一種升壓血壓測量的泵速自動(dòng)調(diào)節(jié)方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于醫(yī)療儀器技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及根據(jù)充氣過程中袖帶壓力變化和實(shí)時(shí)脈 率檢測的一種升壓血壓測量的栗速自動(dòng)調(diào)節(jié)方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 血壓是反映心臟栗血功能、血管阻力、血液粘滯性和全身血容量等生理參數(shù)的重 要指標(biāo)，具有重要的臨床診斷價(jià)值。隨著電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)和信號(hào)處理的發(fā)展，以示波法為 基礎(chǔ)的自動(dòng)無創(chuàng)血壓監(jiān)測技術(shù)在臨床上得到了廣泛應(yīng)用。示波法血壓測量可以采用降壓測 量和升壓測量兩種模式。降壓測量包括充氣和放氣兩個(gè)階段，首先給袖帶打氣加壓至動(dòng)脈 閉合，然后在放氣過程中，采集由動(dòng)脈脈動(dòng)產(chǎn)生的袖帶內(nèi)壓力震蕩波信號(hào)；而升壓測量只 包括充氣測量一個(gè)階段，在袖帶加壓過程中同時(shí)采集袖帶內(nèi)的壓力震蕩波信號(hào)并進(jìn)行實(shí)時(shí) 分析，一旦測量完成即可快速放氣。降壓測量需要先對袖帶快速充氣，使袖帶壓高到足以使 動(dòng)脈閉合，充氣結(jié)束對應(yīng)的壓力值往往是預(yù)先設(shè)定，不能根據(jù)被測血壓的具體情況自動(dòng)調(diào) 節(jié)。測量時(shí)，如果預(yù)設(shè)壓力值過高，會(huì)增加被測量者的不舒適感；如果過低，將可能出現(xiàn)多次 充氣加壓的過程，甚至導(dǎo)致測量失敗。與降壓測量相比，升壓測量由于是在袖帶加壓過程中 同時(shí)采集袖帶內(nèi)的壓力震蕩波信號(hào)，可以實(shí)時(shí)判斷測量過程并結(jié)束測量，使整個(gè)測量過程 縮短，能有效減低測量過程的不舒適感。
[0003] 示波法測量通常采用曲線擬合算法并配合幅值系數(shù)計(jì)算血壓值，具體過程是：首 先使用震蕩波的峰值序列進(jìn)行曲線擬合，擬合曲線最大值所對應(yīng)的靜壓（袖帶內(nèi)壓力的直 流成分）值，即為平均壓；利用最大幅值與幅值系數(shù)得到收縮壓振幅和舒張壓振幅，然后 通過擬合曲線求出對應(yīng)的靜壓值，即為收縮壓和舒張壓。由于使用震蕩波包絡(luò)檢測和曲線 擬合，為了保證測量精度，要求在一次血壓測量時(shí)要包含適當(dāng)數(shù)量的脈動(dòng)周期。采用升壓 測量對肥胖被測量者測量血壓時(shí)需要更大尺寸的袖帶，如果保持預(yù)先固定的充氣量，勢必 導(dǎo)致充氣過程過長，增加被測量者的不舒適感，在此情況下，就要求能增大測量過程的充氣 量；而用小尺寸袖帶（如兒童）時(shí)應(yīng)降低充氣量。同樣當(dāng)被測量者的心率過慢時(shí)，為保證測 量過程能獲得適當(dāng)數(shù)量的脈動(dòng)周期，就應(yīng)降低充氣量；反之，心率過慢時(shí)應(yīng)增加充氣量。所 以，在測量過程中，如果能根據(jù)袖帶壓力變化和被測量者實(shí)時(shí)脈率自動(dòng)調(diào)節(jié)充氣量，就能保 證被測量者在測量過程中的最大舒適度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種升壓血壓測量栗速自動(dòng)調(diào) 節(jié)方法及裝置，基于氣栗的出氣量與轉(zhuǎn)速成正比，調(diào)節(jié)充氣量可以通過轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)來實(shí)現(xiàn)的 思想，根據(jù)充氣過程中袖帶壓力變化和實(shí)時(shí)脈率檢測，自動(dòng)調(diào)節(jié)氣栗轉(zhuǎn)速，進(jìn)而達(dá)到調(diào)節(jié)充 氣量的目的。
