血压的监测方法和装置的制作方法

文档序号:1132003
专利名称:血压的监测方法和装置的制作方法
技术领域
本发明涉及活体生命特征诊断装置,特别是一种动脉血压的监测方法和装置,但是,不仅限于此。
背景技术
对于大多数高血压病患者,长期佩戴或携带一个操作简单、准确的血压计用于随时地进行血压的监测是非常必要的。目前,公知的操作较为简单、准确的便携式电子血压计大多是使用袖带缠绕手臂、手腕,并通过使用电动泵来给袖带充气施加压力使动脉血管闭塞,然后缓慢放松袖带的方法获得动脉血压;由于使用充气泵,需要足够电力的电池,这样的装置不利于缩小体积、重量和长期佩戴。为解决所述问题,中国发明专利号95197644.3,名称“用于计量血压的装置”,以及中国发明专利申请号200480012661.0,名称“血压监护仪”中提出了使用其它压力施加和释放装置解决所述的问题方案,取得了一定的成效,但是,由于仍然使用动力加压装置,因此,仍然不利于缩小体积、重量、成本和长期佩戴的问题。

发明内容
本发明的目的在于改进以上技术的不足,使血压检测装置体积更小、重量更轻,更有利于制造和长期佩戴或携带。
本发明的目的通过下述途径实现本发明解决其技术问题所采用的技术方案是取消复杂的加压、泄压装置;直接用人体的手或人手所握物体、或者手动螺旋推进调整装置来对传感器装置实施加压、减压,通过简单的操作实现血压的监测。
实现本发明途径的技术方案包括如下1、一种血压的监测方法,其特征在于,包括阻截元件,放置在活体动脉血管皮肤表面,传感器装置,用于获取动脉血管从阻断到完全导通过程中的脉搏信号和施加于阻截元件或动脉血管上的压力信号,信号处理装置,用于解释动脉血管从阻断到完全导通过程中的脉搏信号和施加于阻截元件或动脉血管上的压力信号,从而确定实际动脉血压,首先,通过人手或人手所握物体对阻截元件实施预定的推进力,先使动脉血管阻断,然后,再按预定的速度逐渐减小人手或人手所握物体对阻截元件推进的力,使动脉血管与推进力减小速度相同的速度逐渐导通,同时,使传感器装置获取到动脉血管从阻断到完全导通过程中的脉搏信号和施加于阻截元件或动脉血管上的压力信号,然后,使用信号处理装置解释动脉血管从阻断到完全导通过程中的脉搏信号和施加于阻截元件或动脉血管上的压力信号,从而,确定实际的动脉血压。
2、根据1所述的方法,其特征在于,进一步包括信号处理装置解释脉搏信号和施加于阻截元件或动脉血管上的压力信号并确定血压的方法包括柯氏音方法,示波方法、振波方法等。但是,其应当包括其它的方法,如中国专利申请号03152232.7。名称“使用压力脉动占空比来确定血压的方法和设备”中所述确定血压的方法,等等。
3、一种血压监测装置,包括传感器装置,用于检测或获取动脉血管的脉搏信号和施加于动脉血管的压力信号,信号处理装置,用于解释传感器装置产生的信号,以确定代表实际动脉血压的血压信号,其特征在于所述传感器装置检测端的端口或端面还适于压在生命体动脉血管皮肤表面上,实施动脉血管的阻断和改变动脉血管的导通量,所述传感器装置还适于承接和传输人体实施的按压压力到传感器装置检测端的端口或端面。
所述传感器装置检测端的端口放置在人体动脉血管皮肤表面上,在所述传感器装置施加预定的、朝向检测端端口的按压压力时,传感器检测端的端口能够迫使动脉血管阻断,所述按压压力减小到预定的压力时,动脉血管部分导通,所述按压压力按预定的速度逐渐减小时,动脉血管逐渐导通,所述动脉血管从阻断到完全导通过程中,传感器装置能够检测到从无到有的、由大到小变化的、与按压压力成比例的、不同幅度值的脉搏信号。由此,通过柯氏音方法或者示波法、振波法等方法可以确定动脉血压。
4、一种血压监测装置,包括压力感应装置,用于检测或获取施加于动脉血管上的压力信号,脉搏传感器,用于检测或获取动脉血管的脉搏信号,信号处理装置,用于解释压力感应装置、脉搏传感器产生的信号,以确定代表实际动脉血压的血压信号,其特征在于所述脉搏传感器检测端的端口或端面还适于压在生命体动脉血管皮肤表面上,实施动脉血管的阻断和改变动脉血管的导通量,所述压力感应装置还适于承接和传输人体实施的按压压力到脉搏传感器检测端的端口或端面。
5、根据4所述的血压监测装置,其特征在于所述脉搏传感器与压力感应装置的压力感应端连接,或者,所述脉搏传感器与压力感应装置的非压力感应端连接,脉搏传感器检测端的端口或端面与压力感应装置的压力感应端朝向相反。
