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1、(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201510054434.4 (22)申请日 2015.02.02 A61N 1/36(2006.01) (71)申请人 深圳市科曼医疗设备有限公司 地址 518052 广东省深圳市南山区南山大道 南油第四工业区五栋七楼南侧、 四栋六 层、 四栋一层 (72)发明人 王晶 尹鹏 易明生 (74)专利代理机构 广州华进联合专利商标代理 有限公司 44224 代理人 生启 (54) 发明名称 起搏发生装置 (57) 摘要 本发明涉及一种起搏发生装置， 包括 ： 阻抗检 测单元， 用于检测患者的阻抗值并输出 ； 恒流源， 用于与患者连接并向患者。
2、输出起搏电流 ； 微处理 器用于根据目标起搏电流信号输出模拟电压给恒 流源， 从而控制恒流源输出起搏电流 ； 微处理器 还用于接收阻抗值， 并根据阻抗值和目标起搏电 流信号确定目标电压值后输出调节信号 ； 以及升 压单元， 用于接收调节信号并根据调节信号调整 起搏电压 ； 升压单元还用于与患者连接向患者输 出起搏电压。上述起搏发生装置能够有效保证加 载到患者身上的电流以及电压安全， 从而保证了 患者的安全。 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书7页 附图4页 CN 105983178 A 2016.10.05 CN 1059。
3、83178 A 1/2 页 2 1.一种起搏发生装置， 其特征在于， 包括 ： 阻抗检测单元， 用于检测患者的阻抗值并输出 ； 恒流源， 用于与患者连接并向所述患者输出起搏电流 ； 微处理器， 分别与所述阻抗检测单元、 所述恒流源连接 ； 所述微处理器用于根据目标起 搏电流信号输出模拟电压给所述恒流源， 从而控制所述恒流源输出起搏电流 ； 所述微处理 器还用于接收所述阻抗值， 并根据所述阻抗值和所述目标起搏电流信号确定目标电压值后 输出调节信号 ； 以及 升压单元， 与所述微处理器连接， 用于接收所述调节信号并根据所述调节信号调整起 搏电压 ； 所述升压单元还用于与患者连接向所述患者输出起搏电。
4、压。 2.根据权利要求 1 所述的起搏发生装置， 其特征在于， 还包括过压保护单元 ； 所述过压 保护单元连接于所述升压单元和所述微处理器之间 ； 所述过压保护单元用于对所述升压单 元输出的起搏电压进行采样并在采样电压存在过压时输出过压信号给所述升压单元和所 述微处理器 ； 所述过压保护单元包括第一级过压保护电路和第二级过压保护电路 ； 所述第一级过压保护电路用于将所述采样电压与第一级保护电压信号比较并在所述 采样电压大于所述第一级保护电压信号时输出过压信号 ； 所述第二级过压保护电路用于将所述采样电压与第二级保护电压信号比较并在所述 采样电压大于所述第二级保护电压信号时输出过压信号 ； 所述。
5、第一级保护电压信号小于所 述第二级保护电压信号。 3.根据权利要求 2 所述的起搏发生装置， 其特征在于， 所述第一级保护电压信号为可 调电压信号， 由所述微处理器根据所述目标电压值进行设定 ； 所述第二级保护电压信号为 固定电压信号， 根据所述起搏发生装置的最高工作电压确定。 4.根据权利要求 2 所述的起搏发生装置， 其特征在于， 所述第一级过压保护电路包括 第一比较器、 第一电阻和第一二极管 ； 所述第一比较器的输入端分别为采样电压输入端和 第一级保护电压信号输入端 ； 所述第一比较器的输出端分别与所述第一电阻、 所述第一二 极管连接 ； 所述第一电阻还与电源输入端连接 ； 所述第一二极。
6、管的阴极还与所述微处理 器、 所述升压单元连接 ； 所述第二级过压保护电路包括第二比较器、 第二电阻、 第三电阻、 第四电阻以及第二二 极管 ； 所述第二比较器的输入端分别为采样电压输入端和第二级保护电压信号输入端 ； 所 述第二级保护电压信号由所述第二电阻和所述第三电阻分压形成 ； 所述第二比较器的输出 端分别与所述第四电阻、 第二二极管连接 ； 所述第四电阻还与所述电源输入端连接 ； 所述 第二二极管的阴极还与所述第一二极管的阴极连接。 5.根据权利要求 1 所述的起搏发生装置， 其特征在于， 还包括过流保护单元和电流采 样单元 ； 所述电流采样单元与所述恒流源连接， 用于对所述恒流源输出。
