【摘要】：心血管疾病已成為我國(guó)發(fā)病率最高的疾病,由此導(dǎo)致的心源性猝死也越發(fā)多見(jiàn)。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(shù)涉及多領(lǐng)域知識(shí),技術(shù)門檻高,安全性、可靠性和準(zhǔn)確性等相關(guān)的性能指標(biāo)要求也相當(dāng)嚴(yán)格,而且國(guó)內(nèi)尚缺乏自主對(duì)除顫技術(shù)以及相關(guān)急救技術(shù)的研究。至今為止,只有邁瑞一家公司有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的除顫產(chǎn)品推出,這遠(yuǎn)遠(yuǎn)無(wú)法滿足國(guó)內(nèi)除顫市場(chǎng)的需求,同時(shí)也使得國(guó)外產(chǎn)品大量涌入國(guó)內(nèi)市場(chǎng)。所以除顫產(chǎn)品在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)具有很大發(fā)展?jié)摿?自主研發(fā)可靠的除顫關(guān)鍵技術(shù)及實(shí)現(xiàn)方法已是迫在眉睫。本文通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外除顫技術(shù)的調(diào)研,綜合分析了國(guó)內(nèi)外除顫技術(shù)現(xiàn)狀、電擊除顫的生理基礎(chǔ)、除顫儀的工作原理、電擊除顫關(guān)鍵技術(shù)以及發(fā)展趨勢(shì),提出了《心臟除顫關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)研制》課題,并展開(kāi)研究。首先,本文根據(jù)除顫基本原理及最新的技術(shù)進(jìn)步開(kāi)展除顫系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)及關(guān)鍵部件選型,依此搭建了新的除顫系統(tǒng)架構(gòu),在對(duì)硬件系統(tǒng)做出整體規(guī)劃的基礎(chǔ)上,分析各個(gè)功能模塊需求,依次設(shè)計(jì)了心電信號(hào)采集電路,經(jīng)胸阻抗檢測(cè)電路、R波識(shí)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(cè)試和系統(tǒng)集成等工作。其次,對(duì)系統(tǒng)的軟件功能進(jìn)行了分析說(shuō)明,完成了下位機(jī)和上位機(jī)程序的架構(gòu)搭建及詳細(xì)程程序設(shè)計(jì):其中,下位機(jī)程序包括各個(gè)模塊的控制流程驅(qū)動(dòng)、經(jīng)胸阻抗的計(jì)算以及充電電壓和放電能量的計(jì)算等程序;上位機(jī)包括人機(jī)交互程序和數(shù)據(jù)顯示與存儲(chǔ)等功能的程序;并且為上下位機(jī)的通信建立了完整的通信協(xié)議。最后,我們對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了軟件與硬件的集成測(cè)試與系統(tǒng)驗(yàn)證,并給出了詳細(xì)的測(cè)試流程與結(jié)果。測(cè)試包括了各個(gè)模塊的硬件電路測(cè)試、經(jīng)胸阻抗數(shù)據(jù)驗(yàn)證、充電時(shí)間和電壓驗(yàn)證、放電能量驗(yàn)證等測(cè)試。測(cè)試結(jié)果顯示:各個(gè)模塊硬件電路達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)要求;經(jīng)胸阻抗測(cè)量范圍為20-200Ω,誤差在2Ω范圍內(nèi);充電電壓誤差小于5%,最大能量充電時(shí)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(yù)期的設(shè)計(jì)要求。本文的輸出將為后續(xù)產(chǎn)品應(yīng)用提供重要的參考。
【學(xué)位授予單位】：深圳大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：R318.6
【圖文】：

心臟除顫關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)研制美國(guó)的普遍使用，觸電事故驟增，人們開(kāi)始注意到被電擊與心臟驟停的關(guān)系。1899年 Prevost 和 Battelli 通過(guò)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)證實(shí)，使用當(dāng)時(shí)的交流市電電擊心臟會(huì)導(dǎo)致室顫，然而高強(qiáng)度的電擊卻可以終止室顫，這開(kāi)啟了電擊除顫的大門。1933 年約翰霍普金斯大學(xué)對(duì)狗誘顫和除顫實(shí)驗(yàn)的成功，證實(shí)了電除顫的可能性。1947 年，Dr.Beck 通過(guò)電擊患者心臟，成功實(shí)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(jīng)胸體外除顫。隨后電除顫技術(shù)迅速發(fā)展：1960 年Lown團(tuán)隊(duì)研發(fā)出第一臺(tái)便攜式交流體外除顫儀；同時(shí)，該團(tuán)隊(duì)通過(guò)驗(yàn)證大量動(dòng)物實(shí)驗(yàn)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(diǎn)，促進(jìn)了直流電擊除顫技術(shù)的發(fā)展； 1996 年飛利浦推出了第一臺(tái)雙相波除顫儀，將除顫帶入雙相波時(shí)代 ；1999 年 美國(guó) 相關(guān) 機(jī) 構(gòu)認(rèn) 證了 自 動(dòng)體 外除 顫 儀（ Automatic ExternalDefibrillator，AED），AED 開(kāi)始進(jìn)入市場(chǎng)[12]- [18]。

心臟除顫關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)研制現(xiàn)在全球市場(chǎng)上比較主流的產(chǎn)品主要包括美國(guó)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(chǎn)些公司的除顫產(chǎn)品研發(fā)歷史相對(duì)較長(zhǎng)，技術(shù)比較成熟，并且都擁有自主研發(fā)術(shù)專利，且擁有各自的產(chǎn)品特色。美國(guó) Zoll 公司是除顫產(chǎn)品市場(chǎng)占有率最高的公司，其技術(shù)也一直處于領(lǐng)地位，其主要產(chǎn)品涵蓋除顫監(jiān)護(hù)儀、全自動(dòng)體外除顫儀（AED）、起搏器、復(fù)蘇產(chǎn)品等設(shè)備，可幫助臨床醫(yī)師、緊急醫(yī)療服務(wù)人員和消防專業(yè)人士以及業(yè)救護(hù)人員治療需要復(fù)蘇和急性重癥監(jiān)護(hù)的患者。Zoll 公司 1999 年率先推低能量的雙相方波除顫儀，開(kāi)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(lǐng)了除顫產(chǎn)品的。

圖 1-3 飛利浦除顫產(chǎn)品席勒（SCHILLER）公司是全球范圍內(nèi)技術(shù)領(lǐng)先的除顫儀生產(chǎn)公司。席 2000 年，成功的收購(gòu)了著名的除顫產(chǎn)品制造商布魯克公司 (BRUKER務(wù)范圍擴(kuò)展到心臟治療的除顫領(lǐng)域，并在該領(lǐng)域獨(dú)樹(shù)一幟，研發(fā)出獨(dú)具相脈沖方波除顫儀，首次除顫成功率高達(dá) 99.6%，在除顫領(lǐng)域占有重要地

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2750801