[0005] 為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：
[0006] -種升壓血壓測量栗速自動(dòng)調(diào)節(jié)方法，包括以下步驟：
[0007] 步驟一、測量初始化：設(shè)置脈搏次數(shù)η為0、平均脈率r為初始值R。、判斷定時(shí)t為 〇、氣栗驅(qū)動(dòng)電壓V為V。，啟動(dòng)氣栗開始測量；
[0008] 步驟二、根據(jù)袖帶壓力提取的震蕩波，進(jìn)行脈動(dòng)檢測，如果檢測到脈動(dòng)，根據(jù)本次 脈動(dòng)與上次脈動(dòng)的時(shí)間間隔，計(jì)算本次脈動(dòng)的瞬時(shí)脈率，然后利用平滑濾波方法計(jì)算平均 脈率rn，使脈搏次數(shù)η加1 ;
[0009] 步驟三、如果脈搏次數(shù)η小于2,說明平均脈率&還未修改，保持氣栗驅(qū)動(dòng)電壓V 不變，然后轉(zhuǎn)步驟六；
[0010] 步驟四、如果脈搏次數(shù)η大于1，說明平均脈率&已修改；此時(shí)，當(dāng)判斷定時(shí)t大 于等于間隔閾值T時(shí)，計(jì)算t時(shí)間段內(nèi)的袖帶壓力變化量ΔΡ，否則轉(zhuǎn)步驟六；
[0011] 步驟五、根據(jù)步驟二得到的平均脈率^和步驟四得到的袖帶壓力變化量ΔΡ，通過 計(jì)算修改氣栗驅(qū)動(dòng)電壓V;
[0012] 步驟六、判斷測量過程結(jié)束的條件包括已計(jì)算出準(zhǔn)確的血壓值，或者袖帶壓力超 過預(yù)先設(shè)定的最大壓力值，或者測量過程用時(shí)超過預(yù)先設(shè)定的最長測量時(shí)間，如果滿足測 量結(jié)束條件，退出測量；否則返回步驟二。
[0013] 基于一種升壓血壓測量栗速自動(dòng)調(diào)節(jié)方法所設(shè)計(jì)的裝置，包括測量袖帶100、放氣 閥101、充氣栗102、壓力傳感器103、低通放大器104、高通放大器105、脈動(dòng)檢測電路106、 處理器107、IXD108和存儲(chǔ)器109,袖帶100與放氣閥101、充氣栗102、壓力傳感器103氣 路連接，處理器107與放氣閥101、充氣栗102電氣連接，壓力傳感器103的輸出連接到低通 放大器104和高通放大器105的輸入，低通放大器104的輸出連接到處理器107的一個(gè)A/ D采樣端，高通放大器105的輸出分別連接到處理器107的另一個(gè)A/D采樣端和脈動(dòng)檢測電 路106的輸入端，脈動(dòng)檢測電路106的輸出連接到處理器107的數(shù)字輸入端，IXD108、存儲(chǔ) 器109分別與處理器107連接。
[0014] 壓力傳感器103將測量袖帶100內(nèi)的壓力轉(zhuǎn)換為模擬電信號(hào)，輸入到低通放大器 104和高通放大器105。
[0015] 脈動(dòng)檢測電路106將檢測到一個(gè)脈動(dòng)波并輸出一個(gè)中斷脈沖至處理器107。
[0016] 處理器107控制充氣栗102對測量袖帶100充氣，同時(shí)采集低通放大器104的袖帶 靜壓力信號(hào)和高通放大器105輸出的原始袖帶壓力震蕩波信號(hào)，并響應(yīng)脈動(dòng)檢測電路106 輸出的中斷脈沖，根據(jù)采集到的袖帶靜壓力信號(hào)并通過脈動(dòng)檢測電路106中斷計(jì)算出的脈 率，利用一種升壓血壓測量栗速自動(dòng)調(diào)節(jié)方法對充氣栗102驅(qū)動(dòng)電壓進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)，處理 器107在測量結(jié)束時(shí)控制充氣栗102停止充氣并打開放氣閥101對袖帶放氣，采用曲線擬 合算法并配合幅值系數(shù)計(jì)算舒張壓、平均壓、收縮壓，把結(jié)果顯示在LCD 108和保存在存儲(chǔ) 器109中，在測量過程中處理器107采集到的低通放大器104的袖帶靜壓力信號(hào)和高通放 大器105輸出的原始袖帶壓力震蕩波信號(hào)也要保存到存儲(chǔ)器109中。