所述脉搏传感器检测端的端口或端面放置在人体动脉血管皮肤表面上,在所述压力感应装置施加预定的、朝向脉搏传感器检测端的端口或端面的按压压力时,脉搏传感器检测端的端口或端面能够迫使动脉血管阻断,所述按压压力减小到预定的压力时,动脉血管部分导通,所述按压压力按预定的速度逐渐减小时,动脉血管逐渐导通,所述动脉血管从阻断到完全导通过程中,压力感应装置能够检测到由大到小变化的按压压力,脉搏传感器能够检测到从无到有的、与按压压力成比例的、不同幅度值的脉搏信号。由此,通过柯氏音方法或者示波法、振波法等方法可以确定动脉血压。
6、一种血压监测装置,包括阻断装置,用于活体,实现动脉血管的阻断和改变动脉血管的导通量,压力感应装置,用于检测或获取施加于动脉血管上的压力信号,脉搏传感器,用于检测或获取动脉血管的脉搏信号,信号处理装置,用于解释压力感应装置、脉搏传感器产生的信号,以确定代表实际动脉血压的血压信号,其特征在于所述阻断装置不是由电力、气源驱动的装置,而是独立的阻截元件,
所述的阻截元件与压力感应装置连接,脉搏传感器与阻截元件连接,所述压力感应装置还适于承接和传输人体实施的按压压力到阻截元件的端口或端面。
7、根据6所述的血压监测装置,其特征在于所述阻截元件与压力感应装置的压力感应端面连接,或者,所述阻截元件与压力感应装置的非压力感应端面连接,阻截元件的端口或端面与压力感应装置的压力感应端朝向相反,所述脉搏传感器与阻截元件相连,阻截元件的端口或端面与脉搏传感器检测端朝向相同,所述阻截元件的端口或端面高于脉搏传感器检测端的端口或端面,或者,所述阻截元件的端口或端面与脉搏传感器检测端的端口或端面平齐。
所述阻截元件的端口或端面放置在人体动脉血管皮肤表面上,在所述压力感应装置施加预定的、朝向脉搏传感器检测端的端口或端面的按压压力时,阻截元件的端口或端面能够迫使动脉血管阻断,所述按压压力减小到预定的压力时,动脉血管部分导通,所述按压压力按预定的速度逐渐减小时,动脉血管逐渐导通,所述动脉血管从阻断到完全导通过程中,压力感应装置能够检测到变化的按压压力,脉搏传感器能够检测到从无到有的、与按压压力成比例的、不同幅度值的脉搏信号。由此,通过柯氏音方法或者示波法、振波法等方法可以确定动脉血压。
8、根据3,4,6所述的血压监测装置,其特征在于所述按压压力是人手或人手所握物体实施推进的力。
9、根据3~7所述的血压监测装置,其特征在于,进一步包括所述压力感应装置包括一个封闭、具有部分弹性外壳的外壳,所述外壳内部充有预定压力的空气或惰性气体,或者,所述外壳内部充有预定压力的绝缘液体,所述外壳内部充有预定压力的空气或惰性气体后,弹性外壳变形凸起,或者,所述外壳内部充有预定压力的绝缘液体后,弹性外壳变形凸起,所述非弹性外壳上装有压敏芯片或压敏集成电路,所述压敏芯片或压敏集成电路的敏感端与外壳内的空气或惰性气体气连接,或者,所述压敏芯片或压敏集成电路的敏感端与外壳内的绝缘液体液体连接。
10、根据3~7所述的血压监测装置,其特征在于,进一步包括一支架,所述支架的上端布置有一包括螺孔/螺母、螺杆和手柄的螺旋推进调整装置,所述螺杆的下方是传感器装置及传感器装置承接压力的端面,或者是,阻截元件、脉搏传感器、压力感应装置等连接体及压力感应装置承接压力的端面,所述传感器装置检测端的端口或端面或者阻截元件的端口或端面、脉搏传感器的检测端朝支架脚的方向,所述传感器装置或阻截元件、脉搏传感器、压力感应装置等连接成的连接体受支架约束,只能在一预定的范围内上下移动,不能横倒和不能脱离支架,所述传感器装置检测端的端口或端面或者阻截元件的端口或端面能够在支架脚下端以外、并距离支架脚一预定的距离。
如将支架稳定在活体肢体上,传感器装置检测端的端口或端面、或者阻截元件端口或端面置于活体动脉血管皮肤表面上,用人手朝预定的方向转动手柄、螺杆时,螺杆的端头对传感器装置、或者阻截元件实施预定的推进力,传感器装置的端口或端面、或者阻截元件的端口或端面能够对活体皮肤表面下的动脉血管进行阻断;如果再按预定的速度反向转动螺杆,螺杆端头对传感器装置、或者阻截元件推进的力逐渐减小,动脉血管与推进力减小速度相同的速度逐渐导通;同时,使传感器装置、或者脉搏传感器、压力感应装置获取到动脉血管从阻断到完全导通过程中的脉搏信号和施加于传感器装置、或阻截元件、或动脉血管上的压力信号;然后,使用信号处理装置解释动脉血管从阻断到完全导通过程中的动脉血管的脉搏信号和施加于传感器装置、或阻截元件或动脉血管上的压力信号,从而,确定实际的动脉血压。
11、根据1所述监测血压的方法,其特征在于,进一步包括所述阻截元件是传感器装置的端口或端面。
12、根据4~7所述的电子血压计,其特征在于,进一步包括所述阻截元件是脉搏传感器体的端口或端面,包括脉搏传感器体外壳的端口或端面。
