专利名称：无创人体血压电子测量装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于医疗设备的技术领域，具体涉及一种无创人体血压电子测量装置。
背景技术：
血压是血液在血管内流动时对血管壁的侧压力。血压过高常会损害心、脑、肾等重 要器官；血压过低会导致易疲劳，易发生头晕、目眩，易发生胃肠功能障碍等。高血压是最常 见的心血管疾病，中风、心脏病、肾功能不全等疾病是最常见的高血压并发症，致残、致死率 高，危害严重。1998年9月世界卫生组织和世界高血压联盟修订高血压的诊断标准在未 使用抗高血压药物的情况下，收縮压^ 140mmHg ;舒张压^ 90mmHg ;既往有高血压病史，目 前正在使用抗高血压药物，现血压虽未达到上述水平，亦应诊断为高血压。 2004年10月12日公布的《全国营养与健康综合调查》显示，我国高血压患病人数 估计已有1. 6亿，18岁及其以上居民高血压患病率18.8%。公众高血压知晓率仅占30. 2% ， 公众高血压治疗率占24.7%，公众高血压控制率占6. 1%。医学研究表明，对高血压的早期 预防、规范治疗及健康的生活方式，可使75%的高血压及其并发症得到预防和控制。因此， 加强对血压的监测具有十分重大的意义。 柯氏音法测量血压诞生的一百多年来，水银血压计测量的血压值一直被视作"金 标准"。然而，由于水银血压计含有大量的汞；而汞是一种有毒金属物质，汞在环境中有很强 大的渗透力和伤害力，它会给人类环境造成严重的污染，对人类健康产生极大的危害。联合 国环境规划署(UNEP) 2003年和2005年在内罗毕的会议上先后提出了要制定全球性的汞减 排计划，包括加强用汞和汞排放的管理，制定减少全球汞排放计划，并计划签订具有约束力 的处理汞问题国际文书，汞污染已列入环境外交议程。 目前美国是世界上防治医院汞污染的积极倡导者和践行者，减少含汞体温计及血 压计的使用在欧盟国家已经成为一种趋势。我国对于医疗汞污染问题逐渐重视，国家发展 和改革委员会《产业结构调整指导目录(2005年本)》中也将充汞式血压计项目列为限制类 项目。此外，一般人在使用水银血压计时由于不懂柯氏音原理或没有受过专业的训练等其 它原因而不能测出真正的血压值。 血压是时时刻刻都在变化的，且易受到情绪和活动等外在因素的影响。在门诊测 量血压时，由于随机波动或白大衣效应，测得的血压往往不能代表人们真正的血压水平。而 自测血压能弥补医院所测量血压的不足和缺陷，更能真实反映人们的血压状况。有调查研 究表明，高血压病患者血压计持有及使用情况均不太乐观。而对于高血压患者来说，能够在 家自我监测血压，在必要时提供给医生大量准确而又完整的血压记录资料是非常有益的。
实用新型内容针对现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种无创人体血压电子 测量装置的技术方案，使用无汞血压计，减少了汞的污染，使用者可随时自测血压，使高血压患者自我管理。 所述的无创人体血压电子测量装置，其特征在于袖带的输出端连接设置压力传感 器、温度传感器，温度传感器的信号输入MCU控制系统内的A/D转换器，压力传感器的信号 经信号放大器放大后， 一路直接输入MCU控制系统内的A/D转换器，另一路通过高通滤波 器、脉动信号放大器、低通滤波器处理后输出到MCU控制系统内的A/D转换器，MCU控制系 统的对应接口连接设置LCD显示屏。 所述的无创人体血压电子测量装置，其特征在于所述的高通滤波器为0. 48Hz的 一阶高通滤波器。 所述的无创人体血压电子测量装置，其特征在于所述的低通滤波器为38Hz的二 阶低通滤波器。 所述的无创人体血压电子测量装置，其特征在于所述的信号放大器为LM324。 所述的无创人体血压电子测量装置，其特征在于MCU控制系统反馈信号端连接设 置充气泵、电磁阀后连接到袖带。 所述的无创人体血压电子测量装置，其特征在于所述的MCU控制系统的对应接口 上连接设置存储模块。 所述的无创人体血压电子测量装置，其特征在于所述的MCU控制系统内设置通信 模块，通信模块通过RS-232串口与显示终端通信连接。 所述的无创人体血压电子测量装置，其特征在于所述的存储模块为SD存储卡。 本实用新型采用无汞的电子血压计，减少了汞的使用，保护了环境和医护人员及 公众的健康，使用者可随时自测血压并读取血压值，操作简便，又能发现血压增高的特点， 是高血压患者自我管理的重要手段，且每次血压的测量值都存储在存储模块中，使用者可 针对血压的波动自行自我调整。装置上还设置通信接口连接到电脑显示终端，对血压进行 图形显示，可供医护人员作出正确的分析、诊断。