7、的起搏电流进行采 样并输出采样电流 ； 所述过流保护单元分别与所述电流采样单元、 所述恒流源以及所述微 处理器连接 ； 所述过流保护单元包括第一级过流保护电路和第二级过流保护电路 ； 所述第一级过流保护电路用于将所述采样电流与第一级保护电流信号比较并在所述 采样电流大于所述第一级保护电流信号时输出过流信号 ； 所述第二级过流保护电路用于将所述采样电流与第二级保护电流信号比较并在所述 采样电流大于所述第二级保护电流信号时输出过流信号 ； 所述第一级保护电流信号小于所 权 利 要 求 书 CN 105983178 A 2 2/2 页 3 述第二级保护电流信号。 6.根据权利要求 5 所述的起搏发生。
8、装置， 其特征在于， 所述第一级保护电流信号为可 调电流信号， 由所述微处理器根据所述目标起搏电流信号进行设定 ； 所述第二级保护电流 信号为固定电流信号， 根据所述起搏发生装置的最大工作电流确定。 7.根据权利要求 5 所述的起搏发生装置， 其特征在于， 所述第一级过流保护电路包括 第三比较器、 第五电阻、 第三二极管 ； 所述第三比较器的输入端分别为采样电流输入端和第 一级保护电流信号输入端 ； 所述第三比较器的输出端分别与所述第五电阻、 所述第三二极 管连接 ； 所述第五电阻还与电源输入端连接 ； 所述第三二极管的阴极还与微处理器、 所述 恒流源连接 ； 所述第二级过流保护电路包括第四比。
9、较器、 第六电阻、 第七电阻、 第八电阻以及第四二 极管 ； 所述第四比较器的输入端分别为采样电流输入端和第二级保护电流信号输入端 ； 第 二级保护电流信号输入端连接于所述第六电阻和所述第七电阻之间 ； 所述第六电阻还与电 源输入端连接， 所述第七电阻的另一端接地 ； 所述第四比较器的输出端还分别与所述第八 电阻、 所述第四二极管连接 ； 所述第八电阻还与所述电源输入端连接 ； 所述第四二极管的 阴极还与所述第三二极管的阴极连接。 8.根据权利要求 7 所述的起搏发生装置， 其特征在于， 所述第一级过流保护电路还包 括第一自锁电路 ； 所述第一自锁电路连接于所述第三比较器的输出端和采样电流输入。
10、端 ； 所述第二级过流保护电路还包括第二自锁电路 ； 所述第二自锁电路连接于所述第四比较器 的输出端和采样电流输入端。 9.根据权利要求 7 所述的起搏发生装置， 其特征在于， 所述过流保护单元还包括过流 复位电路 ； 所述过流复位电路包括第一三极管和第九电阻 ； 所述第一三极管的基极与所述 微处理器连接， 用于接收所述微处理器输出的过流复位信号 ； 所述第一三极管的集电极分 别与所述第三比较器的采样电流输入端、 第四比较器的采样电流输入端连接 ； 所述第一三 极管的发射极串联所述第九电阻后接地。 10.根据权利要求 7 所述的起搏发生装置， 其特征在于， 所述电流采样单元包括运算放 大器、 。
11、第一采样点和第二采样点 ； 所述第一采样点和所述第二采样点分别位于所述恒流源 的不同位置 ； 所述第一采样点、 所述第二采样点分别与所述运算放大器的第一输入端、 第二 输入端连接 ； 所述第二采样点还与所述第三比较器的采样电流输入端连接 ； 所述运算放大 器的输出端与所述第四比较器的采样电流输入端连接。 权 利 要 求 书 CN 105983178 A 3 1/7 页 4 起搏发生装置 技术领域 0001 本发明涉及医疗器械技术领域， 特别是涉及起搏发生装置。 背景技术 0002 在临床的紧急救治场合需要对病人进行体外无创起搏以获得及时的救治效果。 除 颤监护仪具有无创起搏功能， 能够产生一定。
