[发明专利]一种心脏电生理程序刺激仪

说明书

技术领域

本发明涉及电子技术领域，尤其涉及一种心脏电生理程序刺激仪。

背景技术

电生理技术(Electrophysiological Techniques)是以多种形式的能量(电、声等)刺激生物体，测量、记录和分析生物体发生的电现象(生物电)和生物体的电特性的技术，是电生理学研究的主要技术。心脏电生理是以整体心脏或心脏的一部分为对象，记录心内心电图、标测心电图和应用各种特定的电脉冲刺激，藉以诊断和研究心律失常的一种方法。

程序性心脏电生理刺激是一种用于诊断心律失常的工具，其在患者自主心律或起搏节律的基础上，应用心脏程序刺激发出一个或多个电脉冲，刺激心房或心室，形成模拟的房早或室早，以观察患者对这些联律间期不同的早搏刺激的反应。这种诱发和复制心律失常的技术通常称为心脏程序刺激法。

现有技术中通常采用开环控制(Open-Loop Control)，其受控客体不对控制主体产生反作用，也不存在反馈回路。因此，在故障情况下，如硬件微控制器、晶振、时钟等故障，以及软件程序漏洞或缺陷等均可能导致错误的输出，进而导致医疗事故。

发明内容

本发明的目的之一至少在于，针对上述现有技术存在的问题，提供一种心脏电生理程序刺激仪，能够实现心脏电生理程序刺激的闭环控制，有效防止因硬件或软件故障导致刺激输出超过安全阈值，进而避免医疗事故的发生。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种心脏电生理程序刺激仪，包括：刺激指令生成器、刺激发生微控制器、刺激监控微控制器、刺激输出模块、刺激检测模块、以及开关器件；其中，

刺激指令生成器，用于通过图形用户界面或者输入装置获取用户设置的刺激参数，生成刺激指令，分别通过第一数据接口将刺激指令发送给刺激发生微控制器，通过第二数据接口将刺激指令发送给刺激监控微控制器；

刺激发生微控制器与刺激输出模块连接，用于根据接收到的刺激指令生成第一电刺激脉冲，通过刺激输出模块对刺激目标进行刺激；

刺激检测模块分别与刺激输出模块和刺激监控微控制器连接，用于从刺激输出模块实时获取第一检测脉冲特征参数，并向刺激监控微控制器发送所获取的第一检测脉冲特征参数；

刺激监控微控制器与刺激检测模块连接，用于计算从刺激检测模块接收的第一检测脉冲特征参数与从刺激指令生成器接收的刺激指令的匹配系数，当匹配系数超出预设阈值范围时，通过开关器件关闭刺激输出模块。

优选地，上述刺激参数包括：刺激目标、刺激模式、以及刺激对象生理特征。

优选地，上述刺激指令包括：脉冲波形、脉冲幅度、脉冲宽度、以及模拟间期。

优选地，上述刺激发生微控制器包括：

数模转换电路，用于根据刺激指令生成对应波形的第一电刺激脉冲；

脉冲幅度调制开关电源电路，用于根据刺激指令调制所生成的第一电刺激脉冲的幅度；

脉冲宽度调制电路，用于根据刺激指令调制所生成的第一电刺激脉冲的宽度；

定时电路，用于设置刺激的模拟间期。

优选地，上述刺激检测模块包括：

模数采样电路，与刺激输出模块的放电电极连接，用于对放电电极上的每一个电刺激脉冲进行采样，获取每一个检测脉冲的波形和幅度，以及，刺激对象的负载阻抗；

计数器电路，与模数采样电路连接，用于对所获取的每一个检测脉冲进行计数，获取第一检测脉冲宽度和刺激模拟间期。

优选地，上述心脏电生理程序刺激仪还包括与刺激监控微控制器连接的报警输出装置，用于当匹配系数超出预设阈值范围时，产生声、光、或电形式的报警。

优选地，上述刺激目标为心房和/或心室；刺激模式为电流输出型刺激或电压输出型刺激。

优选地，上述刺激指令包括：脉冲波形为方波、脉冲幅度为0.1mA～25mA或0.1V～8V、脉冲宽度为0.5ms～10ms、以及模拟间期为30ms～9999ms。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明至少具有以下有益效果：

通过刺激监控微控制器与刺激检测模块实时对刺激输出模块的输出刺激进行监控，当第一检测脉冲特征参数与刺激指令的匹配系数超出预设阈值范围时立即关闭刺激输出模块，实现了心脏电生理程序刺激的闭环控制，能够有效防止因硬件或软件故障导致刺激输出超过安全阈值，进而避免了医疗事故的发生。

附图说明

图1是本发明实施例一提供的心脏电生理程序刺激仪的结构示意图；