專利名稱：采用柯氏音電子助測血壓計測量血壓的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及人體血壓測量醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，尤其涉及一種采用柯氏音電子助測血壓計測量血壓的方法。
背景技術(shù)：
人類發(fā)現(xiàn)血壓及其醫(yī)學(xué)重要性以后，就陸續(xù)研究和嘗試多種血壓測量方法。
1896年，德國病理學(xué)家馮.雷克林霍森(Von Recklinghausen)發(fā)現(xiàn)，在使用臂帶充放氣測量血壓的過程中，隨著外壓力的下降，臂帶內(nèi)氣體中會出現(xiàn)一個振蕩波，其幅度與人體血壓相關(guān)。他認為，測得這種振蕩波的幅度，就可以通過某種換算關(guān)系求得收縮壓和舒張壓，并把這種方法稱為示波法。但在接下來的很長一段時間內(nèi)，所稱換算關(guān)系難以確定。后來隨著電子技術(shù)的開發(fā)和研究，一般認為當振蕩波的波幅達到最大時臂帶內(nèi)的外壓力對應(yīng)于動脈血壓的平均值，可以從波幅包絡(luò)線的形狀來判斷收縮壓和舒張壓。但具體如何判斷迄今沒有統(tǒng)一和公認的方法和標準。
到1905年，俄國醫(yī)生柯洛特可夫(Korotkkoff)發(fā)現(xiàn)，在結(jié)合使用臂帶與聽診器測量血壓時，當外壓力降至進入人體血壓區(qū)時，可以從插在臂帶下的聽診器中聽到一種有規(guī)律的節(jié)拍音，以此可定義血壓。對此的迅速研究表明，這種節(jié)拍音是血液重新沖開被壓癟的血管后所發(fā)出的血液回流音、摩擦音、脈搏沖擊音的混合物，其強度、音色、音調(diào)等因人而異，但有兩種信息是共同的。其一是幅度，即聲音強度均呈由弱轉(zhuǎn)強，由強轉(zhuǎn)弱，再轉(zhuǎn)強，然后迅速轉(zhuǎn)弱直至消失的雙馱峰形變化；其二是音調(diào)也由清晰變混雜、沉悶，然后在重新響亮后迅速“變音”直至消失。根據(jù)這兩種普適性，定義節(jié)拍音開始出現(xiàn)時的平衡外壓力為收縮壓，出現(xiàn)“變聲”時為舒張壓就顯得自然而合理了。同時，測量位置在上臂肱動脈附近，測量時取坐姿，被測點要求大約與心臟處同一高度等也隨之可約定。后來即稱這種節(jié)拍音為柯氏音，相應(yīng)的定義血壓的方法稱為柯氏音法，亦即聽診法。這一方法由于其確定性明顯，可操作性強，也不存在例如示波法所要求的換算方法問題，很快為醫(yī)學(xué)界共認。迄今為止，它是醫(yī)學(xué)，特別是臨床診斷規(guī)定性測量方法，也是所有醫(yī)學(xué)表達的國際語言。
與此相關(guān)的是血壓測量器具，在許多國家，包括我國在內(nèi)的國家醫(yī)療器械分類目錄中統(tǒng)稱為“血壓計”。實際上，它是用于測量血壓的壓力計和血壓測量器具的統(tǒng)稱，前者必須和聽診器配用，后者可直接測量血壓。目前在國內(nèi)外市場上，“血壓計”包括以下三類1)傳統(tǒng)的汞柱式血壓計、彈性元件式血壓表和新近出現(xiàn)的光顯血壓計。它們與醫(yī)用聽診器配用，構(gòu)成典型的柯氏音血壓測量，迄今是醫(yī)療機構(gòu)普遍采用的醫(yī)學(xué)診斷測量。近十多年來，汞柱式血壓計在世界范圍內(nèi)被陸續(xù)禁止銷售和使用，而彈性元件式血壓表又由于示值盤小且易失準，一般不被醫(yī)院采用。因此，汞柱式血壓計被取締后，在世界范圍內(nèi)一直難有合適的替代品，在這種情況下出現(xiàn)了光顯血壓計。
由于非專業(yè)人員很難掌握通過聽診器聽測血壓，所以這種本來意義上的柯氏音法測量配合很難適合越來越大的家庭保健需要。