12、强度和宽度的电脉冲， 并通过电极释放给心脏， 刺激心肌， 从而能够对除颤之后的心动过缓进行治疗。 体外人体胸阻范围较体内阻抗宽， 一 般变化范围从 20 欧姆 200 欧姆。考虑到各种人体的差异以及皮肤的接触阻抗， 除颤监护 仪设定的可起搏阻抗范围一般为 20 欧姆 750 欧姆， 而临床有效刺激脉冲电流变化范围 5mA 200mA。因此作用于人体的电压范围为 0.1V 150V。由于电脉冲直接作用于人体刺 激心脏， 过高的电压和过大的电流将会对病人造成伤害， 因此需在起搏过程中对作用于人 体的起搏电压和电流进行实时的监控， 当发生电压过高或者电流过大时停止起搏输出， 保 护患者。 0003 。
13、传统起搏系统对起搏电路的电压保护采用硬件保护的方式， 保护点基本设定为起 搏装置的最高工作电压。 而当病人的阻抗较低时， 由于起搏保护点电压设定过高， 加载到人 体后， 仍会对患者造成伤害。传统的起搏系统的电流控制是通过采样电阻对起搏电流进行 采样， ADC 数字化后送入微处理器进行判断电流是否正常， 如果电流异常， 则切断起搏回路 ； 该方法采用软件实现。而采用软件方式对电流控制有以下缺点 (1) 软件采样， 具有一定的 延时性 ； (2) 当软件采样出错时， 过高的起搏电流会对人体造成伤害。 发明内容 0004 基于此， 有必要针对上述问题， 提供一种能够有效保证患者的安全的起搏发生装 置。
14、。 0005 一种起搏发生装置， 包括 ： 阻抗检测单元， 用于检测患者的阻抗值并输出 ； 恒流 源， 用于与患者连接并向所述患者输出起搏电流 ； 微处理器， 分别与所述阻抗检测单元、 所 述恒流源连接 ； 所述微处理器用于根据目标起搏电流信号输出模拟电压给所述恒流源， 从 而控制所述恒流源输出起搏电流 ； 所述微处理器还用于接收所述阻抗值， 并根据所述阻抗 值和所述目标起搏电流信号确定目标电压值后输出调节信号 ； 以及升压单元， 与所述微处 理器连接， 用于接收所述调节信号并根据所述调节信号调整起搏电压 ； 所述升压单元还用 于与患者连接向所述患者输出起搏电压。 0006 在其中一个实施例中。
15、， 还包括过压保护单元 ； 所述过压保护单元连接于所述升压 单元和所述微处理器之间 ； 所述过压保护单元用于对所述升压单元输出的起搏电压进行采 样并在采样电压存在过压时输出过压信号给所述升压单元和所述微处理器 ； 所述过压保护 单元包括第一级过压保护电路和第二级过压保护电路 ； 所述第一级过压保护电路用于将所 述采样电压与第一级保护电压信号比较并在所述采样电压大于所述第一级保护电压信号 时输出过压信号 ； 所述第二级过压保护电路用于将所述采样电压与第二级保护电压信号比 说 明 书 CN 105983178 A 4 2/7 页 5 较并在所述采样电压大于所述第二级保护电压信号时输出过压信号 ； 。
16、所述第一级保护电压 信号小于所述第二级保护电压信号。 0007 在其中一个实施例中， 所述第一级保护电压信号为可调电压信号， 由所述微处理 器根据所述目标电压值进行设定 ； 所述第二级保护电压信号为固定电压信号， 根据所述起 搏发生装置的最高工作电压确定。 0008 在其中一个实施例中， 所述第一级过压保护电路包括第一比较器、 第一电阻和第 一二极管 ； 所述第一比较器的输入端分别为采样电压输入端和第一级保护电压信号输入 端 ； 所述第一比较器的输出端分别与所述第一电阻、 所述第一二极管连接 ； 所述第一电阻 还与电源输入端连接 ； 所述第一二极管的阴极还与所述微处理器、 所述升压单元连接 ；。
17、 所 述第二级过压保护电路包括第二比较器、 第二电阻、 第三电阻、 第四电阻以及第二二极管 ； 所述第二比较器的输入端分别为采样电压输入端和第二级保护电压信号输入端 ； 所述第二 级保护电压信号由所述第二电阻和所述第三电阻分压形成 ； 所述第二比较器的输出端分别 与所述第四电阻、 第二二极管连接 ； 所述第四电阻还与所述电源输入端连接 ； 所述第二二 极管的阴极还与所述第一二极管的阴极连接。 0009 在其中一个实施例中， 还包括过流保护单元和电流采样单元 ； 所述电流采样单元 与所述恒流源连接， 用于对所述恒流源输出的起搏电流进行采样并输出采样电流 ； 所述过 流保护单元分别与所述电流采样单。
