專利名稱：基于柯氏音法和示波法相結(jié)合的電子聽診血壓計的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種血壓計。
背景技術(shù)：
目前，高血壓已成為在全世界范圍內(nèi)危及大眾健康的一個重要因素，而我國的高 血壓患者數(shù)量則高達(dá)我國總?cè)丝诘?3%，其中以中老年人居多。高血壓病患者需要經(jīng)常測量 血壓值，從而合理服用降壓藥進(jìn)行治療，因而，方便、準(zhǔn)確的血壓測量是診斷和治療高血壓 的關(guān)鍵?，F(xiàn)有的血壓計主要有兩類，一類是醫(yī)院廣泛使用的人工聽診式血壓計，另一類是 家庭廣泛使用的示波法電子血壓計。人工聽診式血壓計，主要分為水銀柱(汞柱)血壓計和指針式血壓計，這類血壓計 的測量機(jī)理是柯氏音聽診法，即通過連接有壓力計的充氣袖帶壓迫上臂血管，在放氣過程 中由醫(yī)生通過聽診器監(jiān)聽上臂動脈產(chǎn)生的柯氏音，并觀察壓力計示值來判斷收縮壓和舒張 壓?？率弦袈犜\法是世界衛(wèi)生組織、國際高血壓聯(lián)盟等協(xié)會認(rèn)可的血壓測量技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，也是 醫(yī)院和醫(yī)生廣泛認(rèn)可的測量方法，其測量結(jié)果被作為臨床高血壓診斷和分級的金標(biāo)準(zhǔn)。然 而，人工聽診式血壓計的測量過程較為復(fù)雜，測量結(jié)果容易受到環(huán)境噪聲、聽覺靈敏度、以 及放氣速度等因素的影響，而且這種血壓計的體積大，不方便攜帶，不具備豐富經(jīng)驗(yàn)的人難 以使用這類血壓計，因此，人工聽診式血壓計難以被廣泛家庭采用。示波法電子血壓計，其測量機(jī)理是示波法(又稱震波法)，即采用壓力傳感器獲得 充氣或放氣過程中袖帶氣壓的波動(脈搏波)，通過脈搏波振幅與血壓的關(guān)系間接地實(shí)現(xiàn)血 壓測量。這類電子血壓計操作簡單，測量結(jié)果穩(wěn)定性和一致性較高，常用于居家自測，其測 量結(jié)果可用作血壓診斷的參考。然而，示波法電子血壓計的致命缺點(diǎn)則是測量結(jié)果準(zhǔn)確度 差、可信度低，通常僅能滿足誤差小于10毫米汞柱，而這種誤差將導(dǎo)致大量的誤診和漏診。 由于示波法是間接地通過脈搏波實(shí)現(xiàn)血壓測量，而脈搏波直接受血管壁硬度，心臟瓣膜狀 況等因素的影響，被測者的個體差異將導(dǎo)致測量結(jié)果存在固有誤差，而且測量過程中手臂 肌肉搐動或人體活動都會影響脈搏波的振幅，從而導(dǎo)致測量結(jié)果不準(zhǔn)，因此，示波法電子血 壓計只能作為血壓測量參考，在歐美部分國家，法律禁止醫(yī)院使用該類血壓計的測量結(jié)果 作為疾病診斷依據(jù)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是解決人工聽診式血壓計不方便攜帶及柯氏音聽診法不易操 作、容易受環(huán)境影響的問題，以及示波法電子血壓計測量誤差大的問題，提供了一種基于柯 氏音法和示波法相結(jié)合的電子聽診血壓計?；诳率弦舴ê褪静ǚㄏ嘟Y(jié)合的電子聽診血壓計，它由袖帶、拾音器、氣壓傳感 器、信號處理單元、充氣/放氣單元、人機(jī)交互單元和微處理器組成，所述袖帶內(nèi)置氣囊，所 述氣囊通過導(dǎo)氣管與充氣/放氣單元連通，其特征在于氣囊還通過導(dǎo)氣管與氣壓傳感器相
