一种新型电子血压计的研制

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1、第29卷第1期燕山大学学报Vol.29No.12005年1月JournalofYanshanUniversityJan.2005文章编号：1007-791X(2005)01-0059-05一种新型电子血压计的研制刘宝华1，候蓝田2，王戬1，张力1，陈利民3（1.燕山大学机械工程学院，河北秦皇岛066004；2.燕山大学信息科学与工程学院，河北秦皇岛066004；3.河北省电子产品监督检验所，河北石家庄050000）摘要：分析了目前电子血压计存在的问题，提出在充气中测量血压的方法，通过对气泵电机的闭环控制来保证袖带压力的线性变化，以减小配置抛物线插补误差的原理设计了一种新型电子血

2、压计。该测量原理克服了现有电子血压计的缺点和不足，具有测量速度快、精度高等优点，可广泛应用于临床和家庭保健中。关键词：电子血压计；收缩压；舒张压；单片机中图分类号：TP391.76文献标识码：A所对应时刻袖带内的压力值来确定血压值。0引言1.1收缩压与舒张压判定血压作为人体最为重要的生命参数，对其精确测量，在临床医学特别是危重病人及全麻病人的监目前国内外的电子血压计普遍采用幅值系数护具有重要意义。血压测量可分为直接法和间接法法判别收缩压和舒张压。脉搏波动最大幅值与两种。直接法必须经皮将导管放入血管内，是一种收缩压脉搏波动幅值及舒张压脉搏波动幅值具有创伤性的高精度测量方法，一般用

3、于危重病人对于不同的受检验者均有如下比例关系：或开腔手术病人。间接法是临床普遍采用的方法，=1，=2(1)主要以柯氏声法和振动法为代表，这种测量方法与直接法相比，测量精度相对较低，但由于是无创伤图1(a)为脉搏波动的压力波动曲线，其波形测量，所以是临床及家庭保健最多采用的方法。包络线近似抛物线，通过插补，将抛物线最大值前目前医用监护仪中的血压测量模块及家庭用边的脉搏波动幅值等于1点投影到袖带静压电子血压计的型号较多，但存在主要的缺点为：1）力曲线图1(b)上，该点的袖带压力定义为收缩压袖带充气压力高，测量时间长，会使测量者的测量，同样将抛物线最大值后边脉搏波动幅值等于手臂麻木，

4、舒适感差；2）重复性差，测量数据离2点投影到袖带静压力曲线图1(b)上，该点散，无一定规律；3）对于高血压患者很难一次测对应的袖带压力定义为舒张压，抛物线最大值量出血压。本文通过对间接法血压测量存在的问题点对应的袖带压力定义为平均压。血压测量时进行研究，采取相应的措施加以克服，设计了快单片机存储在放气过程中检测到的每一个脉搏跳速、高精度测量的电子血压计。动的最大值及其对应的袖带压力，当记录的脉搏波动次数达到要求后，打开气阀释放残余气体，单片1现有电子血压计测量原理机利用存储的脉搏波动数据配置脉搏波动包络线在间接方法血压测量中，无论柯氏声法还是振——抛物线，有了抛物线，就可以确定

5、抛物线下符动法都需要用袖带阻断动脉血液流动，在放气过程合系数1点的袖带压力既收缩压及符合系数2中检测柯氏声或振动波，然后利用检测到的特征点下袖带压力既舒张压，计算完毕后显示收缩压、收稿日期：2003-12-23作者简介：刘宝华（1966-），男，山东昌邑人。副教授。主要研究方向为单片机应用与开发、机电一体化系统、医疗电子系统等。60燕山大学学报2005舒张压及平均压。2）被测者的收缩压未知，充气上限max只能按估计值设定，如果设定值低于收缩压，将使测量失败，重新设置充气上限再进行测量。如果袖带充1气压力远高于收缩压值，将导致测量时间延长。23）袖袋压力越低，袖袋压力变化量越小，

6、致使测量者肢体麻木。(a)max12max1.89300123(b)0图1连续放气袖带内压力变化曲线图2放气时袖带压力－时间特性曲线Fig.1ThecurveofpressureinthecuffwithcontinuousdeflationFig.2Thecurveofpressureandtimeinthecuffwhendeflating在血压测量中，袖带气体由节流阀排出缓慢排除，袖带压力由最大压力max放气到大气压的时间2快速、高精度电子血压计设计为（在袖带压力下降到舒张压之前，忽略袖带的体积变化）：2.1快速测量的途径目前电子血压计采用的测量过程都是先用气112max

7、2max2(2)=1+2=1+0.945泵向袖带充气，当袖带压力达到设置上限max后再10通过节流阀放气。假设收缩压已知，则一次血压测式中：为绝热指数，空气为1.4；0为大气压力；量的时间为3个阶段：充气阶段0~1（时间10~1为从袖带上限压力max开始放气到袖带压力为20s），测量阶段1~2（时间20~40s），释放袖带残=1.8930的时间；2为袖带从压力为=1.8930到余气体2~3（时间3~5s）。整个测量过程顺序为：袖带压力下降到0的时间；为临界压力；为放气袖带充气气泵关闭、节流阀