[0017] 本發(fā)明提出一種升壓血壓測量時(shí)栗速自動(dòng)調(diào)節(jié)方法，并基于方法設(shè)計(jì)了一種血壓 測量裝置，根據(jù)充氣過程中袖帶壓力變化和實(shí)時(shí)脈率檢測，自動(dòng)調(diào)節(jié)氣栗驅(qū)動(dòng)電壓，間接調(diào) 節(jié)氣栗轉(zhuǎn)速，進(jìn)而達(dá)到調(diào)節(jié)充氣量的目的。該方法不受袖帶尺寸的影響，并能根據(jù)被測量者 脈率情況，實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)測量過程，在保證血壓正確測量的情況下，優(yōu)化測量過程。使用該方法 可開發(fā)舒適度更好的自動(dòng)血壓測量設(shè)備。
【附圖說明】
[0018] 圖1是本發(fā)明的流程圖。
[0019] 圖2是利用本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)血壓測量的實(shí)施例示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的原理作詳細(xì)說明。
[0021] 示波法血壓測量通常采用曲線擬合算法并配合幅值系數(shù)計(jì)算血壓值，為了保證測 量精度，要求在一次血壓測量時(shí)要包含可檢測到的適當(dāng)數(shù)量的脈動(dòng)周期，如果脈動(dòng)周期過 少會(huì)嚴(yán)重影響測量精度，但過多并不能對測量精度帶來實(shí)質(zhì)性提高，反而由于測量時(shí)間過 長導(dǎo)致被測量者的不舒適感增加，一般以十個(gè)左右脈動(dòng)周期為宜。為了兼顧測量精度和舒 適度，當(dāng)使用大尺寸袖帶（如肥胖患者）時(shí)應(yīng)提高充氣量，而用小尺寸袖帶（如兒童）時(shí)應(yīng) 降低充氣量。同樣當(dāng)被測量者的心率過慢時(shí)，為保證測量過程能獲得適當(dāng)數(shù)量的脈動(dòng)周期， 就應(yīng)降低充氣量；反之，心率過快時(shí)應(yīng)增加充氣量，以縮短測量過程。所以，為保證被測量者 在測量過程中的最大舒適度，在測量過程中，必須能根據(jù)袖帶壓力變化和被測量者實(shí)時(shí)脈 率能自動(dòng)調(diào)節(jié)充氣量。
[0022] 參見圖1，本發(fā)明主要包括3個(gè)過程；過程一，根據(jù)袖帶壓力提取的震蕩波，進(jìn)行脈 動(dòng)檢測，并以此為基礎(chǔ)計(jì)算平均脈率；過程二，測量一定時(shí)間間期內(nèi)的袖帶壓力變化值，通 過袖帶壓力變化來間接反映當(dāng)前的氣栗充氣量；過程三，根據(jù)過程一和過程二分別得到的 平均脈率和袖帶壓力變化值動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)氣栗驅(qū)動(dòng)電壓。
[0023] 步驟一：設(shè)置脈搏次數(shù)η為0、平均脈率r為初始值R。、判斷定時(shí)t為0、氣栗驅(qū)動(dòng) 電壓V為V。，啟動(dòng)氣栗開始測量。
[0024] 平均脈率初始值R。將影響后續(xù)的平均脈率，一般可選擇60~100次/分鐘。氣 栗驅(qū)動(dòng)電壓初始值V。決定了在檢測到脈動(dòng)信號(hào)前的氣栗充氣速度，由于這一階段對血壓測 量沒有作用，一般可選擇氣栗允許的最大驅(qū)動(dòng)電壓V_，以便加快測量速度。
[0025] 步驟二：根據(jù)袖帶壓力提取的震蕩波，進(jìn)行脈動(dòng)檢測，如果檢測到脈動(dòng)，根據(jù)本次 脈動(dòng)與上次脈動(dòng)的時(shí)間間隔，計(jì)算本次脈動(dòng)的瞬時(shí)脈率，然后利用平滑濾波方法計(jì)算平均 脈率rn，使脈搏次數(shù)η加1。
[0026] 具體方法是：
[0027] 脈動(dòng)檢測可以通過硬件檢測電路實(shí)現(xiàn)，也可通過軟件實(shí)時(shí)分析實(shí)現(xiàn)。當(dāng)檢測到脈 動(dòng)時(shí)，記錄下當(dāng)前的時(shí)間值!^，其中η為當(dāng)前的脈搏次數(shù)。
[0028] 如果脈搏次數(shù)η