18、元、 所述恒流源以及所述微处理器连接 ； 所述过流保护 单元包括第一级过流保护电路和第二级过流保护电路 ； 所述第一级过流保护电路用于将所 述采样电流与第一级保护电流信号比较并在所述采样电流大于所述第一级保护电流信号 时输出过流信号 ； 所述第二级过流保护电路用于将所述采样电流与第二级保护电流信号比 较并在所述采样电流大于所述第二级保护电流信号时输出过流信号 ； 所述第一级保护电流 信号小于所述第二级保护电流信号。 0010 在其中一个实施例中， 所述第一级保护电流信号为可调电流信号， 由所述微处理 器根据所述目标起搏电流信号进行设定 ； 所述第二级保护电流信号为固定电流信号， 根据 所述起搏。
19、发生装置的最大工作电流确定。 0011 在其中一个实施例中， 所述第一级过流保护电路包括第三比较器、 第五电阻、 第 三二极管 ； 所述第三比较器的输入端分别为采样电流输入端和第一级保护电流信号输入 端 ； 所述第三比较器的输出端分别与所述第五电阻、 所述第三二极管连接 ； 所述第五电阻 还与电源输入端连接 ； 所述第三二极管的阴极还与微处理器、 所述恒流源连接 ； 所述第二 级过流保护电路包括第四比较器、 第六电阻、 第七电阻、 第八电阻以及第四二极管 ； 所述第 四比较器的输入端分别为采样电流输入端和第二级保护电流信号输入端 ； 第二级保护电流 信号输入端连接于所述第六电阻和所述第七电阻之。
20、间 ； 所述第六电阻还与电源输入端连 接， 所述第七电阻的另一端接地 ； 所述第四比较器的输出端还分别与所述第八电阻、 所述第 四二极管连接 ； 所述第八电阻还与所述电源输入端连接 ； 所述第四二极管的阴极还与所述 第三二极管的阴极连接。 0012 在其中一个实施例中， 所述第一级过流保护电路还包括第一自锁电路 ； 所述第一 自锁电路连接于所述第三比较器的输出端和采样电流输入端 ； 所述第二级过流保护电路还 包括第二自锁电路 ； 所述第二自锁电路连接于所述第四比较器的输出端和采样电流输入 端。 说 明 书 CN 105983178 A 5 3/7 页 6 0013 在其中一个实施例中， 所述过。
21、流保护单元还包括过流复位电路 ； 所述过流复位电 路包括第一三极管和第九电阻 ； 所述第一三极管的基极与所述微处理器连接， 用于接收所 述微处理器输出的过流复位信号 ； 所述第一三极管的集电极分别与所述第三比较器的采样 电流输入端、 第四比较器的采样电流输入端连接 ； 所述第一三极管的发射极串联所述第九 电阻后接地。 0014 在其中一个实施例中， 所述电流采样单元包括运算放大器、 第一采样点和第二采 样点 ； 所述第一采样点和所述第二采样点分别位于所述恒流源的不同位置 ； 所述第一采样 点、 所述第二采样点分别与所述运算放大器的第一输入端、 第二输入端连接 ； 所述第二采样 点还与所述第三比。
22、较器的采样电流输入端连接 ； 所述运算放大器的输出端与所述第四比较 器的采样电流输入端连接。 0015 上述起搏发生装置， 施加在患者身上的起搏电流可以由微处理器根据目标起搏电 流信号输出相应的模拟电压从而控制恒流源输出目标起搏电流 ； 起搏电压则可以由微处理 器根据患者的阻抗值以及目标起搏电流信号计算出适合患者的起搏电压， 从而输出相应的 调节信号对施加在患者身上的起搏电压进行调整， 能够有效保证加载到患者身上的电流以 及电压安全， 从而保证了患者的安全。 附图说明 0016 图 1 为一实施例中的起搏发生装置的结构框图 ； 0017 图 2 为另一实施例中的起搏发生装置的结构框图 ； 00。
23、18 图 3 为图 2 所示的起搏发生装置中的恒流源和电流采样单元的电路原理图 ； 0019 图 4 为图 2 所示的起搏发生装置中的过流保护单元的电路原理图 ； 0020 图 5 为图 2 所示的起搏发生装置中的过压保护单元的电路原理图。 具体实施方式 0021 为了使本发明的目的、 技术方案及优点更加清楚明白， 以下结合附图及实施例， 对 本发明进行进一步详细说明。 应当理解， 此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明， 并 不用于限定本发明。 0022 图 1 为一实施例中的起搏发生装置的结构框图。一种起搏发生装置， 包括阻抗检 测单元 110、 恒流源 120、 微处理器 130 以及。
