一种神经传导速度测试仪检测装置论文和设计-范建飞

全文摘要

本实用新型公开了一种神经传导速度测试仪检测装置,包括单片机、人机界面、脉冲触发模块、模数转换器、数模转换器、电压基准模块、分压调理模块、高频信号调理模块、低频信号调理模块和负载电阻,所述的单片机分别与人机界面、脉冲触发模块、模数转换器和数模转换器连接。本实用新型可以提供频率范围DC~10kHz、幅度范围5uV~50mV的模拟信号,可以完成对50V~500V、0.05ms~2.0ms的刺激脉冲测量。除模拟神经传导功能外,还可以单独输出性能波形、肌电图模拟波及常见的几种伪迹干扰。本实用新型应用在神经传导测试中,能较贴近实际应用要求,对保障神经传导检测仪诊断结果的稳定可靠有积极意义。

主设计要求

1.一种神经传导速度测试仪的检测装置,其特征在于:包括单片机、人机界面、电源管理模块、脉冲触发模块、模数转换器、数模转换器、电压基准模块、分压调理模块、高频信号调理模块、低频信号调理模块和负载电阻,所述的单片机分别与人机界面、电源管理模块、校准及通信口(2)、脉冲触发模块、模数转换器和数模转换器连接,所述的分压调理模块分别与脉冲触发模块、模数转换器和负载电阻连接,所述的数模转换器分别与高频信号调理模块、低频信号调理模块和电压基准模块连接,所述的负载电阻与刺激脉冲测量输入口(6)连接;所述的高频信号调理模块的输出端分两路,一路经输出衰减模块A后连接高频信号输出口A(3)、另一路经输出衰减模块B后连接高频信号输出口B(4),所述的低频信号调理模块的输出端经输出衰减模块C后连接低频信号输出口C(5);所述的人机界面包括显示屏(7)、开关按键(8)、功能按键(9)和蜂鸣器。

设计方案

1.一种神经传导速度测试仪的检测装置,其特征在于:包括单片机、人机界面、电源管理模块、脉冲触发模块、模数转换器、数模转换器、电压基准模块、分压调理模块、高频信号调理模块、低频信号调理模块和负载电阻,所述的单片机分别与人机界面、电源管理模块、校准及通信口(2)、脉冲触发模块、模数转换器和数模转换器连接,所述的分压调理模块分别与脉冲触发模块、模数转换器和负载电阻连接,所述的数模转换器分别与高频信号调理模块、低频信号调理模块和电压基准模块连接,所述的负载电阻与刺激脉冲测量输入口(6)连接;所述的高频信号调理模块的输出端分两路,一路经输出衰减模块A后连接高频信号输出口A(3)、另一路经输出衰减模块B后连接高频信号输出口B(4),所述的低频信号调理模块的输出端经输出衰减模块C后连接低频信号输出口C(5);

所述的人机界面包括显示屏(7)、开关按键(8)、功能按键(9)和蜂鸣器。

2.根据权利要求1所述的一种神经传导速度测试仪的检测装置,其特征在于:所述的单片机、人机界面、电源管理模块、脉冲触发模块、模数转换器、数模转换器、电压基准模块、分压调理模块、高频信号调理模块、低频信号调理模块和负载电阻集成在箱体内,所述的箱体上面板设置显示屏(7)、开关按键(8)和功能按键(9),箱体的后侧设置校准及通信口(2)、充电口(1),箱体的侧面设置高频信号输出口A(3)、高频信号输出口B(4)、低频信号输出口C(5)和刺激脉冲测量输入口(6);

