【摘要】：心血管疾病已成為我國發(fā)病率最高的疾病,由此導致的心源性猝死也越發(fā)多見。目前,電擊除顫是治療心源性猝死的唯一有效手段。電擊除顫技術涉及多領域知識,技術門檻高,安全性、可靠性和準確性等相關的性能指標要求也相當嚴格,而且國內尚缺乏自主對除顫技術以及相關急救技術的研究。至今為止,只有邁瑞一家公司有自主知識產權的除顫產品推出,這遠遠無法滿足國內除顫市場的需求,同時也使得國外產品大量涌入國內市場。所以除顫產品在國內市場具有很大發(fā)展?jié)摿?自主研發(fā)可靠的除顫關鍵技術及實現(xiàn)方法已是迫在眉睫。本文通過對國內外除顫技術的調研,綜合分析了國內外除顫技術現(xiàn)狀、電擊除顫的生理基礎、除顫儀的工作原理、電擊除顫關鍵技術以及發(fā)展趨勢,提出了《心臟除顫關鍵技術及應用系統(tǒng)研制》課題,并展開研究。首先,本文根據(jù)除顫基本原理及最新的技術進步開展除顫系統(tǒng)的方案設計及關鍵部件選型,依此搭建了新的除顫系統(tǒng)架構,在對硬件系統(tǒng)做出整體規(guī)劃的基礎上,分析各個功能模塊需求,依次設計了心電信號采集電路,經胸阻抗檢測電路、R波識別電路、高壓充電電路、橋式放電電路以及主控電路等模塊,并完成了PCB繪制、電路板焊接、硬件測試和系統(tǒng)集成等工作。其次,對系統(tǒng)的軟件功能進行了分析說明,完成了下位機和上位機程序的架構搭建及詳細程程序設計:其中,下位機程序包括各個模塊的控制流程驅動、經胸阻抗的計算以及充電電壓和放電能量的計算等程序;上位機包括人機交互程序和數(shù)據(jù)顯示與存儲等功能的程序;并且為上下位機的通信建立了完整的通信協(xié)議。最后,我們對系統(tǒng)進行了軟件與硬件的集成測試與系統(tǒng)驗證,并給出了詳細的測試流程與結果。測試包括了各個模塊的硬件電路測試、經胸阻抗數(shù)據(jù)驗證、充電時間和電壓驗證、放電能量驗證等測試。測試結果顯示:各個模塊硬件電路達到設計指標要求;經胸阻抗測量范圍為20-200Ω,誤差在2Ω范圍內;充電電壓誤差小于5%,最大能量充電時間小于4s;放電能量誤差小于15%,放電方式為雙相波,滿足了本文預期的設計要求。本文的輸出將為后續(xù)產品應用提供重要的參考。
【學位授予單位】：深圳大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：R318.6
【圖文】：

心臟除顫關鍵技術及應用系統(tǒng)研制美國的普遍使用，觸電事故驟增，人們開始注意到被電擊與心臟驟停的關系。1899年 Prevost 和 Battelli 通過動物實驗證實，使用當時的交流市電電擊心臟會導致室顫，然而高強度的電擊卻可以終止室顫，這開啟了電擊除顫的大門。1933 年約翰霍普金斯大學對狗誘顫和除顫實驗的成功，證實了電除顫的可能性。1947 年，Dr.Beck 通過電擊患者心臟，成功實現(xiàn)了臨床上第一例人體電擊除顫。1955 年Zoll 完成了第一例交流電經胸體外除顫。隨后電除顫技術迅速發(fā)展：1960 年Lown團隊研發(fā)出第一臺便攜式交流體外除顫儀；同時，該團隊通過驗證大量動物實驗數(shù)據(jù)，提出了直流電擊除顫效果優(yōu)于交流電擊除顫的觀點，促進了直流電擊除顫技術的發(fā)展； 1996 年飛利浦推出了第一臺雙相波除顫儀，將除顫帶入雙相波時代 ；1999 年 美國 相關 機 構認 證了 自 動體 外除 顫 儀（ Automatic ExternalDefibrillator，AED），AED 開始進入市場[12]- [18]。

心臟除顫關鍵技術及應用系統(tǒng)研制現(xiàn)在全球市場上比較主流的產品主要包括美國卓爾（Zoll）、荷蘭飛利Philips）、瑞士席勒（Schiller）、日本光電（Nihon Kohden）等大公司的產些公司的除顫產品研發(fā)歷史相對較長，技術比較成熟，并且都擁有自主研發(fā)術專利，且擁有各自的產品特色。美國 Zoll 公司是除顫產品市場占有率最高的公司，其技術也一直處于領地位，其主要產品涵蓋除顫監(jiān)護儀、全自動體外除顫儀（AED）、起搏器、復蘇產品等設備，可幫助臨床醫(yī)師、緊急醫(yī)療服務人員和消防專業(yè)人士以及業(yè)救護人員治療需要復蘇和急性重癥監(jiān)護的患者。Zoll 公司 1999 年率先推低能量的雙相方波除顫儀，開創(chuàng)了雙相波除顫儀的先河。2009 年 Zoll 又一先其他公司率先推出了可穿戴除顫儀 Life Vest，再一次引領了除顫產品的。

圖 1-3 飛利浦除顫產品席勒（SCHILLER）公司是全球范圍內技術領先的除顫儀生產公司。席 2000 年，成功的收購了著名的除顫產品制造商布魯克公司 (BRUKER務范圍擴展到心臟治療的除顫領域，并在該領域獨樹一幟，研發(fā)出獨具相脈沖方波除顫儀，首次除顫成功率高達 99.6%，在除顫領域占有重要地

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本文編號：2750801