大多數自動體外除顫器(AED)都是高度復雜的微控制器設備,它們可以監控對生命有威脅的心跳律動、評估并自動治療病人。它捕獲治療電極發出的ECG信號,運行ECG分析算法以識別可電擊復律,并建議操作員是否需要除顫。自動體外除顫器設計方案的關鍵何在?本文將給你答案。 大多數自動體外除顫器(AED)都是高度復雜的微控制器設備,它們可以監控對生命有威脅的心跳律動、評估并自動治療病人。它捕獲治療電極發出的ECG信號,運行ECG分析算法以識別可電擊復律,并建議操作員是否需要除顫。基本除顫器包含高壓電源、存儲電容器、可選電感器和患者電極。它能在存儲電容器中產生電荷,形成潛在電流。電壓越高,可能形成的電流就越大。AED輸出音頻指令和可視提示。在典型的除顫順序中,AED提供語音提示來指導用戶連接患者電極,然后開始獲取ECG數據。如果AED分析患者的ECG并探測到可電擊復律,電容器將會充電,其中Wc = 1/2CV^2c;而電容器電壓 Vc(t) = Vc(0)e–t/RC,同時 R = R(lead) < Targeted instrumentation amplifiers would be designed to have: 感應0.1mV至10mV輕微振幅信號的能力 極高輸入阻抗(>5MO) 極低的輸入漏電流(<1uA) 平坦的頻率響應0.1Hz至100Hz 高共模抑制比(CMRR)(>100dB) AED的另一個輸入是用于錄制來自場景的音頻的麥克風。ECG和麥克風輸入均被DSP數字化和處理。大多數AED設計使用16位處理器,因此,可與16位ADC 配合使用以數字化ECG和語音輸入。放大的ECG信號的帶寬為0.1Hz至100Hz,需要最低50dB的SNR。錄音/回放信號一般帶寬為8kHz,需要最低65dB的SNR。麥克風輸入也需要被放大最高40dB的可編程增益。AED具有合成音頻指令,音量控制輸出連接至耳機揚聲器或8Ω揚聲器。TLV320AIC20 簡化了前端數字化過程,因為它集成了2個ADC、2個DAC、1個麥克風放大器、1個耳機驅動器和1個具有音量控制的8Ω驅動器;而且它可以與DSP進行無縫連接。 TI自動體外除顫器(AED)解決方案方框圖。 |