3連通，氣壓傳感器的氣壓電信號輸出端連接信號處理單元的氣壓信號輸入端，拾音器的柯 氏音信號輸出端連接信號處理單元的柯氏音信號輸入端，信號處理單元的信號輸出端連接 微處理器的信號輸入端，微處理器的充氣控制信號輸出端連接充氣/放氣單元的充氣控制 信號輸入端，微處理器的放氣控制信號輸出端連接充氣/放氣單元的放氣控制信號輸入 端，人機(jī)交互單元的數(shù)據(jù)通信端連接微處理器的數(shù)據(jù)通信端。本實(shí)用新型的積極效果本實(shí)用新型的電子聽診血壓計通過將柯氏音法與示波法 結(jié)合，保證了測量結(jié)果的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性，該電子血壓計成本低、操作簡單、抗干擾能力強(qiáng)， 利于實(shí)用化。

圖1為本實(shí)用新型的電子聽診血壓計的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是包含氣泵、電子閥和節(jié) 流閥的電子聽診血壓計的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
具體實(shí)施方式
一本實(shí)施方式的基于柯氏音法和示波法相結(jié)合的電子聽診血壓 計，它由袖帶1、拾音器2、氣壓傳感器3、信號處理單元4、充氣/放氣單元5、人機(jī)交互單元 6和微處理器7組成，所述袖帶1內(nèi)置氣囊，所述氣囊通過導(dǎo)氣管與充氣/放氣單元5連通， 其特征在于氣囊還通過導(dǎo)氣管與氣壓傳感器3相連通，氣壓傳感器3的氣壓電信號輸出端 連接信號處理單元4的氣壓信號輸入端，拾音器2的柯氏音信號輸出端連接信號處理單元4 的柯氏音信號輸入端，信號處理單元4的信號輸出端連接微處理器7的信號輸入端，微處理 器7的充氣控制信號輸出端連接充氣/放氣單元5的充氣控制信號輸入端，微處理器7的 放氣控制信號輸出端連接充氣/放氣單元5的放氣控制信號輸入端，人機(jī)交互單元6的數(shù) 據(jù)通信端連接微處理器7的數(shù)據(jù)通信端。參見圖1。所述拾音器2中內(nèi)置聲音傳感器，且所述聲音傳感器為麥克風(fēng)或壓電陶瓷。參見圖2，本實(shí)施方式中的充氣/放氣單元5由氣泵51、電磁閥52和節(jié)流閥53組 成；所述氣泵51的充氣控制信號輸入端連接微處理器7的充氣控制信號輸出端，且氣泵51 的出氣口與袖帶1的氣囊通過導(dǎo)氣管相連通，氣泵51的進(jìn)氣口放空；所述電磁閥52的放氣 控制信號輸入端連接微處理器的放氣控制信號輸出端；所述電磁閥52的一端通過導(dǎo)氣管 與袖帶1的氣囊連通，電磁閥52的另一端放空；所述節(jié)流閥53的一端通過導(dǎo)氣管與袖帶1 的氣囊連通，節(jié)流閥53的另一端放空。所述的充氣/放氣單元5的功能是對袖帶1進(jìn)行充氣和放氣，考慮降低成本的情 況下，所述充氣/放氣單元5也可以采用通用的橡膠球，手工進(jìn)行充氣或放氣。所述袖帶1和拾音器2可以定制為一體，即拾音器2與袖帶1相連，且拾音器2位 于袖帶1的下沿處，此時，袖帶1和拾音器2作為整體佩戴于待測者手臂上；袖帶1和拾音 器2也可分開佩戴。應(yīng)用本實(shí)施方式進(jìn)行血壓測量時，所述袖帶1需佩帶在待測者的上臂；所述拾音 器2需安置在待測者上臂的動脈血管的上方，拾音器2中的聲音傳感器用于替代傳統(tǒng)柯氏 音法中的人耳，來獲得待測者的上臂動脈產(chǎn)生的柯氏音信號；所述氣壓傳感器3，用于替代 傳統(tǒng)柯氏音法中的水銀柱壓力計或指針式壓力計，來感知袖帶1的氣囊內(nèi)的氣壓信號和待測者的脈搏波信號；所述充氣/放氣單元5，用于替代傳統(tǒng)柯氏音法中的橡膠球，在微處理 器7的控制下，實(shí)現(xiàn)對袖帶1的氣囊的自動充氣或自動放氣；所述人機(jī)交互單元6，用于操 作指令的輸入以及測量結(jié)果的顯示；本實(shí)施方式的工作原理為操作者通過人機(jī)交互單元6啟動或結(jié)束血壓自動測 量；微處理器7控制充氣/放氣單元5，通過導(dǎo)氣管對袖帶1的氣囊進(jìn)行充氣和放氣；袖帶 1與氣壓傳感器3通過導(dǎo)氣管連通，充氣和放氣過程中，氣壓傳感器3將氣壓信號轉(zhuǎn)化成氣 壓電信號傳輸?shù)叫盘柼幚韱卧?