专利名称：一种实现集无创血压和呼吸参数监测的方法
技术领域：
本发明涉及一种实现集无创血压和呼吸参数监测的方法，尤其 涉及的基于无创血压参数监测装置上的呼吸参数的监测方法。
背景技术：
危重病人常因并发呼吸浅表或呼吸暂停，导致缺氧、心率减慢， 以致猝死。呼吸监测就显得尤为重要。呼吸监测可以使医护人员及 时发现呼吸异常，并采取相应对策，从而可以减少或避免猝死等严 重后果。
目前呼吸的主要监测方法有热敏法、呼吸力学测呼吸法(CPT 公司OEM呼吸力学系统)、阻抗法、腹壁气囊法。热敏法优点是测量 十分准确，几乎不受干扰；缺点是对婴儿不适用，婴儿易动且气流 量小。呼吸力学测呼吸法成本较高，不适合一般的监护仪。监护仪 较常用的呼吸监测方法是阻抗法，采用电极监测，易受干扰，而且 增加硬件成本。腹壁气囊法是近年来较新的简易方法，有一定的实 用价值。其原理是将一个充气薄壁软囊围在患者腹壁，呼吸动作引 起的囊内压力变化，经压力传感器转换为电信号，显示及记录出来。 如此实现的装置实现简单，操作容易，适用于各种病人的监护。但 目前腹壁气囊法需要有附加的硬件匹配和气路设计，使整体的造价 偏高，给业界带来困扰。
发明内容
本发明提供一种监测呼吸参数的方法，利用电子无创血压计的 硬件，通过扩充软件功能，实现血压和呼吸参数的测量，克服了腹 壁气囊法需要增加附加的硬件开销和气路设计的缺点。
一种实现集无创血压和呼吸参数监测的方法，其特征是利用 电子无创血压测量的硬件装置，在扩充软件的情况下进行呼吸参数 的监测。
先启动泵对袖带进行充气，充气达到预设的压力，停止充气， 并且一直保持；通过采集袖带的压力信号，对压力波形进行识别， 通过时间和压力波形的个数计算呼吸参数。
当袖带压力低于要求压力的门限值时，系统驱动泵对袖带再次 充气；本发明的袖带采用大袖带，可绑设于人体腰部，气囊部位对 着人体腹部。启动呼吸监测后，启动充气泵向袖带内充气到要求的 范围，停止充气，人体吸气时，膈肌收縮，膈的隆起部下降，上腹 部脏器如肝、脾等随之下降，于是前腹壁向外突出；呼气时则相反， 前腹壁向内复位。腹部的向外突出和向内复位会使袖带的压力逐渐 增大和减小。传感器可以将袖带传递过来的压力信号转换为波形电 信号，波形电信号经过信号调理放大电路处理，送入A/D转换器。 A/D转换器将模拟信号转换为数字信号，微处理器读取数字信号并 进行处理，通过波形识别算法，检测信号的变化周期，进而可以得 到呼吸参数。由于气路的气密性不会完全密封，压力保持一段时间后会有所下降，当检测到袖带压力低于一定压力值时，系统会自动 启动充气泵，充气到要求的压力范围时，停止充气。
采用上述方法，与阻抗法相比可以实现在电子无创血压测量装 置硬件不改变情况下，实现呼吸参数的监测，这样节省了硬件成本， 减少了设计复杂度；由于压力体现出来的呼吸变化缓慢而且较为平 滑，所以测量抗干扰能力和准确性都有所提高。
图1为本发明的测量装置的系统结构图； 图2为本发明系统整体功能图； 图3为本发明的工作流程图。
具体实施例方式
下面依据附图对本发明做进一步的说明
目前监护仪内的无创血压测量已经成为标准配置。无创血压电 子测量主要采用的是基于脉搏波的振荡法。电子无创血压装置由以 下几部分组成袖带压力检测传感器及其处理电路；脉搏波检测及 处理电路；过压检测传感器及其处理保护电路；袖带、放气阀、充 气泵与压力传感器连接的气路及充放气控制；模数转换及微处理器; 电源供电部分。无创血压测量装置是一个集电路、气路、机械为一 体的装置。
如图1、所示本发明中的袖带1采用大袖带，可绑置于人体腰部，气囊部位对着人体腹部。启动呼吸监测后，微处理器5给阀 门驱动电路9控制信号，关闭放气阀8、保护阀IO，给充气泵驱动 电路7控制信号，启动充气泵6向袖带1内充气到要求的范围后停 止充气。人体吸气时，膈肌收縮，膈的隆起部下降，上腹部脏器如 肝、脾等随之下降，于是前腹壁向外突出；呼气时则相反，前腹壁 向内复位。腹部的向外突出和向内复位会使袖带1的压力逐渐增大 和减小。压力传感器2可以将袖带1传递过来的压力信号转换为波 形电信号，波形电信号经过信号调理放大电路3处理，送入A/D转 换器4; A/D转换器4将模拟信号转换为数字信号，微处理器5读取 数字信号并进行处理，通过波形识别算法，检测信号的变化周期， 进而可以得到呼吸参数。由于气路的气密性不会完全密封，压力保 持一段时间后会有所下降，当检测到袖带压力低于一定压力值时， 系统会自动启动充气泵，充气到要求的压力范围时，停止充气。同 时在微处理器5上还连接有硬件过电压保护传感器11和过电压保护 电路12，用以保证硬件系统在合理的电压范围内运行。