24、升压单元 140。其中， 阻抗检测单元 110 与微处 理器 130 连接， 微处理器 130 还分别与升压单元 140 以及恒流源 120 连接。 0023 阻抗检测单元 110 通过电极与患者连接， 从而对患者的阻抗值进行检测并输出给 微处理器 130。恒流源 120 还通过电极与患者连接， 用于向患者输出起搏电流。微处理器 130 用于接收目标起搏电流信号， 并根据该目标起搏电流信号输出相应地模拟电压给恒流 源 120， 从而控制恒流源 120 输出相应的起搏电流， 确保加载到患者身体上的电流安全。微 处理器 130 还用于接收阻抗检测单元 110 输出的阻抗值， 并根据该阻抗值以及目标。
25、起搏电 流信号确定目标电压值后输出调节信号给升压单元 140。升压单元 140 根据接收到的调节 信号对起搏电压进行调整， 从而通过电极向患者输出目标起搏电压， 确保加载到患者身体 上的电压安全。 0024 上述起搏发生装置， 施加在患者身上的起搏电流可以由微处理器 130 根据目标起 说 明 书 CN 105983178 A 6 4/7 页 7 搏电流信号输出相应的模拟电压从而控制恒流源 120 输出目标起搏电流 ； 起搏电压则可以 由微处理器 130 根据患者的阻抗值以及目标起搏电流信号计算出适合患者的起搏电压， 从 而输出相应的调节信号对施加在患者身上的起搏电压进行调整， 能够有效保证加。
26、载到患者 身上的电流以及电压安全， 从而保证了患者的安全。 0025 图 2 为另一实施例中的起搏发生装置的结构框图。一种起搏发生装置包括阻抗检 测单元 210、 恒流源 220、 电流采样单元 230、 微处理器 240、 过流保护单元 250、 升压单元 260 以及过压保护单元 270。 0026 阻抗检测单元 210 通过电极与患者连接， 并对患者的阻抗值进行检测。具体地， 阻 抗检测单元 210 可以对流经患者的电压和电流进行检测并根据检测得到的电流值和电压 值计算得到患者的阻抗值。 0027 恒流源 220 分别与微处理器 240、 电流采样单元 230 以及过流保护单元 250 。
27、连接。 微处理器 240 用于接收目标起搏电流信号， 目标起搏电流信号可以根据患者的具体情况进 行设定。微处理器 240 根据接收到的目标起搏电流信号计算恒流源 220 产生目标起搏电流 所需要的电压值。微处理器 240 根据计算得到的电压值控制 DAC( 数字模拟转换器 ) 输出 模拟电压 DAC_CURRENT 给恒流源 220。恒流源 220 在模拟电压 DAC_CURRENT 的控制下对输 出的起搏电流进行调整， 从而达到调节人体电流的目的。电流采样单元 230 分别与恒流源 220、 微处理器 240 以及过流保护单元 250 连接。电流采样单元 230 用于对恒流源 220 回路 。
28、中的起搏电流进行采样， 并将采样电流输出给过流保护单元 250。在本实施例中， 电流采样 单元 230 还会通过模数转换器将采样电流转换为数字电流信号后输出给微处理器 240。 0028 图 3 为恒流源 220 和电流采样单元 230 的电路原理图。恒流源 220 包括运算放大 器 U5、 二极管 Q2、 MOS 管 Q3 以及电阻 R10 R13。其中， 运算放大器 U5 的第一输入端串联 电阻 R10 后与微处理器 240 连接， 用于接收微处理器 240 输出的模拟电压 DAC_CURRENT。运 算放大器 U5 的输出端串联电阻 R13 后连接于 MOS 管 Q3 的栅极。MOS 管。
29、 Q3 的栅极还连接于 三极管 Q2 的集电极。三极管 Q2 的基极与过流保护单元 270 连接， 用于接收其输出的过流 信号。三极管 Q2 的发射极接地。MOS 管 Q3 的漏极串联电阻 R11 和电阻 R12 后接地。MOS 管 Q3 的源极通过电极与患者连接。电流采样单元 230 包括运算放大器 U6、 第一采样点 P1 和第二采样点 P2。第一采样点 P1 和第二采样点 P2 分别位于恒流源 220 中的不同位置， 从 而可以避免电路出现单一故障时影响电流采样的正常工作。具体地， 第二采样点 P2 设置于 MOS 管 Q2 的漏极， 第一采样点 P1 则设置于电阻 R11 和电阻 R1。
