血管硬度测量仪的研制

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1、重庆大学硕士学位论文1绪论得到正比于频偏的信号，它与血管壁运动速度和血流速度成正比，此值再由声频放大器放大，最后得到一个声频输出。在血管被阻断期间，血管壁静止不动，所以无频移产生，这时，无声频输出。当动脉血压刚巧低于或高于袖带内压力的时刻，由于血流和血管壁运动大，所以产生较大的频移信号，因而能检测出声频输出。超声法的优点是它的适用范围广，即适用于成人，也适用于婴儿和低血压患者，同时可以用于噪声很强的环境。其缺点是测量过程中，受试者的身体活动可以引起传感器和血管之间超声波途径的变化，从而影响测量结果。④双袖带法“川双袖带法是

2、由Dobbeleer于1965年提出的，它基于这样一个基本原理：当血液流过一根被部分阻断的动脉时，其流速与动脉被阻断的程度有关。当动脉被充气袖带阻断于收缩压时，流速最慢，当袖带内压力接近舒张压时，其流速最快。这样，在收缩压状态下流经袖带下血管的血流在两袖带中就会有一定的时间差，据此就可测出血压的数值。双袖带法的优点是不受外界噪声的影响，缺点是测量过程较为复杂，血压特征点的标定一致性较差。⑤脉搏延时法”“”脉搏延时法是利用血管内压力超过袖带压力时所产生的脉搏波滞后于心电图R波的原理，测量出R波和脉搏波之间的时间间隔T，找出T

3、的特征点，从而求出欲测的收缩压和舒张压数值。这一方法是Geddes等人在1981年提出的。它克服了用柯氏音法难于提供明确的舒张压辨识点的缺点。脉搏延时法血压数值的辨别采用放气过程中的袖带压曲线、脉搏波波形以及心电图波形。随着袖带压的降低，R波和脉搏波之间的时间间隔T将随袖带内压力而变。即随袖带压的降低，间隔T逐渐减小。T间隔最大时所对应的袖带压为收缩压，而最小T值对应的袖带压为舒张压。采用脉搏延时法测量血压，特征点容易识别，测量精度也较好。1．2．2血管硬度测量技术的研究现状对于动脉血管硬度的诊断治疗问题，国内外都进行了大

4、量的研究。也形成了几种较为完善的测量技术。1。①PWV法：通过测量脉搏波的传播速度来判定血管硬化程度并推导各项心血管系统参数值；②波形分析法：用计算公式拟合脉搏波曲线，通过得到的公式参数值判断血管的4重庆大学硕士学位论文1绪论硬化程度；③体积描记法：利用测到的胸阻抗值和描记的脉搏波图形来计算动脉血管硬度、动脉顺应性等各项心血管系统参数值；④超声多普勒技术：利用超声技术测定血管直径在脉搏波动时的变化情况和血管壁的厚度，由此计算各项心血管系统参数值，此方法精度较其他方法高，同时仪器的技术要求和造价也最高；⑤弹性腔模型法：通过对

5、心血管系统建立改进的弹性腔模型来推导运算公式，得到包括动脉顺应性在内的心血管系统参数值。各种测量方法之问仪器的精度、造价要求不同，提取的生物信号也有差别，因此得到的数据有的比较精确，有的略为粗糙，但都能说明一定的心血管系统状况方面的问题，都有值得学习借鉴的地方。另外，各种方法并非完全独立，都有一些相似的理论基础和一定的联系，如它们都运用了脉搏波理论通过对血管中脉搏波的分析来获取所需要的信息。1．2．3血压与血管硬度测量系统的发展现状在血压测量方面，无创数字血压计多采用示波法测量技术。国内对血压测量技术也进行了一定的研究，但

6、将其技术转化为产品的很少。目前，国内市场上的数字血压计多来自国外进口。进口的数字血压计具有准确性、重复性较好的优点，但其测量技术作为公司机密不予公开。血管硬化诊断方面，国内有分析脉搏波信号、建立心血管壁模型来判定血管硬化程度研究，但尚未见开发生产测量血管硬度的仪器。目前，对于血管硬化程度的诊断，主要采用多普勒仪。多普勒仪利用超声多普勒效应来测定动脉的脉搏波传导速度，从而诊断人体动脉血管硬化的轻重程度。多普勒仪结构复杂、造价昂贵。国内主要依赖进口，使用国外生产的多普勒仪。1．3本文的主要研究内容本文在对血压以及血管硬度测量算

7、法深入研究的基础上，研制了一种血压与血管硬度测量仪。该仪器不仅能够测试收缩压、平均压、舒张压、心率，还能根据被测者的脉搏波波形特征，计算出其血管弹性指数和动脉顺应性。论文的主要研究工作包括以下几个方面：①研究示波法测量血压及血管硬度的基本原理。②设计制作信号处理模拟电路，对从压力传感器输出的信号进行两路滤波、幅值放大与电平提升等处理，获得一路袖带压信号与～路脉搏波信号。5重庆大学硕士学位论文1绪论③设计制作数据采集电路，将模拟信号转换为数字信号进行存储与传输。④设计制作键盘电路、液晶显示电路以及通信电路。⑤设计制作袖带自动

8、充放气控制电路与电源驱动电路。⑥研究归纳血压算法，编写血压判定程序，计算血压、心率。⑦研究血管硬化程度分析方法，采用单片机实现动脉弹性指数以及臂动脉顺应性的测量。⑥对测量结果进行分析比较，从而对系统进行验证和改进。6重庆大学硕士学位论文2示波法与脉搏波理论概述2．1引言2示波法与脉搏波理论概述在硬件电路