2)柯氏音電子化的血壓測量器具。幾十年來，先國外，后國內(nèi)，出現(xiàn)過多種這樣的器具，其名稱很不一致，一般都必然地想到和采用探測器取代聽診器，經(jīng)電路處理后通過發(fā)聲或閃光提示血壓值。問題是方法和技術(shù)都不成熟，很難取信于用戶，最終都不能形成市場，后來終于被電子血壓計壓倒。
3)電子血壓計。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，上世紀70年代起陸續(xù)出現(xiàn)的電子血壓計以其使用方便、小巧而占領(lǐng)市場。目前大到血壓監(jiān)護儀，小到在手腕、手指處測量血壓，牌號、款式繁多，但引起的爭論也多，且一般都不能進入醫(yī)院。事實上，電子血壓計都以振蕩波為探測、處理對象，而如何從振蕩波幅度包絡(luò)判斷收縮壓和舒張壓則各行其道，難有共論。從物理屬性來說，柯氏音是主頻率在百Hz左右的人耳(通過聽診器)可聽聲波，而振蕩波則是主頻率比柯氏音高得多的不可聽機械波，兩者之間的相關(guān)性迄今屬于試驗和爭論的問題。
綜上所述，可以看出1)必須承認，迄今為止，柯氏音法是醫(yī)學(xué)人體血壓的最可把握、無需換算的測量方法，也是診斷醫(yī)學(xué)公認的國際通用語言。2)血壓測量電子化處于爭鳴和混亂階段，不僅在示波法可否與柯氏音法相關(guān)的問題上一直在爭論，而且還出現(xiàn)在手腕或手指處、或者在胸口用紅外線測量血壓的器具，這更是從未作過象樣討論的。正是這種混亂局面，也導(dǎo)致政府控管中的難度和不能統(tǒng)一。
血壓測量不僅是臨床診斷的基本內(nèi)容，而且越來越大地涉及千家萬戶，關(guān)系著高血壓病、心血管病的防治和國計民生。
從理論和實踐的結(jié)合上，確立采用柯氏音的電子化血壓測量方法，形成合適的器械，減輕醫(yī)護人員許多頻繁重復(fù)的操作，特別是為廣大城鄉(xiāng)居民提供準確、可靠而又相對方便的血壓監(jiān)測手段，這是在世界范圍內(nèi)都有著重大意義的課題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題是提供了一種采用柯氏音電子助測血壓計測量血壓的方法，旨在解決上述的問題。
為了解決上述問題，本發(fā)明是通過以下步驟實現(xiàn)的用柯氏音探頭在人體臂彎上方肱動脈處探測柯氏音并通過電纜輸送給柯氏音控制器；
柯氏音控制器記錄、處理、判斷柯氏音，按診斷醫(yī)學(xué)要求發(fā)出與被測者脈搏同步的節(jié)律性鳴叫，提示讀取收縮壓和舒張壓柯氏音出現(xiàn)時第一聲，柯氏音“變音”時最后一聲；測量者在聽到節(jié)律性鳴叫第一聲時從配用的壓力計上讀取收縮壓，最后一聲時讀取舒張壓。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是嚴格地以柯氏音為血壓測量的探測對象，能準確、可靠地將微弱的柯氏音信號轉(zhuǎn)變成人耳可直接聽取的同節(jié)律提示鳴叫，幫助測量者從配用的壓力計上讀取血壓測量值，實現(xiàn)真正意義上的柯氏音血壓測量的電子化；不僅為廣大城鄉(xiāng)居民提供了可靠的血壓自測器具，也為醫(yī)療機構(gòu)提供了比傳統(tǒng)測量方法更簡便的血壓診斷方法。


圖1是傳統(tǒng)聽診法測量血壓的信息流程圖；圖2本發(fā)明的信息流程圖；圖3是典型的柯氏音強度雙馱峰形變化圖；圖4是應(yīng)用本發(fā)明的柯氏音電子助測血壓計中柯氏音控制器模塊圖；圖5是應(yīng)用本發(fā)明的柯氏音電子助測血壓計舒張壓設(shè)置示意圖；圖6A是應(yīng)用本發(fā)明的柯氏音電子助測血壓計當放氣速度為3mmHg/s的一次血壓測量示意圖；圖6B是將放氣速度加快一倍的測量示意圖；具體實施例下面結(jié)合附圖與具體實施例對本發(fā)明作進一步詳細描述。