30、2 之间。第一采样点 P1 和第 二采样点 P2 分别与运算放大器 U6 的第一输入端和第二输入端连接。第一采样点 P1 还作 为第一电流采样信号输出端与过流保护单元 250 中的第一级过流保护电路中的采样电流 输入端连接。运算放大器 U6 的输出端则与过流保护单元 250 中的第二级过流保护电路中 的采样电流输入端连接。 0029 过流保护单元250用于根据电流采样单元230输出的采样电流对起搏电流是否存 在过流情况进行实时监测， 一旦检测到过流情况则输出过流信号给恒流源 220， 控制恒流源 220 中的三极管 Q2 导通， 从而使得 MOS 管 Q3 截止， 迅速有效地关断起搏电流的输出。
31、， 确保 施加在患者身体上的电流安全。同时， 过流保护单元 250 还会将过流信号输出给微处理器 240。 微处理器240接收到过流信号后， 控制DAC停止输出模拟电压给恒流源220， 使得恒流 源 220 停止工作， 进一步保证电流安全。 说 明 书 CN 105983178 A 7 5/7 页 8 0030 在本实施例中， 过流保护单元 250 包括第一级过流保护电路、 第二级过流保护电 路以及过流复位电路， 如图 4 所示。其中， 第一级过流保护电路包括第三比较器 U3、 第三二 极管 D3、 第五电阻 R5 以及第一自锁电路。第三比较器 U3 的输入端分别为第一级保护电流 信号输入端和。
32、采样电流输入端。其中， 第一级保护电流信号输入端与微处理器 240 连接， 用 于接收微处理器 240 输出的第一级保护电流信号 DA_SAMPLE。采样电流输入端则与电流采 样单元 230 中的第一采样点 P1 连接， 用于接收第一电流采样信号。在本实施例中， 第一级 保护电流信号 DA_SAMPLE 是由微处理器 240 根据目标起搏电流信号来进行设定的， 为可调 电流信号。由于不同的患者可以设定不同的目标起搏电流信号， 因此第一级保护电流信号 的设置可以与患者的具体情况相适应， 从而确保施加在患者身体上的电流安全。在本实施 例中， 第一级保护电流信号 DA_SAMPLE 设置为目标起搏电。
33、流信号的 1.1 倍。第三比较器 U3 的输出端串联第三二极管 D3 后分别与微处理器 240 和恒流源 220 连接。第三比较器 U3 在 采样电流大于第一级保护电流信号时， 会输出过流信号给微处理器240和恒流源220。 在本 实施例中， 过流信号为高电平信号。第一自锁电路包括二极管 D5。二极管 D5 的阳极连接于 第三比较器 U3 的输入端， 阴极则连接于第三比较器 U3 的采样电流输入端。第一自锁电路 能够实现自锁功能， 即当过流出现时， 自锁电路能够将第三比较器 U3 的输出信号反馈到输 入端， 从而使得输入端获得恒定的输入信号， 以维持第三比较器 U3 的输出。而不带自锁功 能的。
34、比较器， 由于采样电流减小导致第三比较器 U3 的输出切换、 微处理器出现故障而未停 止 DAC 输出起搏电流时， 起搏电流将继续施加在人体上， 给患者造成伤害。 0031 第二级过流保护电路包括第四比较器 U4、 第六电阻 R6、 第七电阻 R7、 第八电阻 R8 以及第四二极管D4， 还包括第二自锁单元。 第四比较器U4的输入端分别为第二级保护电流 信号输入端和采样电流输入端。其中， 第二级保护电流信号大于第一级保护电流信号。第 二级保护电流信号为固定电流信号， 其根据起搏发生装置的最大工作电流进行设定。在本 实施例中， 第二级保护电流信号设置起搏发生装置的最大工作电流的 1.2 倍。第二。
35、级保护 电流信号输入端连接于第六电阻 R6 和第七电阻 R7 之间。第六电阻 R6 还与电源输入端 VCC 连接， 第七电阻 R7 的另一端接地。采样电流输入端则与电流采样单元 230 中的运算放大器 U6 的输出端连接， 用于接收其输出的第二电流采样信号。第四比较器 U4 的输出端串联第 四二极管 D4 后与微处理器 240 以及恒流源 220 连接。第四比较器 U4 的输出端的还串联第 八电阻 R8 后与电源输入端 VCC 连接。第四比较器 U4 在采样电流大于第二级保护电流信号 时输出过流信号。第二自锁电路包括二极管 D6。二极管 D6 的阳极连接于第四比较器 U4 的 输出端， 阴极连。