所述的校准及通信口(2)为多芯航空插座,包括校准口和通信口,所述的校准口分别与高频信号调理模块和低频信号调理模块连接,所述的通信口与单片机连接。

3.根据权利要求1所述的一种神经传导速度测试仪的检测装置,其特征在于:所述的电源管理模块包括2400mAh锂电池。

4.根据权利要求1所述的一种神经传导速度测试仪的检测装置,其特征在于:所述的单片机采用ATMEGA64A微处理器。

5.根据权利要求1所述的一种神经传导速度测试仪的检测装置,其特征在于:所述的负载电阻为10kΩ无感厚膜电阻。

6.根据权利要求1所述的一种神经传导速度测试仪的检测装置,其特征在于:所述的数模转换器为AD5447并行12位、电流输出型数模转换器。

7.根据权利要求1所述的一种神经传导速度测试仪的检测装置,其特征在于:所述的模数转换器为16位500k SPS转换速度的ADS8318模数转换器。

8.根据权利要求1所述的一种神经传导速度测试仪的检测装置,其特征在于:所述的显示屏(7)为LCD2004显示屏。

9.根据权利要求1所述的一种神经传导速度测试仪的检测装置,其特征在于:所述的脉冲触发模块包括模拟比较器LM393。

10.根据权利要求1所述的一种神经传导速度测试仪的检测装置,其特征在于:所述的电压基准模块包括低温漂3ppm的ADR03精密带隙基准电压源;所述的分压调理模块由厚膜电阻串联构成,包括精密运放芯片AD8510构成的缓冲跟随器。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及神经传导速度测试仪,特别是一种神经传导速度测试仪的检测装置。

背景技术

神经传导测试是一种常见的生理电诊断方法,是对神经传导能力的测试。通过检查神经传导电能力,可以对其损伤与否进行评价。常用的神经传导检测包括运动神经的复合电位(CMAP),感觉神经的感觉神经电位(SNAP),混合神经的混合神经电位(CNAP),以及延迟反应。

为了保证神经传导速度测试仪的测量精度,需要定期对在用神经传导速度测试仪的幅度、频率响应、波形识别能力、延迟时间测量及输出刺激脉冲幅度、时间等参数进行测试。

当前市场上没有专门的神经传导速度测试设备,能见到的是微弱信号模拟器,如:如中国专利CN201620356211.3公开的《一种肌电图机校准装置》,该装置包括低频信号发生模块、共模抑制比模块、通道选择模块、皮肤不平衡阻抗,所述低频信号发生模块、共模抑制比模块和皮肤不平衡阻抗分别与ARM控制系统连接,所述通道选择模块分别与正弦波信号模块和方波信号模块连接,所述正弦波信号模块和方波信号模块均与ARM控制系统连接,所述ARM控制系统第一输出端与电平转换模块连接,所述ARM控制系统第二输出端与键盘显示器连接,所述ARM控制系统第三输出端通过RS232接口与PC机连接。此肌电图机校准装置检测项目广,测试精度高,满足了肌电图机的校准要求。

但该装置只能完成对神经传导测试仪的一小部分的性能指标进行测试,无法提供高频正弦波模拟,无法对相应的动作电位、异常波形进行模拟,无法完成延迟反应模拟,无法测定刺激脉冲幅度、宽度等。

实用新型内容

为解决现有技术存在的上述问题,本实用新型要设计一种能对神经传导测试仪进行全面性能测试的神经传导速度测试仪的检测装置。

为了实现上述目的,本实用新型的技术方案如下:一种神经传导速度测试仪的检测装置,包括单片机、人机界面、电源管理模块、脉冲触发模块、模数转换器、数模转换器、电压基准模块、分压调理模块、高频信号调理模块、低频信号调理模块和负载电阻,所述的单片机分别与人机界面、电源管理模块、校准及通信口、脉冲触发模块、模数转换器和数模转换器连接,所述的分压调理模块分别与脉冲触发模块、模数转换器和负载电阻连接,所述的数模转换器分别与高频信号调理模块、低频信号调理模块和电压基准模块连接,所述的负载电阻与刺激脉冲测量输入口连接;所述的高频信号调理模块的输出端分两路,一路经输出衰减模块A后连接高频信号输出口A、另一路经输出衰减模块B后连接高频信号输出口B,所述的低频信号调理模块的输出端经输出衰减模块C后连接低频信号输出口C;