13、根据4~7所述的电子血压计,其特征在于,进一步包括所述的脉搏传感器是电容式脉搏传感器,驻极体传声器,反射式光电脉搏传感器,振动传感器,触力传感器。
以上所述的连接包括直接连接和间接连接,以及通过传递物体进行的连接,在全文中相同。
本发明比现有技术具有如下优点克服了现有血压测量技术中通常要使用充、放气袖带,充、放气气囊,电动装置等对动脉血管皮肤表面进行加压和泄压的偏见;本发明的技术方案是直接用人体的手或人手所握物体、或者手动螺旋推进调整装置来对传感器装置实施加压、减压;因此,所制成的血压监测装置结构简单,重量轻,制造容易,使用、佩戴、携带更方便。


图1是本发明血压监测装置在人体桡骨动脉上进行血压监测的原理示意图;图2是本发明的一种用于动脉血管阻断、导通,获取脉搏、压力信号组件的结构示意图;图3是本发明的另一种用于动脉血管阻断、导通,获取脉搏、压力信号组件的结构示意图;图4是运用于本发明的一种反射式光电脉搏传感器结构示意图;图5是图4的仰视图;图6是本发明的一种压力传感器及其用于动脉血管阻断、导通,获取脉搏、压力信号组件的结构示意图;图7是本发明的另一种压力传感器及其用于动脉血管阻断、导通,获取脉搏、压力信号组件的结构示意图;图8是通过本发明实现的一种腕带式电子血压计的结构、原理示意图;图9是通过本发明实现的一种笔式电子血压计的结构示意图;图10是通过本发明实现的另一种笔式电子血压计的结构示意图;图11是通过本发明实现的一种手表式电子血压计的结构、原理示意图;图12是本发明的一种通过支架实现的动脉血管阻断、导通,获取脉搏信号、压力信号组件的结构示意图;图13是本发明的血压监测装置的一种电路原理方框图。
具体实施例方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
现在参考附图描述本发明,其中相同的标号在全文中用于指相同的部件。在下面的描述中,A指脉搏传感器,它广泛地包括可以在动脉血管皮肤表面接触地检测脉搏信号的脉搏传感器,如接触式电容式脉搏传感器、驻极体传声器、振动传感器、触力传感器等,以及非接触地检测脉搏信号的脉搏传感器,如红外线反射式光电脉搏传感器;B指用于检测和用于传输力的传感器,它广泛地包括触力传感器,压力传感器等适于检测和用于传输力的传感器,包括连接压力传感器的充气气囊组成的复合体等等;C指阻截元件,它广泛地指一切可以用来压迫动脉血管皮肤表面,并使动脉血管阻断的物体,它可能由不同的材料制成,以及不同的结构,包括独立的气囊等,它区别于传统的阻断装置的地方在于不使用电动装置驱动,无充气泵,充气袖带;无电动推进装置,无气动推进装置等等。
图1是本发明血压监测装置在人体桡骨动脉上进行血压监测的原理示意图,它解释了本发明血压监测的基本方法。105是人体手肢,106是手腕处桡动脉,A是脉搏传感器,B是压力感应装置,C是阻截元件,A、B、C稳定地连接成一组件,107是信号处理和显示装置。
如果将A、C的端口或端面放置在邻近桡骨动脉血管106处的皮肤表面上,并稳定A、B、C后,首先,通过人的手指108在压力感应装置B的上方,施加必要的压力F,阻截元件C的端口或端面迫使端面血管106阻断;然后,再按预定的速度逐渐减小人手108推进的力F,使动脉血管106与推进力减小速度相同的速度逐渐导通;同时,使脉搏传感器A、压力感应装置B获取到动脉血管从阻断到完全导通过程中的脉搏信号和施加于阻截元件或动脉血管上的压力信号,并通过信号传输线104传输到107中;然后,使用107中的信号处理装置使用柯氏音方法或者示波方法、振波方法等解释动脉血管从阻断到完全导通过程中的脉搏信号和施加于阻截元件或动脉血管上的压力信号,从而,由107确定并显示实际的动脉血压,实现本发明血压监测的方法。其中应当注意,如果脉搏传感器是接触式测量传感器时,如驻极体传声器、振动传感器、触力传感器等,其接触式脉搏传感器的端口或端面要压在动脉血管上方的活体皮肤表面上,才能够检测到动脉血管导通时的脉搏信号;如果脉搏传感器是非接触式测量传感器时,如红外线光电脉搏传感器等,其非接触式脉搏传感器的端口或端面可以选择压在动脉血管上方的活体皮肤表面上,或者,选择不压在动脉血管上方的活体皮肤表面上,只要能够检测到动脉血管导通时的脉搏信号即可。
从图1中,应当进一步想到,获取动脉血管从阻断到完全导通过程中的脉搏信号和施加于阻截元件或动脉血管上的压力信号的信号获取装置包括1、脉搏传感器A和压力传感器B连接而成的组件;2、一体化的、可以同时获取脉搏信号和压力信号的传感器体,如电容型脉搏压力传感器。所述的阻截元件可以是脉搏传感器体的端口或端面,或者是脉搏传感器体的外壳的端口或端面,只要它们适宜在动脉血管皮肤表面实施动脉血管的阻断即应当包含在本发明之内。另外,A、B的信号可以通过无线方式传输到107中,如红外线、蓝牙、调频、调幅等等无线传输方式。