如图2和图3所示系统程序在上电后，先进行系统硬件自检 16操作，然后进行模块的初始化17，最后进入主程序18。主程序 主要包括以下四大模块串口通信模块19，血压测量模块20，呼吸 监测模块21，异常报警处理模块22。上位机通过串口通信，设置使 用哪种功能。呼吸监测模块21的处理过程如下启动呼吸监测后， 首先执行关闭放气阀的动作，启动充气泵进行充气，判断袖带压是 否已经达到预设压力，如果未达到目标压力则继续充气；若达到则进入停止泵充气，等待气压稳定一段时间，判断袖带1的压力是否 满足要求，如果不在合理范围内，判断袖带1压力是否低于目标压
力下限，低于目标下限，启动泵充气；不低于目标下限，开阀放气; 若放气时间没有到则整个系统处于等待状态，若放气后满足袖带压 力预设的气压要求，关闭放气阀。袖带1压力在合理范围内后，启 动定时器计时，获得计算脉率的时间，开始进行压力波形数据的定 时采集，通过的波形识别处理获得呼吸次数，用计时时间和呼吸次 数计算呼吸参数。判断是否接收到停止监测命令，如果收到停止监 测命令，系统进入停止呼吸监测状态，执行开阀放气，系统返回空 闲状态。如果没有收到停止呼吸监测的命令，进入下一步判断袖带 压力没有超过压力上限，如若袖带压力超过预定值设置压力超限报 警并停止呼吸检测。袖带压力未超过预定值，判断呼吸参数是否正 常，如果呼吸参数正常，执行判断袖带压力是否过低；如呼吸参数 异常，设置报警信息。再判断袖带压力是否过低；如果袖带压力过 低，执行停止定时器计时，停止压力波形数据的定时采集，同时启 动泵充气；否则进行压力波形的识别。按此过程连续监测，直到收 到停止呼吸参数的监测命令或出现压力超限保护动作方停止呼吸参 数的监测。
本发明实现的装置具有安全保护功能，可以设定充气压力限值， 当袖带压力超过压力上限时，启动防护措施，打开放气阀放气，并 给出报警提示。当呼吸参数低于设定的下限或高于设定的上限，系 统会给出呼吸参数异常的报警提示。本发明实现的装置还可以设定计时呼吸监测(如1小时、2小时或更长)，设定时间后，计时开始，
当计时时间达到后，打开放气阀放气，进入空闲状态。
综上，本发明是基于目前监护仪内的无创血压测量的硬件设备， 通过软件的增设而使其功能增加，达到实现兼具无创血压测量和呼 吸参数的监测。
权利要求
1、一种实现集无创血压和呼吸参数监测的方法，其特征是基于电子无创血压测量设备，扩充该无创血压测量设备的软件功能来实现呼吸参数的监测。
2、 根据权利1所述的一种实现集无创血压和呼吸参数监测的方 法，其特征是先启动泵对袖带进行充气，充气达到预设的压力， 停止充气，并且一直保持；通过采集袖带的压力信号，对压力波形 进行识别，通过时间和压力波形计算呼吸参数。
3、 根据权利1所述的一种实现集无创血压和呼吸参数监测的方 法，其特征是当袖带压力低于要求压力的门限值时，系统驱动泵 对袖带再次充气。
全文摘要
本发明公开了一种实现集无创血压和呼吸参数监测的方法，在原有的血压监测仪器上通过软件的增设，配合专用算法实现呼吸参数的监测。本发明中的充气泵给绑在腰上的大袖带充气到要求的压力，由压力传感器监测袖带内压力的变化，根据实时变化的压力波形来计算呼吸参数，如呼吸率等。与监护仪常用的阻抗法测呼吸相比，省去了电极片的安装；这样心电监护、呼吸监护可以分开，心电监护就能采用专用的心电电缆，大大提高其抗电刀性能。由于本发明采用缠绕在腰上的大袖带来测量呼吸，故比较舒适，适于常规的监护仪使用外，还适用于夜间、长时间动态的血压监测。
文档编号A61B5/0205GK101485566SQ20081006591
公开日2009年7月22日 申请日期2008年1月16日 优先权日2008年1月16日
发明者徐建帅, 波 桑 申请人:深圳市理邦精密仪器有限公司