圖1是傳統(tǒng)聽診法測量血壓的信息流程圖。將聽診器插于臂帶下肱動脈處，先用充氣球?qū)Ρ蹘С錃饧訅撼^被測者的收縮壓，然后放氣減壓。在減壓過程中測量者仔細捕捉聽診器所探測到的柯氏音，同時觀察壓力計上變化著的壓力值，當柯氏音出現(xiàn)時所觀察到的壓力值記為收縮壓；柯氏音由弱變強，由強變?nèi)?，再由弱變強，然后迅速轉(zhuǎn)向消失，后一轉(zhuǎn)變點即“變音”時對應(yīng)的壓力值記為舒張壓。
圖2是本發(fā)明的信息流程圖，它是通過以下步驟實現(xiàn)的用柯氏音探頭在人體臂彎上方肱動脈處探測柯氏音并通過電纜輸送給柯氏音控制器1；柯氏音控制器記錄、處理、判斷柯氏音，按診斷醫(yī)學(xué)要求發(fā)出與被測者脈搏同步的節(jié)律性鳴叫，提示讀取收縮壓和舒張壓柯氏音出現(xiàn)時第一聲，柯氏音“變音”時最后一聲2；測量者在聽到節(jié)律性鳴叫第一聲時從配用的壓力計上讀取收縮壓，最后一聲時讀取舒張壓3。
在步驟1中柯氏音探頭由壓電晶體制作，該晶體對頻率為40～100Hz的聲波敏感；探頭靈敏度可充分做高，以保證收縮壓的準確提示；人類各個體千差萬別，柯氏音是血液重新沖開被壓癟的血管后所發(fā)出的血液回流音、摩擦音、脈搏沖擊音的混合物。經(jīng)實驗觀測，開始時(收縮壓)其基波頻率在80Hz左右，且諧音豐富，音色為“彈響音”；接近結(jié)束時(舒張壓)其基波頻率在50Hz左右，且諧音不豐富，音色為“捂音”。所以要求柯氏音探頭所用壓電晶體對頻率為40～100Hz的聲波敏感。要及時、準確提示收縮壓，探頭應(yīng)當有較高的靈敏度，并對基波的高次諧波能快速反應(yīng)。如直接將其轉(zhuǎn)變成可以在外部聽取的提示鳴叫，這只要通過放大器、振蕩器和蜂鳴器等簡單電路就可以了，這也是此前一些柯氏音電子血壓測量器具的常見做法。但這樣一來，脈搏音的干擾就無法解決了。當被壓癟的血管還沒有被沖開時，脈搏只能在離探頭較遠的地方出現(xiàn)，對探頭的影響可能不大；但在血管被沖開后，就在肱動脈中出現(xiàn)脈搏，它對探頭的影響就是直接的了。于是許多人在上述柯氏音“變音”后仍會有或長或短的脈搏音觸發(fā)鳴叫，如果根據(jù)這種提示鳴叫讀取血壓，舒張壓就會很低。因此，采用這樣的方法，結(jié)果就必然是探頭的靈敏度不高，肯定不能及時提示收縮壓；探頭的靈敏度即使能做高，但又會使舒張壓的測量提示面目全非；顯然，探測靈敏度必須符合及時提示收縮壓的要求，這是柯氏音法測量血壓電子化的一個前提。而在提高探測靈敏度的前提下，如何及時、準確地提示舒張壓，則是本發(fā)明所必須解決的一個關(guān)鍵問題，它決定著這一方法的成敗。在本發(fā)明中，這個關(guān)鍵問題的解決是通過下面的步驟2中要求的基本控制電路實現(xiàn)的。
在步驟2中柯氏音控制器的電路全程跟蹤被測個體的柯氏音；電路中設(shè)置放大器、振蕩器和蜂鳴器，在與其連接的柯氏音探頭受到柯氏音振動時蜂鳴器即被觸發(fā)鳴叫；通過在電路中設(shè)置高通濾波器、低通濾波器、峰值保持器、比較器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器和延時復(fù)位電路，以捕捉并記憶被測個體柯氏音第二峰強度，并當強度下降到所記憶的第二峰強度1/3時電路截止，以保證舒張壓的準確提示。