图2是为实现本发明而设计的一种用于动脉血管阻断、导通,以及获取脉搏、压力信号组件的结构示意图。其中,A是用于获取脉搏信号的脉搏传感器,B是压力传感器,C是阻截元件,B-a是压力传感器的压力感应端面,B-b是压力传感器的压力感应端面B-a的反向端,B-c指压力传感器的外圈,104是脉搏传感器和压力传感器的柔性电连接导线。它们之间是稳定连接的。其中,特别展示了阻截元件C直接与压力感应装置B的非压力感应端面连接,阻截元件C的端口或端面与压力感应装置的压力感应端B-a朝向相反。
图3是为实现本发明而设计的另一种用于动脉血管阻断、导通,以及获取脉搏、压力信号组件的结构示意图。其中,A用于获取脉搏信号的脉搏传感器,B是压力传感器,C是阻截元件,B-a是压力传感器的压力感应端面,B-b是压力传感器的压力感应端面B-a的反向端面,B-c指压力传感器的外圈,104是脉搏传感器和压力传感器的电连接导线。它们之间是稳定连接的。其中,特别展示了阻截元件C直接与压力感应装置的压力感应端面B-a连接。
从图2、图3中可以清楚地知道阻截元件C可以连接在压力传感器的压力感应端面B-a上;同时亦应当知道只要阻截元件C的端口或端面与压力感应装置B的压力感应端B-a朝向相反,阻截元件亦可以连接到压力感应装置的外圈B-c上,及其它位置上。
图4、图5是运用于本发明的一种反射式光电脉搏传感器结构示意图。其中,201是一筒形元件,203是红外线发光二极管,204是红外线接收三极管,202是分隔壁,防止203的光线直接进入204,203、204端面之间具有设定的角度,203、204的端面与201的端口距离一定的距离,亦可以与201的端口平齐。其中。201下端口还可以兼附阻截元件C的功能。当将201放置在活体端面血管皮肤表面上时,使203发光,204能够感受到一定的随血液压力变化的脉搏信号。同时,亦应当知道,如果202的端口高于203、204的端口,202的端口可以兼附阻截元件C的功能、作用。另外,如果203、204的端口同时高于201、202的端口,那么201、202的端口可以兼附阻截元件C的功能、作用。
图6是本发明的一种压力传感器及其用于动脉血管阻断、导通,获取脉搏、压力信号组件的结构示意图;其中,A、C是脉搏传感器、阻截元件,A、C可以由驻极体传声器、光电脉搏传感器、振动传感器、触力传感器等代替;303是一连接体;而压力感应装置C包括304是一凹形体,305是弹性封盖,305可以是金属、橡胶波纹板或者是橡胶类薄板等,304、305中充有预定压力的气体306,气体306与压力传感器芯片或集成电路307气连接,304、305、307粘结并封闭气体306。另外,应当想到,其中,306可以是绝缘液体、如硅油,306在304、305内有预定的压力,压力感应芯片或集成电路307适宜绝缘液体,亦可以实现本发明的压力感应装置或压力传感器。弹性封盖305用于感知外部施加的压力F。如果,固定304,在305上施加压力F,则气体306被压缩、压强增大,通过压力感应芯片或集成电路307可感测到施加于305上的压力F。302是一电路板、它用于转接脉搏传感器的电连接导线310、311和307的电连接导线,它们的连接端口是308、309处。另外,在304、305中充入预定压力的气体或者绝缘液体306后,305膨胀凸起变形。
图7是本发明的另一种压力传感器及其用于动脉血管阻断、导通,获取脉搏、压力信号组件的结构示意图。其中,C是阻截元件,A是获取脉搏信号的脉搏传感器,403是一连接体;而压力感应装置C包括404是一凹形体,405是气囊,气囊由弹性材料制成,如橡胶类,气囊405内部充有预定压力的气体406,气囊内的气体与压力传感器芯片或集成电路407气连接,405、407粘结并封闭气体406;压力传感器芯片或集成电路407粘结在凹形体上,气囊405的下半部分粘结在凹形体内。另外,应当想到,其中,406可以是绝缘液体、如硅油,在405内充有一定压力的绝缘液体,压力感应芯片或集成电路407适宜绝缘液体,亦可以实现本发明的压力感应装置或压力传感器。气囊405的上半部分用于感应施加于气囊上的压力F。如果,固定404,在气囊的上半部分施加压力F,则气囊内部的气体406被压缩、压强增大,通过压力感应芯片或集成电路407感测到施加于气囊上的压力F。403是连接体,它将脉搏传感器A固定连接在404上,阻截元件C亦固定连接在404上。另外,在406内部充有预定压力的气体或者绝缘液体406后,406膨胀变形。