36、接于第四比较器的采样电流输入端， 用于稳定第四比较器的输出。 0032 在本实施例中， 电流采样单元230还与微处理器240连接， 用于将采样电流输出给 微处理器240。 微处理器240中设定有过流保护阈值， 该过流保护阈值与第二级保护电流信 号相同。微处理器 240 可以通过内部的定时器定时接收采样电流， 当检测到的采样电流大 于过流保护阈值时， 控制 DAC 停止输出模拟电压， 从而使得恒流源 220 停止工作。 0033 过流复位电路包括第一三极管 Q1、 第九电阻 R9 以及二极管 D7、 D8。其中， 第一三 极管 Q1 的基极与微处理器 240 连接， 用于接收微处理器 240 输。
37、出的过流复位信号。第一三 极管 Q1 的集电极分别与二极管 D7、 二极管 D8 的阴极连接。二极管 D7 的阳极连接于第三比 较器 U3 的采样电流输入端， 二极管 D8 的阳极则连接于第四比较器 U4 的采样电流输入端。 第一三极管 Q1 的发射极串联第九电阻 R9 后接地。在本实施例中， 由于过流保护电路中均 说 明 书 CN 105983178 A 8 6/7 页 9 设置有自锁电路， 因此在过流发生之后比较器一直稳定输出过流信号。 当过流解除之后， 微 处理器 240 可以向过流复位电路输出过流复位信号。过流复位信号为高电平信号， 使得第 一三极管 Q3 导通， 将第三比较器 U3 。
38、和第四比较器 U4 的采样电流输入端的电平拉低， 第三 比较器 U3 和第四比较器 U4 停止输出过流信号， 实现对比较器的复位。 0034 通过设置两级电流保护电路， 第二级过流保护点高于第一级过流保护点。因此在 发生过流时， 首先会触发第一级保护， 如果第一级保护失效， 还可以触发第二级过流保护， 从而能够有效保证加载在患者身体上的电流安全。电流保护电路能够实现自锁功能， 一旦 发生过流， 将锁定过流信号输出， 关断起搏电流的输出。并且， 微处理器 240 也可以根据采 样电流对起搏电流进行监测。因此， 在过流保护单元 250 失效时， 还能够通过微处理器 240 进行过流保护， 从而实现。
39、对过流的三级保护， 确保加载到人体的电流安全。由于微处理器 240 的过流保护具有延时性， 因此其过流保护必然延后于第二级过流保护电路。 0035 微处理器 240 还用于接收阻抗检测单元 210 输出的阻抗值， 并根据阻抗值和目标 起搏电流信号计算适合于患者的目标电压值。微处理器 240 根据计算的目标电压值输出相 应的调节信号给升压单元260。 升压单元260根据该调节信号对起搏电压进行调节， 从而达 到改变输出的起搏电压的目的。升压单元 260 包括升压变换器以及数字电位器。数字电位 器连接于升压变换器的反馈端和接地端之间。数字电位器还与微处理器 240 的连接， 用于 根据调节信号来调。
40、整电阻值， 从而实现对起搏电压的调整。 0036 过压保护单元 270 连接于升压单元 260 和微处理器 240 之间。过压保护单元 270 用于对升压单元 260 输出的起搏电压进行采样， 在采样电压存在过压时输出过压信号给升 压单元 260， 直接将升压变换器的使能信号拉低， 禁止升压变换器使能， 迅速有效地关断起 搏电压的输出。过压保护单元 270 还会将过压信号输出给微处理器 240。微处理器 240 在 接收到过压信号后， 输出禁止使能信号给升压单元， 关断起搏电压的输出。 0037 过压保护单元270包括第一级过压保护电路和第二级过压保护电路， 如图5所示。 第一级过压保护电路包。
