自動(dòng)體外除顫器的應(yīng)用設(shè)計(jì)和解決方案

大多數(shù)自動(dòng)體外除顫器（AED）都是高度復(fù)雜的微控制器設(shè)備，它們可以監(jiān)控對(duì)生命有威脅的心跳律動(dòng)、評(píng)估并自動(dòng)治療病人。它捕獲治療電極發(fā)出的ECG信號(hào)，運(yùn)行ECG分析算法以識(shí)別可電擊復(fù)律，并建議操作員是否需要除顫。自動(dòng)體外除顫器設(shè)計(jì)方案的關(guān)鍵何在？本文將給你答案。

大多數(shù)自動(dòng)體外除顫器（AED）都是高度復(fù)雜的微控制器設(shè)備，它們可以監(jiān)控對(duì)生命有威脅的心跳律動(dòng)、評(píng)估并自動(dòng)治療病人。它捕獲治療電極發(fā)出的ECG信號(hào)，運(yùn)行ECG分析算法以識(shí)別可電擊復(fù)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(chǔ)電容器、可選電感器和患者電極。它能在存儲(chǔ)電容器中產(chǎn)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(yǔ)音提示來(lái)指導(dǎo)用戶連接患者電極，然后開(kāi)始獲取ECG數(shù)據(jù)。如果AED分析患者的ECG并探測(cè)到可電擊復(fù)律，電容器將會(huì)充電，其中Wc = 1/2CV^2c；而電容器電壓 Vc（t） = Vc（0）e–t/RC，同時(shí) R = R（lead） 《放大器放大其非常輕微的振幅《10mV）。

Targeted instrumentation amplifiers would be designed to have：

感應(yīng)0.1mV至10mV輕微振幅信號(hào)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(yīng)0.1Hz至100Hz

高共模抑制比（CMRR）（》100dB）

AED的另一個(gè)輸入是用于錄制來(lái)自場(chǎng)景的音頻的麥克風(fēng)。ECG和麥克風(fēng)輸入均被DSP數(shù)字化和處理。大多數(shù)AED設(shè)計(jì)使用16位處理器，因此，可與16位ADC 配合使用以數(shù)字化ECG和語(yǔ)音輸入。放大的ECG信號(hào)的帶寬為0.1Hz至100Hz，需要最低50dB的SNR。錄音/回放信號(hào)一般帶寬為8kHz，需要最低65dB的SNR。麥克風(fēng)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(jī)揚(yáng)聲器或8Ω揚(yáng)聲器。TLV320AIC20 簡(jiǎn)化了前端數(shù)字化過(guò)程，因?yàn)樗闪?個(gè)ADC、2個(gè)DAC、1個(gè)麥克風(fēng)放大器、1個(gè)耳機(jī)驅(qū)動(dòng)器和1個(gè)具有音量控制的8Ω驅(qū)動(dòng)器；而且它可以與DSP進(jìn)行無(wú)縫連接。

TI自動(dòng)體外除顫器（AED）解決方案方框圖。

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