在图6、图7中,所述的气体306、406包括空气或惰性气体。306、406具有预定的压强和密度,如2倍左右或2倍以上的大气压强或密度,因此,可以传递力。
图8是通过本发明实现的一种腕带式电子血压计的结构、原理示意图。501是人体手腕截面示意图,502是手腕桡动脉,504是一壳体,内部至少用于容置信号处理装置、显示装置、电池、调整按钮505等,506是柔性腕带,可由动物皮、橡胶、塑胶、尼龙、金属链等构成(同全文所述的柔性腕带),508是系扣,506将504等置于上面,同时,请参照图2~7,将A、B、C等置于腕带506适当的位置,使A、B、C距离504适当的距离,并将其中的压力感应装置B(请参照图2)的外圈与柔性腕带连接,压力感应装置连接阻截元件端的反向端露出腕带表面。其中,507是脉搏传感器、压力感应装置的柔性信号传输导线。
图8只是本发明的最佳连接方式,不排除A、B、C连接成的连接体中任何部件及其附件与柔性腕带506连接的其它连接方式。
在图8中,如果将C、A对准桡动脉502,通过人的手指在压力感应装置B上施加垂直于人体皮肤表面的、必要的压力时,C、A的端口或端面可以迫使端面血管502阻断,当手指按压压力以一定的速度减小时,C、A端口或端面对人体皮肤表面的压力减小,桡动脉502随按压压力减小速度的变化相同的速度逐渐导通,同时,脉搏传感器A,压力感应装置B,将桡动脉血管502从阻断到完全导通过程中检测到的变化的脉搏信号和变化的压力信号通过传输线507传输到504中的信号处理装置,由此,通过504中的信号处理装置使用柯氏音方法或示波方法、振波方法等方法确定出人体桡动脉的血压值并予以显示,由此亦实现本发明的血压监测。需要注意在进行血压测量前应当使腕带506具有一定的松弛度,动脉血管502应当能够完全导通。
图9是通过本发明实现的一种笔式电子血压计的结构示意图。其中,A、B、C是脉搏传感器、压力感应装置和阻截元件连接而成的连接体,A、C连接在压力感应装置的非压力感应端,603是一壳体,它的前端开有一导孔613,连接体A、B、C中的B在导孔613内部,A、C在603的外部,604是一圆筒,它一端固定在壳体603的壁上,一端嵌有压缩弹簧605,605的另一端抵触压力感应装置的压力感应端B-a,由于压力感应装置的外圈B-c大于导孔613的内圈,因此,A、B、C不能脱离壳体603,压力感应装置外圈与导孔内圈之间为动配合,605具有适当的屈强能力,从A、C的前端可以将A、B、C往壳体内部推入适当的距离,而A、C仍然在603的外部;亦就是说,603的屈强能力应当满足如将阻截元件C端口或端面置于活体动脉血管皮肤表面上,在所述壳体603上实施作用力使活体皮肤表面下的动脉血管阻断时,除A、C的端口或端面外,壳体603外表面不会压到皮肤表面,测量原理参考图1、图8。其中,压缩弹簧605的端口可以选择与B的压力感应端连接或者不连接,但是,应当保证它们的接触面在B的压力感应面的范围之内,压缩弹簧605与圆筒604可以选择连接或者不连接,但是要防止压缩弹簧脱离其图中所示位置。另外,应当知道,压缩弹簧605亦可以由一封闭的气囊来替代,或者由橡胶等其它弹性体替代。使用压缩弹簧605的原因是,如将阻截元件C端口或端面置于活体动脉血管皮肤表面上,在所述壳体603上实施作用力使活体皮肤表面下的动脉血管阻断后,在按预定的速度逐渐减小压力的过程中,可以根据壳体603与人体皮肤表面之间相对移动距离的变化和人手所感觉的力的变化变得相对明显,由此能够较好地掌握减小压力的速度或者能够较好地使动脉血管的导通速度接近设计所需用的速度;由此,可以知道,不使用压缩弹簧605,将605变更为不可压缩的物体亦可以实现本发明。其中,608是电路板,上置有信号处理装置或电路,607是LCD显示屏,606是玻璃保护屏,609是电池。610是A、B的柔性电连接导线。
图10是通过本发明实现的一种笔式电子血压计的结构示意图;它与图9的部件配置、工作原理相同,不同的是A、C连接在压力感应装置的压力感应端B-a,压缩弹簧605的一端是套在B的非压力感应端的外壳的外圈上,压缩弹簧的另一端也是套在圆筒504的外圈上,另外,611是电源触摸开关的人体感应片。
在图9、10中A、B、C连接组件可以选择图2~7等所示的组件。