，經(jīng)過信號處理單元4處理后的信號由微處理器7進(jìn)行采 樣；拾音器2中的聲音傳感器將柯氏音信號轉(zhuǎn)化成柯氏音電信號后傳輸?shù)叫盘柼幚韱卧?， 經(jīng)過信號處理單元4處理后的信號由微處理器7進(jìn)行采樣；微處理器7對采樣到的信號進(jìn) 行運(yùn)算后得出血壓值；測量結(jié)果由微處理器控制人機(jī)交互界面加以顯示。其中，在微處理器7對采樣到的信號進(jìn)行運(yùn)算后得出血壓值的過程中，首先是利 用示波法來粗略測出血壓值，獲得收縮壓和舒張壓的區(qū)間范圍，然后再在此區(qū)間范圍內(nèi)，通 過閾值法對柯氏音信號進(jìn)行查找，找到柯氏音的出現(xiàn)點(diǎn)和消失點(diǎn)，其對應(yīng)的氣壓值即為收 縮壓和舒張壓。如果測量正常，柯氏音的出現(xiàn)點(diǎn)和消失點(diǎn)應(yīng)位于區(qū)間范圍的中部，此時所示 血壓值可信；如果柯氏音的出現(xiàn)點(diǎn)或消失點(diǎn)靠近區(qū)間范圍的邊緣，則表明此時所示血壓值 不十分可信，可通過自動調(diào)整柯氏音濾波系數(shù)，并對柯氏音信號再次濾波后重新搜索，若仍 然在區(qū)間邊緣，則可通過程序錯誤判斷機(jī)制提示用戶測量結(jié)果的可信度差或測量錯誤。人機(jī)交互單元6采用點(diǎn)陣式液晶顯示器、滾動式動態(tài)顯示脈搏波信號及柯氏音信 號的波形。測量過程中，被測者的身體運(yùn)動可能導(dǎo)致血壓測量結(jié)果不準(zhǔn)，手臂的運(yùn)動將導(dǎo)致 波形變形，甚至雜亂。該波形顯示功能旨在提示被測者保持正確的測量姿勢，從而提高血壓 測量的成功率，另一方面，有經(jīng)驗(yàn)的使用者通過觀察測量過程中所顯示的波形和相應(yīng)的氣 壓數(shù)值即可自己判斷血壓值。本實(shí)施方式的電子聽診血壓計，由于采用了微處理器，能夠?qū)崿F(xiàn)多種先進(jìn)的數(shù)字 信號處理方法和容錯機(jī)制，有效地提高了血壓計的抗干擾能力和示值可信度。此外，本實(shí)施 方式的電子聽診血壓計，與現(xiàn)有的一般電子血壓計相比，僅增加了廉價的拾音器，卻可使得 性能得到大幅度的提高。本實(shí)用新型采用示波法與柯氏音法相結(jié)合的方式對血壓進(jìn)行測量，將兩者的優(yōu)勢 互補(bǔ)，能夠同時保證測量結(jié)果的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。示波法測量到的血壓值存在誤差，但是測 量結(jié)果相對穩(wěn)定，而柯氏音法則相反，噪聲干擾可能導(dǎo)致柯氏音法測量出錯，但是由于柯氏 音法僅通過判斷聲音的出現(xiàn)了消失來獲得收縮壓和舒張壓，如果測量不出錯，則測量值是 準(zhǔn)確的。由于柯氏音法是醫(yī)生廣泛熟悉并認(rèn)同的方法，也是臨床疾病診斷的金標(biāo)準(zhǔn)，用柯氏 音法測得的結(jié)果可作為臨床疾病診斷的標(biāo)準(zhǔn)。另外，本實(shí)施方式的整個測量時間短，步驟二 中利用示波法在氣囊充氣過程中實(shí)施血壓初步測量，從而針對不同人可實(shí)現(xiàn)自動調(diào)整不同 的最大充氣壓力，放氣過程中則通過柯氏音法實(shí)時判斷舒張壓出現(xiàn)點(diǎn)，一旦找到舒張壓即 快速放氣，通過上述智能沖放氣有效縮短了測量時間，減小使用者痛苦。