41、括第一比较器 U1、 第一电阻 R1 和第一二极管 D1。其中， 第一比较器 U1 的输入端为采样电压输入端和第一级保护电压信号输入端。第一级保护电压信号输入 端与微处理器 240 连接， 用于接收微处理器 240 输出的第一级保护电压信号 DA。在本实施 例中， 第一级保护电压信号 DA 为可调电压信号， 由微处理器 240 根据目标起搏电压值进行 确定， 从而使得第一级保护电压信号 DA 与患者相匹配。在本实施例中， 第一级保护电压信 号 DA 设定为目标起搏电压的 1.1 倍。第一比较器 U1 的输出端串联第一二极管 D1 后分别 与微处理器 240 以及升压单元 260 连接。第一比较。
42、器 U1 的输出端还串联第一电阻 R1 后与 电源输入端 VCC 连接。当采样电压大于第一级保护电压信号 DA 时， 第一比较器 U1 输出过 压信号。 0038 第二级过压保护电路包括第二比较器 U2、 第二电阻 R2、 第三电阻 R3、 第四电阻 R4 和第二二极管 D2。其中， 第二比较器 U2 的输入端为采样电压输入端和第二级保护电压信 号输入端。第二级保护电压信号输入端连接于第二电阻 R2 和第三电阻 R3 之间。第二电阻 R2 还与电源输入端连接， 第三电阻 R3 的另一端接地。在本实施例中， 第二级保护电压信号 大于第一级保护电压信号 DA。第二级保护电压信号为固定电压信号， 其。
43、可以根据起搏发生 装置的最高工作电压进行设定。在本实施例中， 第二级保护电压信号设置为起搏发生装置 的最高工作电压的 1.15 倍。第二比较器 U2 的输出端串联第二二极管 D2 后分别与微处理 说 明 书 CN 105983178 A 9 7/7 页 10 器 240 以及升压单元 260 连接。第二比较器 U2 的输出端还串联第四电阻 R4 后与电源输入 端 VCC 连接。当采样电压大于第二级保护电压信号时， 第二比较器 U2 输出过压信号。 0039 过压保护单元 270 采用双级保护的方式， 充分考虑了单一故障情况， 使得在单一 故障情况仍能有效关闭起搏电压的输出， 提高了系统的安全性。
44、和可靠性， 能够保证施加在 患者身上的电压安全。并且第一级保护电压信号可以根据目标电压值 ( 即目标起搏电流信 号以及患者阻抗 ) 进行过压保护点的调整， 从而使得过压保护能够适应不同的患者。 0040 上述起搏发生装置， 施加在患者身体上的起搏电流以及起搏电压可以根据患者自 身的阻抗值进行设定， 从而避免起搏电压过高、 起搏电流过大对患者造成损害。并且， 上述 起搏发生装置还设置有双级保护的过流保护单元 250 和双级保护的过压保护单元 270， 能 够保证施加在患者身体上的电压以及电流安全。 0041 上述起搏发生装置还包括 DC-DC 隔离单元， 用于完成起搏电压输出回路与输入源 之间的。
45、隔离， 起到起搏输出回路与网电源隔离的目的。升压单元 260 为 DC-DC 升压单元。 0042 以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合， 为使描述简洁， 未对上述实 施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述， 然而， 只要这些技术特征的组合不存 在矛盾， 都应当认为是本说明书记载的范围。 0043 以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式， 其描述较为具体和详细， 但并 不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是， 对于本领域的普通技术人员来 说， 在不脱离本发明构思的前提下， 还可以做出若干变形和改进， 这些都属于本发明的保护 范围。因此， 本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。 说 明 书 CN 105983178 A 10 1/4 页 11 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 105983178 A 11 2/4 页 12 图 3 说 明 书 附 图 CN 105983178 A 12 3/4 页 13 图 4 说 明 书 附 图 CN 105983178 A 13 4/4 页 14 图 5 说 明 书 附 图 CN 105983178 A 14 。