图9、10的使用方法是,用人手握住壳体603,将A、C的端口或端面对准活体皮肤表面下的动脉血管,先对603施加必要的推进力,A、C的端口或端面使活体皮肤表面下的动脉血管阻断,然后,再按预定的速度逐渐减小人手对603推进的力F,使动脉血管与推进力减小速度相同的速度逐渐导通;同时,使脉搏传感器A、压力感应装置B获取到动脉血管从阻断到完全导通过程中的脉搏信号和施加于阻截元件或动脉血管上的压力信号,并通过信号传输线610传输到608中;然后,使用608中的信号处理装置使用柯氏音方法或者示波方法、振波方法等解释动脉血管从阻断到完全导通过程中的脉搏信号和施加于阻截元件或动脉血管上的压力信号,从而,由608、607确定并显示实际的动脉血压,实现本发明另外一种血压监测的方法。
图11是通过本发明实现的一种手表式电子血压计的结构、原理示意图。其中,701是人体手腕截面视图,702是桡动脉血管,A是脉搏传感器、B压力感应装置和C阻截元件连接而成的连接体,A、C连接在压力感应装置的非压力感应端,703是一壳体,704是防尘底盖,它的中间开有一孔710,705是强度加强了的电路板,它固定在壳体703上,在A、B、C连接体中,B的压力感应端通过台体708用固定件709连接在705上,台体708与B的接触面在B的压力感应面的范围之内,708的作用在于使压力感应装置的压力感应端面B-a与705间的接触有利于力的传输和检测,对于压力感应装置的压力感应端面是凸起的时,如图6、7所示测量组件,则可以不要708;导孔710内圈大于压力感应装置B的外圈,A、C的端口或端面在704的外部,并距离外表面一定的距离;亦就是说,如将C、A端口或端面置于活体动脉血管皮肤表面上,在所述壳体703上实施作用力使活体皮肤表面下的动脉血管阻断时,除A、C的端口或端面外,壳体703外表面不会压到皮肤表面。其中,707是LCD显示屏,706是玻璃保护屏,711是柔性腕带,712是系扣,在705上可设置有安装电池的电池扣。图11是血压计佩戴在手背上的视图,如果要进行血压的测量,只需朝W的方向转动壳体703,将A、C置于动脉血管702的外表面,先按下703使动脉血管阻断,再以一定的速度逐渐减小对703按压压力使动脉血管逐渐完全导通,则可以进行血压的测量。需要注意在进行血压测量前应当使腕带711具有一定的松弛度,动脉血管702应当能够完全导通。
另外,应当知道在A、B、C连接体中,B的压力感应端通过台体708用固定件709可以连接在防尘底盖704上。
通过图9、图10的提示,应当知道,图11中的压力感应装置B与电路板706间亦可以配置压缩弹簧或者弹性体。另外,如果拆掉柔性腕带711、系扣712,亦可构成类似于图9、10的电子血压计。在图11中A、B、C连接组件可以选择图2~7所示的组件。
图12是本发明的一种通过支架实现的动脉血管阻断、导通,获取脉搏信号、压力信号组件的结构示意图。其中,801为一壳体,802、803为安装在801上的支撑脚,801、802、803构成一支架,脉搏传感器A、连接件807、压力感应装置B连接成的组件部分在801内部,801下端开有一导孔,A、807从孔中伸出于壳体801,其中A的下端口或端面在802、803的下端以外,并距离支架脚一预定的距离,B的外圈大于孔的内圈在壳体801内,A、807与孔之间为动配合,在B的上端、壳体801上开有一螺孔,在螺孔内配有一螺杆804,804的上端安装有转动手柄805,由此,A、C、807、B等连接成的连接体受支架约束,只能在一预定的范围内上下移动,不能横倒和不能脱离支架。
如果,将支架支撑脚802、803稳定在活体肢体上(参考图1),A、C的端口或端面置于活体动脉血管皮肤表面上,用人手朝预定的方向转动手柄805时,螺杆804转动下移,螺杆804的端头对B实施预定的推进力,A、C的端口或端面能够对活体皮肤表面下的动脉血管进行阻断;如果再按预定的速度反向转动手柄805,螺杆804上移,螺杆804端头对B推进的力逐渐减小,动脉血管与推进力减小速度相同的速度逐渐导通;同时,使传感器装置,或者脉搏传感器、压力感应装置获取到动脉血管从阻塞到完全导通过程中的脉搏信号和施加于阻截元件或动脉血管上的压力信号;然后,使用信号处理装置解释动脉血管从阻塞到完全导通过程中的脉搏信号和施加于阻截元件或动脉血管上的压力信号,从而,确定实际的动脉血压。
如果在801的两边安装柔性束带,将束带绑定在活体肢体上,通过图12所示的装置和本发明的信号处理装置和显示装置可以进行血压的监测,或者可以连续地监视脉搏的跳动情况或脉搏波形。
在图12中,获取动脉血管从阻断到完全导通过程中的脉搏信号和施加于阻截元件或动脉血管上的压力信号的信号获取装置包括1、脉搏传感器A和压力传感器B连接而成的组件;2、一体化的、可以同时获取脉搏信号和压力信号的传感器体,即A、C、807、B合为一体,如电容形脉搏压力传感器。