柯氏音控制器要能保證對柯氏音“變音”的準確提示，本發(fā)明首先解決的是依據(jù)原理問題。如前所述，柯氏音強度、音色、音調(diào)等因人而異，千差萬別，但其幅度，即聲音強度由弱轉(zhuǎn)強，由強轉(zhuǎn)弱，再轉(zhuǎn)強，然后迅速轉(zhuǎn)弱直至消失的雙馱峰形變化的規(guī)律則是共同的，其典型特征如圖3所示(摘自《生物醫(yī)學(xué)換能器原理》，R.S.C.科博特著，上?？萍汲霭嫔?。本發(fā)明按照從個性到共性、再由共性到個性的哲學(xué)思想，要求控制電路作如下設(shè)計跟蹤被測者個體的柯氏音強度雙峰圖象，在降壓測量過程中，比較、識別并保持第一峰強度記錄；越過強度低谷區(qū)后，再與第一峰強度比較，識別并保持第二峰強度記錄；當柯氏音強度越過第二峰開始下降時，電路迅速進入截止狀態(tài)，結(jié)束提示鳴叫，以保證準確提示舒張壓。顯然，這個方法跟蹤的是每一個體的柯氏音，不管所跟蹤個體柯氏音的強弱、壓差大小、音質(zhì)音調(diào)、是否有“聽診間隙”，聲強的記錄、比較和峰值保持都不受影響，因此是普適的；它又是依據(jù)柯氏音法規(guī)定的“變音”過后截止的，后期的脈搏振動對它沒有影響；在步驟3中測量者眼觀配用的壓力計上所顯示的壓力下降變化，耳聽柯氏音控制器發(fā)出的提示鳴叫，聽到連續(xù)鳴叫第一聲時讀取這時的壓力值即為收縮壓，最后一聲時讀取舒張壓。這顯然是對專業(yè)人員更為方便、可靠，對普通居民也很容易做到和做好的。
圖4柯氏音電子助測血壓計中所要求的柯氏音控制器模塊圖，它包含高通濾波器、低通濾波器、放大器、峰值保持器、比較器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器、振蕩器和延時復(fù)位電路，當柯氏音強度下降到所記憶的第二峰強度1/3時結(jié)束提示鳴叫，之后延時3～5s，電路恢復(fù)初始狀態(tài)；圖5是應(yīng)用本發(fā)明的柯氏音電子助測血壓計舒張壓設(shè)置示意圖；這里所述“1/3”理由如下圖6A是應(yīng)用本發(fā)明的柯氏音電子助測血壓計當放氣速度為3mmHg/s的一次血壓測量示意圖，被測者脈搏率在78次/min，在15～16s的時間內(nèi)，所述柯氏音控制器發(fā)出19次提示鳴叫，第二峰過后可聽到三次，測量者根據(jù)提示鳴叫，讀取血壓測得值為124～78mmHg；圖6B是將放氣速度加快一倍的測量示意圖，在7s的時間內(nèi)，所述柯氏音控制器發(fā)出9次提示鳴叫，第二峰過后可聽到一次，測量者根據(jù)提示鳴叫，讀取血壓測得值為122～80mmHg；考慮到個體的脈搏率可能更低，而且一般第二峰值對應(yīng)的最近一次脈搏也不一定出現(xiàn)在圖象峰值拐點處，設(shè)置截止強度低于第二峰值是必要的。例如按照圖4，典型的柯氏音第V期的壓差僅6mmHg左右，即使所述柯氏音控制器恰好在理論上的第二峰值處作了記錄，此后如果按照3mmHg/s的速度降壓，電路在此后(4/3)s內(nèi)截止，對于脈搏率為78次/min的被測者，只能再有一次觸發(fā)；如果按照6mmHg/s的速度降壓，電路在此后(2/3)s內(nèi)截止，可能就不會再有觸發(fā)，其舒張壓的提示鳴叫就在第二峰值附近；以上分析也說明，測量血壓過程中放氣降壓速度的掌握與被測者的脈搏率密切相關(guān)。脈搏快，放氣速度可以快一些；脈搏慢，放氣速度也應(yīng)當慢一些。一般說來，放氣降壓速度以3～6mmHg/s為宜。按照這樣的放氣降壓速度，選擇在柯氏音下降到第二峰值1/3，保證總能在第二峰即“變音”附近有至少一次、最多兩至三次(放氣速度相當慢)的提示鳴叫，然后電路恢復(fù)截止，從而保證舒張壓的及時、準確提示。
