放大器(U1)的反相端通過所述第一電阻(R1)連接至電源，所述第一運(yùn)算放大器(U1)的正相端通過所述第三電阻(R3)連接至電源，通過所述第四電阻(R4)接地，所述第一運(yùn)算放大器(U1)的反相端連接所述第一電容(C1)的一端，所述第一電容(C1)的另一端連接所述第一運(yùn)算放大器(U1)的輸出端，所述第五電阻(R5)和第六電阻(R6)串聯(lián)后并聯(lián)于所述第一電容(C1...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：馮地艮，劉江，胡人友，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：重慶金山科技集團(tuán)有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：重慶;50