通过以上结构、原理的表述应当知道本发明所述的阻截元件包括脉搏传感器体A的端口或端面,或者脉搏传感器体A的外壳的端口或端面等在内。对于阻断动脉血管的阻截元件的端口或端面,或者对于阻断动脉血管的传感器装置的端口或端面,其端口或端面大小应当能够覆盖活体皮肤表面之下的动脉血管,即其端口或端面的大小是经过选择的。
图13是实现本发明电子血压计的一种电路原理方框图。其中,A是脉搏传感器,B压力感应装置,1007是LCD显示屏,用于显示血压值,1009是超压报警扬声器,信号处理装置1000由脉搏波形带通放大器1003(或者是柯氏音信号提取电路),压力信号放大器1004和微控制器MCU 1008构成,其中,1008可选择MSP430单片机,如MSP430FG449,在MSP430FG449内部固定有用于解释压力感应装置、脉搏传感器产生的信号,以确定代表实际动脉血压的血压信号的软件。1010是提供给A、B的恒压源、或者恒流源导线。
根据图1的测量原理、图13信号解释原理,本发明MCU-MSP430FG449根据脉搏传感器A送入的信号和压力感应装置B送入的信号确定血压的基本方法包括(1)、柯氏音方法确定动脉血压方法是首先,通过本发明的A、B、C组件中的阻截元件C或A压挤血管,使血流完全堵断,这时用脉搏传感器A检测血管的脉搏波形,没有时,然后,慢慢减小对B施加的压力,脉搏传感器A检测到脉搏波形,此时压力感应装置所测量到的压力认为是高压即收缩压;继续减小对B施加的压力,通过脉搏传感器检测到强而有力的脉搏波形,且慢慢变小,直至检测到很平稳较正常脉搏波形,这时压力感应装置所测量到的压力认为血管完全未受挤压,也就是作为低压,即舒张压。
(2)、示波方法、振波方法确定动脉血压方法是首先,通过本发明的A、B、C组件中的阻截元件C或A压挤血管,使血流完全堵断,这时用脉搏传感器A检测血管的脉搏波形,没有时,然后,慢慢减小对B施加的压力,当压力减小到一定程度,血流就能通过血管,脉搏传感器A测量到一定的振荡波,逐渐减小对B的压力,振荡波越来越大,再减小对B的压力,因此脉搏传感器A所检测的波形幅度越来越小;根据脉搏波形幅度的变化和压力感应装置所检测到的压力变化相对应的特点,假设选择脉搏传感器A波动最大的时刻压力感应装置所测量到的压力为参考点,以这点为基础,向前寻找是峰值0.45的波动点,这一点为高压(即收缩压),向后寻找是峰值0.75的波动点,这一点所对应的压力为低压(即舒张压),而波动最高的点所对应的压力为平均压。其中,0.45与0.75是个常数,可根据临床经验确定。
另外,应当清楚地知道,本发明的信号处理装置根据脉搏传感器A送入的信号和压力感应装置B送入的信号确定血压的基本方法包括其它的方法,如中国专利申请号03152232.7。名称“使用压力脉动占空比来确定血压的方法和设备”中所述确定血压的方法,等等。
以上所述只是本发明特定的举例,在不偏离本发明广义方面时,显然可能对本发明进行可以想象到的修改和变异,因此,本发明的权利范围不应当受到特定举例和具体实施例的限制;本发明的旨在涵盖所有类似的修改和变异,以及有所关联产品的组合,它们均落在本发明所述的权利要求书的精神和范围之列。
权利要求
1.一种血压的监测方法,其特征在于,包括阻截元件,放置在活体动脉血管皮肤表面,传感器装置,用于获取动脉血管从阻断到完全导通过程中的脉搏信号和施加于阻截元件或动脉血管上的压力信号,信号处理装置,用于解释动脉血管从阻塞到完全导通过程中的脉搏信号和施加于阻截元件或动脉血管上的压力信号,从而确定实际动脉血压,首先,通过人手或人手所握物体对阻截元件实施预定的推进力,先使动脉血管阻断,然后,再按预定的速度逐渐减小人手或人手所握物体对阻截元件推进的力,使动脉血管与推进力减小速度相同的速度逐渐导通,同时,使传感器装置获取到动脉血管从阻断到完全导通过程中的脉搏信号和施加于阻截元件或动脉血管上的压力信号,然后,使用信号处理装置解释动脉血管从阻断到完全导通过程中的脉搏信号和施加于阻截元件或动脉血管上的压力信号,从而,确定实际的动脉血压。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,进一步包括信号处理装置解释脉搏信号和施加于阻截元件或动脉血管上的压力信号并确定血压的方法包括柯氏音方法,示波方法、振波方法等。