本發(fā)明及其所實施的柯氏音電子助測血壓計助測血壓與傳統(tǒng)的聽診法測量血壓在準確性、可靠性方面可對比如下1)本發(fā)明及其所實施的柯氏音電子助測血壓計提示收縮壓的精準性決定于柯氏音探頭以及與其連接的柯氏音控制器的靈敏度。按照本發(fā)明，在舒張壓提示手段另行設(shè)置后，這種靈敏度允許做高，技術(shù)上也能夠做高，保證了及時、準確提示收縮壓；而傳統(tǒng)聽診法的測量則取決于測量者的聽覺和注意力集中程度；2)本發(fā)明及其所實施的柯氏音電子助測血壓計在探測和記憶了被測者柯氏音第二強度峰后，總是在此后對強度低于其1/3的柯氏音截止提示，保證了舒張壓的助測誤差很??；而傳統(tǒng)聽診法的測量恰恰在舒張壓上出現(xiàn)難點，這是因為A)所謂“變音”難以區(qū)別和掌握，許多實際測量都以聽到最后一聲為判斷；B)同樣要取決于測量者的聽覺和注意力集中程度；和C)此時強脈搏被測者的脈搏音容易干擾；由此可見，本發(fā)明及其所實施的柯氏音電子助測血壓計應(yīng)用現(xiàn)代電子技術(shù)，使柯氏音法血壓測量程序化了，因而也更可靠了；考慮到健康保護和環(huán)境保護，所配用的壓力計采用光顯血壓計。
權(quán)利要求
1.一種采用柯氏音電子助測血壓計測量血壓的方法，是通過以下步驟實現(xiàn)的用柯示音探頭在人體臂彎上方肱動脈處探測柯氏音并通過電纜輸送給柯氏音控制器(1)；柯氏音控制器記錄、處理、判斷柯氏音，按診斷醫(yī)學(xué)要求發(fā)出與被測者脈搏同步的節(jié)律性鳴叫，提示讀取收縮壓和舒張壓柯氏音出現(xiàn)時第一聲，柯氏音“變音”時最后一聲(2)；測量者在聽到節(jié)律性鳴叫第一聲時從配用的壓力計上讀取收縮壓，最后一聲時讀取舒張壓(3)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用柯氏音電子助測血壓計測量血壓的方法，在步驟(1)中柯氏音探頭由壓電晶體制作，該晶體對頻率為40～100Hz的聲波敏感；探頭靈敏度可充分做高，以保證收縮壓的準確提示；在步驟(2)中柯氏音控制器的電路全程跟蹤被測個體的柯氏音；電路中設(shè)置放大器、振蕩器和蜂鳴器，在與其連接的柯氏音探頭受到柯氏音振動時蜂鳴器即被觸發(fā)鳴叫；通過在電路中設(shè)置高通濾波器、低通濾波器、峰值保持器、比較器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器和延時復(fù)位電路，以捕捉并記憶被測個體柯氏音第二峰強度，并當強度下降到所記憶的第二峰強度1/3時電路截止，以保證舒張壓的準確提示；在步驟(3)中測量者眼觀配用的壓力計上所顯示的壓力下降變化，耳聽柯氏音控制器發(fā)出的提示鳴叫，聽到連續(xù)鳴叫第一聲時讀取這時的壓力值即為收縮壓，最后一聲時讀取舒張壓。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種采用柯氏音電子助測血壓計測量血壓的方法，是通過以下步驟實現(xiàn)的用柯氏音探頭在人體臂彎上方肱動脈處探測柯氏音并通過電纜輸送給柯氏音控制器(1)；柯氏音控制器記錄、處理、判斷柯氏音，按診斷醫(yī)學(xué)要求發(fā)出與被測者脈搏同步的節(jié)律性鳴叫，提示讀取收縮壓和舒張壓柯氏音出現(xiàn)時第一聲，柯氏音“變音”時最后一聲(2)；測量者在聽到節(jié)律性鳴叫第一聲時從配用的壓力計上讀取收縮壓，最后一聲時讀取舒張壓(3)；嚴格地以柯氏音為血壓測量的探測對象，能準確、可靠地將微弱的柯氏音信號轉(zhuǎn)變成人耳可直接聽取的同節(jié)律提示鳴叫，幫助測量者從配用的壓力計上讀取血壓測量值，實現(xiàn)真正意義上的柯氏音血壓測量的電子化。
文檔編號A61B5/0225GK101084827SQ20061002734
公開日2007年12月12日 申請日期2006年6月7日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月7日
發(fā)明者崔開海, 朱乃煊 申請人:上海上達醫(yī)用儀表廠有限公司