權(quán)利要求基于柯氏音法和示波法相結(jié)合的電子聽診血壓計，它由袖帶(1)、拾音器(2)、氣壓傳感器(3)、信號處理單元(4)、充氣/放氣單元(5)、人機(jī)交互單元(6)和微處理器(7)組成，所述袖帶(1)內(nèi)置氣囊，所述氣囊通過導(dǎo)氣管與充氣/放氣單元(5)連通，其特征在于氣囊還通過導(dǎo)氣管與氣壓傳感器(3)相連通，氣壓傳感器(3)的氣壓電信號輸出端連接信號處理單元(4)的氣壓信號輸入端，拾音器(2)的柯氏音信號輸出端連接信號處理單元(4)的柯氏音信號輸入端，信號處理單元(4)的信號輸出端連接微處理器(7)的信號輸入端，微處理器(7)的充氣控制信號輸出端連接充氣/放氣單元(5)的充氣控制信號輸入端，微處理器(7)的放氣控制信號輸出端連接充氣/放氣單元(5)的放氣控制信號輸入端，人機(jī)交互單元(6)的數(shù)據(jù)通信端連接微處理器(7)的數(shù)據(jù)通信端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于柯氏音法和示波法相結(jié)合的電子聽診血壓計，其特征在 于所述拾音器(2)中內(nèi)置聲音傳感器，且所述聲音傳感器為麥克風(fēng)或壓電陶瓷。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于柯氏音法和示波法相結(jié)合的電子聽診血壓計，其特征在 于所述充氣/放氣單元(5)由氣泵(51)、電磁閥(52)和節(jié)流閥(53)組成；所述氣泵(51)的 充氣控制信號輸入端連接微處理器(7)的充氣控制信號輸出端，且氣泵(51)的出氣口與袖 帶(1)的氣囊通過導(dǎo)氣管相連通，氣泵(51)的進(jìn)氣口放空；所述電磁閥(52)的放氣控制信 號輸入端連接微處理器的放氣控制信號輸出端；所述電磁閥(52)的一端通過導(dǎo)氣管與袖 帶(1)的氣囊連通，電磁閥(52)的另一端放空；所述節(jié)流閥(53)的一端通過導(dǎo)氣管與袖帶 (1)的氣囊連通，節(jié)流閥(53)的另一端放空。
專利摘要基于柯氏音法和示波法相結(jié)合的電子聽診血壓計，它涉及一種血壓計，它解決了人工聽診式血壓計不方便攜帶及柯氏音聽診法不易操作、容易受環(huán)境影響的問題。電子聽診血壓計由內(nèi)置氣囊的袖帶、拾音器、氣壓傳感器、信號處理單元、充氣/放氣單元、人機(jī)交互單元和微處理器組成；微處理器控制充氣/放氣單元對袖帶進(jìn)行充氣或放氣，氣壓傳感器獲取的氣壓信號和拾音器獲取的柯氏音信號經(jīng)信號處理單元處理后，由微處理器首先利用示波法得出血壓值的范圍，再在上述范圍內(nèi)通過閾值法查找柯氏音信號，得到最終的血壓值，該結(jié)果最終由控制人機(jī)交互界面顯示。本實(shí)用新型能夠同時保證測量結(jié)果的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性，可用于血壓測量領(lǐng)域。
文檔編號A61B7/04GK201617821SQ201020171669
公開日2010年11月3日 申請日期2010年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月27日
發(fā)明者李滿天, 王鵬飛, 鄧靜 申請人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)