3.一种血压监测装置,包括传感器装置,用于检测或获取动脉血管的脉搏信号和施加于动脉血管的压力信号,信号处理装置,用于解释传感器装置产生的信号,以确定代表实际动脉血压的血压信号,其特征在于所述传感器装置检测端的端口或端面还适于压在生命体动脉血管皮肤表面上,实施动脉血管的阻断和改变动脉血管的导通量,所述传感器装置还适于承接和传输人体实施的按压压力到传感器装置检测端的端口或端面。
4.一种血压监测装置,包括压力感应装置,用于检测或获取施加于动脉血管上的压力信号,脉搏传感器,用于检测或获取动脉血管的脉搏信号,信号处理装置,用于解释压力感应装置、脉搏传感器产生的信号,以确定代表实际动脉血压的血压信号,其特征在于所述脉搏传感器检测端的端口或端面还适于压在生命体动脉血管皮肤表面上,实施动脉血管的阻断和改变动脉血管的导通量,所述压力感应装置还适于承接和传输人体实施的按压压力到脉搏传感器检测端的端口或端面。
5.根据权利要求4所述的血压监测装置,其特征在于所述脉搏传感器与压力感应装置的压力感应端连接,或者,所述脉搏传感器与压力感应装置的非压力感应端连接,脉搏传感器检测端的端口或端面与压力感应装置的压力感应端朝向相反。
6.一种血压监测装置,包括阻断装置,用于活体,实现动脉血管的阻断和改变动脉血管的导通量,压力感应装置,用于检测或获取施加于动脉血管上的压力信号,脉搏传感器,用于检测或获取动脉血管的脉搏信号,信号处理装置,用于解释压力感应装置、脉搏传感器产生的信号,以确定代表实际动脉血压的血压信号,其特征在于所述阻断装置不是由电力、气源驱动的装置,而是独立的阻截元件,所述的阻截元件与压力感应装置连接,脉搏传感器与阻截元件连接,所述压力感应装置还适于承接和传输人体实施的按压压力到阻截元件的端口或端面。
7.根据权利要求6所述的血压监测装置,其特征在于所述阻截元件与压力感应装置的压力感应端面连接,或者,所述阻截元件与压力感应装置的非压力感应端面连接,阻截元件的端口或端面与压力感应装置的压力感应端朝向相反,所述脉搏传感器与阻截元件相连,阻截元件的端口或端面与脉搏传感器检测端朝向相同,所述阻截元件的端口或端面高于脉搏传感器检测端的端口或端面,或者,所述阻截元件的端口或端面与脉搏传感器检测端的端口或端面平齐。
8.根据权利要求3,4,6所述的血压监测装置,其特征在于所述按压压力是人手或人手所握物体实施推进的力。
9.根据权利要求3~7所述的血压监测装置,其特征在于,进一步包括所述压力感应装置包括一个封闭、具有部分弹性外壳的外壳,所述外壳内部充有预定压力的空气或惰性气体,或者,所述外壳内部充有预定压力的绝缘液体,所述外壳内部充有预定压力的空气或惰性气体后,弹性外壳变形凸起,或者,所述外壳内部充有预定压力的绝缘液体后,弹性外壳变形凸起,所述非弹性外壳上装有压敏芯片或压敏集成电路,所述压敏芯片或压敏集成电路的敏感端与外壳内的空气或惰性气体气连接,或者,所述压敏芯片或压敏集成电路的敏感端与外壳内的绝缘液体液体连接。
10.根据权利要求3~7所述的血压监测装置,其特征在于,进一步包括一支架,所述支架的上端布置有一包括螺孔/螺母、螺杆和手柄的螺旋推进调整装置,所述螺杆的下方是传感器装置及传感器装置承接压力的端面,或者是,阻截元件、脉搏传感器、压力感应装置等连接体及压力感应装置承接压力的端面,所述传感器装置检测端的端口或端面或者阻截元件的端口或端面、脉搏传感器的检测端朝支架脚的方向,所述传感器装置或阻截元件、脉搏传感器、压力感应装置等连接成的连接体受支架约束,只能在一预定的范围内上下移动,不能横倒和不能脱离支架,所述传感器装置检测端的端口或端面或者阻截元件的端口或端面能够在支架脚下端以外、并距离支架脚一预定的距离。
全文摘要
本发明涉及一种血压的监测方法和装置;它使用阻截元件,放置在活体动脉血管皮肤表面;首先,通过人手或人手所握物体对阻截元件实施预定的推进力,或者,通过一手动螺旋推进调整装置中螺杆端头对阻截元件实施预定的推进力,先使动脉血管阻断;然后,再按预定的速度逐渐减小人手或人手所握物体对阻截元件推进的力,或者减小螺旋推进调整装置中螺杆对阻截元件推进的力,使动脉血管按预定的速度逐渐导通;同时,使传感器装置获取到动脉血管从阻塞到完全导通过程中的脉搏信号和施加于阻截元件或动脉血管上的压力信号;然后,使用信号处理装置确定实际的动脉血压;本发明为实现新型的电子血压手表和笔式电子血压计等提供了更有利的条件。
文档编号A61B5/0225GK101077300SQ20071012768
公开日2007年11月28日 申请日期2007年6月25日 优先权日2007年6月25日
发明者许建平 申请人:许建平
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