所述的人机界面包括显示屏、开关按键、功能按键和蜂鸣器。

进一步地,所述的单片机、人机界面、电源管理模块、脉冲触发模块、模数转换器、数模转换器、电压基准模块、分压调理模块、高频信号调理模块、低频信号调理模块和负载电阻集成在箱体内,所述的箱体上面板设置显示屏、开关按键和功能按键,箱体的后侧设置校准及通信口、充电口,箱体的侧面设置高频信号输出口A、高频信号输出口B、低频信号输出口C和刺激脉冲测量输入口;

所述的校准及通信口为多芯航空插座,包括校准口和通信口,所述的校准口分别与高频信号调理模块和低频信号调理模块连接,所述的通信口与单片机连接。

进一步地,所述的电源管理模块包括2400mAh锂电池。

进一步地,所述的单片机采用ATMEGA64A微处理器。

进一步地,所述的负载电阻为10kΩ无感厚膜电阻。

进一步地,所述的数模转换器为AD5447并行12位、电流输出型数模转换器。

进一步地,所述的模数转换器为16位500k SPS转换速度的ADS8318模数转换器。

进一步地,所述的显示屏为LCD2004显示屏。

进一步地,所述的脉冲触发模块包括模拟比较器LM393。

进一步地,所述的电压基准模块包括低温漂3ppm的ADR03精密带隙基准电压源。

进一步地,所述的分压调理模块由厚膜电阻串联构成,包括精密运放芯片AD8512A构成的加法器和反相器。

与现有技术相比,本实用新型具有以下有益效果:

1、本实用新型可以提供频率范围DC~10kHz、幅度范围5uV~50mV的模拟信号,可以完成对50V~500V、0.05ms~2.0ms的刺激脉冲测量。除模拟神经传导功能外,还可以单独输出性能波形、肌电图模拟波及常见的几种伪迹干扰。

2、本实用新型应用在神经传导测试中,根据神经传导检测仪的特性确定模拟波形,能较贴近实际应用要求,对保障神经传导检测仪诊断结果的稳定可靠有积极意义。

3、本实用新型通过可充电锂电池供电,利于减小干扰,体积便携,利于现场开展测试工作。

4、本实用新型应用于各大医疗机构在用神经传导测试仪、肌电图机的测试与维护。

5、本实用新型可应用于医学计量,开展对医疗机构在用神经传导测试仪、肌电图机的校准测试;也可应用于医疗机构的设备科等器械维护部门,开展对本单位在神经传导测试仪、肌电图仪的测试与维护。

附图说明

图1是本实用新型的组成示意图。

图2是本实用新型的外观示意图。

图中:1、充电口,2、校准及通信口,3、高频信号输出口A、4、高频信号输出口B,5、低频信号输出口C,6、刺激脉冲测量输入口,7、显示屏,8、开关按键,9、功能按键。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行进一步地描述。如图1-2所示,一种神经传导速度测试仪的检测装置,包括单片机、人机界面、电源管理模块、脉冲触发模块、模数转换器、数模转换器、电压基准模块、分压调理模块、高频信号调理模块、低频信号调理模块和负载电阻,所述的单片机分别与人机界面、电源管理模块、校准及通信口2、脉冲触发模块、模数转换器和数模转换器连接,所述的分压调理模块分别与脉冲触发模块、模数转换器和负载电阻连接,所述的数模转换器分别与高频信号调理模块、低频信号调理模块和电压基准模块连接,所述的负载电阻与刺激脉冲测量输入口6连接;所述的高频信号调理模块的输出端分两路,一路经输出衰减模块A后连接高频信号输出口A3、另一路经输出衰减模块B后连接高频信号输出口B4,所述的低频信号调理模块的输出端经输出衰减模块C后连接低频信号输出口C5;

所述的人机界面包括显示屏7、开关按键8、功能按键9和蜂鸣器。

进一步地,所述的单片机、人机界面、电源管理模块、脉冲触发模块、模数转换器、数模转换器、电压基准模块、分压调理模块、高频信号调理模块、低频信号调理模块和负载电阻集成在箱体内,所述的箱体上面板设置显示屏7、开关按键8和功能按键9,箱体的后侧设置校准及通信口2、充电口1,箱体的侧面设置高频信号输出口A3、高频信号输出口B4、低频信号输出口C5和刺激脉冲测量输入口6;

所述的校准及通信口2为多芯航空插座,包括校准口和通信口,所述的校准口分别与高频信号调理模块和低频信号调理模块连接,所述的通信口与单片机连接。

进一步地,所述的电源管理模块包括2400mAh锂电池。

进一步地,所述的单片机采用ATMEGA64A微处理器。

进一步地,所述的负载电阻为10kΩ无感厚膜电阻。

进一步地,所述的数模转换器为AD5447并行12位、电流输出型数模转换器。

进一步地,所述的模数转换器为16位500kSPS转换速度的ADS8318模数转换器。

进一步地,所述的显示屏7为LCD2004显示屏。

进一步地,所述的脉冲触发模块包括模拟比较器LM393。

进一步地,所述的电压基准模块包括低温漂3ppm的ADR03精密带隙基准电压源。

进一步地,所述的分压调理模块由厚膜电阻串联构成,包括精密运放芯片AD8510构成的缓冲跟随器。

本实用新型的工作原理如下:

单片机采用ATMEGA64A微处理器驱动控制人机界面、数模转换器的信号生成、输入刺激脉冲信号的采集、电源管理等,同时需要输出的模拟波形数据表、校准参数等也存储在单片机中。

输入刺激脉冲量测量过程:本实用新型使用10kΩ无感厚膜电阻作为刺激器刺激脉冲负载,通过分压调理模块对输入脉冲分压,分压后脉冲信号经调理后进入模数转换器与脉冲触发模块。使用16位500kSPS转换速度的模数转换器ADS8318对输入脉冲进行采集,结合脉冲触发模块采集到的触发时间间隔信号,得到被测刺激脉冲的幅度和宽度。

输出模拟波生成过程:本实用新型使用DDS原理、12位并行数模转换器生成模拟波,提供三通道信号输出能力,其中两通道输出高频信号,一通道输出直流、低频信号。模拟波频率范围DC~10kHz(正弦波),模拟波通过衰减模块,得到幅度范围5uV~50mV的模拟信号。除常用的正弦波、方波、三角波外,还能模拟神经传导的动作电位、延迟反应,肌电图中出现的插入电活动、自发电活动、纤颤电位、正锐波、肌肉动作电位等波形,以及常见的几种伪迹干扰。通过延迟时间与输出幅度等的组合,可以模拟感觉神经动作电位、运动神经动作电位、混合神经动作电位以及延迟反应。

模拟神经传导过程:首先根据模拟传导类型的不同,选择不同的输出幅度、延迟时间、动作电位波形等,当检测到刺激脉冲后,延时规定时间,输出模拟动作电位。

本实用新型工作时,首先将神经传导检测仪电极连接到本实用新型对应模拟信号通道输出端,本实用新型设定模拟类型,神经传导检测仪刺激器接入本实用新型对负载电阻放电,触发输出模拟测试波形,神经传导检测仪记录模拟波形。通过观察分析神经传导检测仪记录模拟波的对应信息来判断神经传导检测的性能。

本实用新型不局限于本实施例,任何在本实用新型披露的技术范围内的等同构思或者改变,均列为本实用新型的保护范围。

设计图

一种神经传导速度测试仪检测装置论文和设计

相关信息详情

申请码:申请号:CN201920105706.2

申请日:2019-01-22

公开号:公开日:国家:CN

国家/省市:91(大连)

授权编号:CN209712893U

授权时间:20191203

主分类号:A61B5/04

专利分类号:A61B5/04

范畴分类:申请人:大连计量检验检测研究院有限公司

第一申请人:大连计量检验检测研究院有限公司

申请人地址:116033 辽宁省大连市甘井子区西南路1号绿洲园67号

发明人:范建飞

第一发明人:范建飞

当前权利人:大连计量检验检测研究院有限公司

代理人:李猛

代理机构:21235

代理机构编号:大连智高专利事务所(特殊普通合伙) 21235

优先权:关键词:当前状态:审核中

类型名称:外观设计

标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  

一种神经传导速度测试仪检测装置论文和设计-范建飞
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