图1为本实用新型的结构示意图； 图2为本实用新型的原理框图。 图中1_温度传感器，2-充气泵，3-电磁阀，4、4a、4b-A/D转换器，5-MCU控制系 统，6-压力传感器，7-信号放大器，8-低通滤波器，9-袖带，10-高通滤波器，11-脉动信号 放大器，12-存储模块，13-LCD显示屏，14-通信模块，15-RS-232串口， 16-显示终端，17-外壳。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步的说明。 无创人体血压电子测量装置，外壳17上设置袖带9，袖带9的输出端连接设置压力 传感器6、温度传感器1 ，温度传感器1的信号输入MCU控制系统5内的A/D转换器4b，将测 量得到的体温转换为数字信号，压力传感器6采集到的信号经信号放大器7放大，放大器7 为LM324。放大后的信号一路直接输入MCU控制系统5内的A/D转换器4，另一路输入高通 滤波器10，高通滤波器10为0. 48Hz的一阶高通滤波器，该信号经过0. 48Hz的一阶高通滤波后，去除DC值(静态压所对应的电压)，避免在血管脉动信号放大时，脉动信号放大器进 入饱和区。滤波后的信号再通过脉动信号放大器11放大，成为血压脉动波形，去除电源及 皮肤与臂带摩擦的高频杂讯，然后在输入低通滤波器8，低通滤波器8为38Hz的二阶低通滤 波器，在经过38Hz的二阶低通滤波后进入MCU控制系统5内的A/D转换器4a，输入的信号在 MCU控制系统5内做信号处理(模糊智能计算)，通过发送反馈信号控制充气泵2、电磁阀3 的动作，然后连接到袖带9进行控制。MCU控制系统5的对应接口连接设置LCD显示屏13， 对测量得到的数据进行显示。MCU控制系统5的对应接口上连接设置存储模块12，采用SD 存储卡，对每次测量得到的数据信息进行存储。MCU控制系统5内还设置通信模块14，通信 模块14通过RS-232串口 15与显示终端16通信连接显示终端16上设置RS232通讯界面， 做实时单向接收，通过VB应用程序处理后显示出波形图，在出现脉动波形出现的时间内计 算出有多少个波形，然后乘上60即为每分钟的心跳数。 血压相关知识和原理 1、何谓血压我们可以知道若是一条河流原本是畅通无阻的，但若强行将它塞住， 则当压力过大的時候，水压的力量将足以冲破这些阻力，以维持流动。血压的概念就是血液 流经血管壁时的压力。由心脏出来的血液，需要有推力，才能绕行身体一周，心脏就是借着 不停的收縮、放松，将血液推送前进。 2、如何将血压转换成电压知道了血压计的原理之后，我们选择压力传感器，主要 的目的是想要血压这个物理量转换成电压的信号，它的工作原理是通过pump的充气、漏气 来调整气体的压力。因为压力让压力传感器内部的材料发生形变，在经过回惠司通电桥后 反应处相对的电压，反过来也可以从气电压的变化知道当时的压力。 3、什麽是我們要的訊號当我們腕带的压力等于血压时，血液開始可以流通而产 生所谓的cuff声，这时候也就是收縮压，我們必須开始从这里做记录，直到最最后cuff声 沒有的時候，此点即为舒张压。 振波法原理如下首先把袖带捆在手臂上，自动对袖带充气，到一定压力( 一般为 180 230mmHg)开始放气，当气压到一定程度，血流就能通过血管，且有一定的振荡波，振 荡波通过气管传播到机器里的压力传感器，压力传感能实时检测到所测袖带内的压力及波 动。逐渐放气，振荡波越来越大。再放气由于袖带与手臂的接触越松，因此压力传感器所检 测的压力及波动越来越小。我们选择波动最大的时刻为参考点，以这点为基础，向前寻找是 峰值O. 45的波动点，这一点为高压(即收縮压)，向后寻找是峰值O. 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。 4、如何取得收縮压与舒张压信号当压力传感器经由我们线性充放气的控制时会 有直流电压变化，我们若将压力传感器得到的信号做一定比例的放大，可发现压力在收縮 压与舒张压之间的时候，我们可以由示波器看到会另有交流的信号。此时我们将信号分为 两处其一经高通滤波器，所以当收縮压与舒张压发生的时候，相对交流信号也发生，那么相 对应另一经由低通滤波器的信号(也就是当时的压力)，这样就可以得知此人得收縮压及 舒张压了。
权利要求无创人体血压电子测量装置，其特征在于袖带(9)的输出端连接设置压力传感器(6)、温度传感器(1)，温度传感器(1)的信号输入MCU控制系统(5)内的A/D转换器(4b)，压力传感器(6)的信号经信号放大器(7)放大后，一路直接输入MCU控制系统(5)内的A/D转换器(4)，另一路通过高通滤波器(10)、脉动信号放大器(11)、低通滤波器(8)处理后输出到MCU控制系统(5)内的A/D转换器(4a)，MCU控制系统(5)的对应接口连接设置LCD显示屏(13)。
2. 如权利要求1所述的无创人体血压电子测量装置，其特征在于所述的高通滤波器 (10)为0. 48Hz的一阶高通滤波器。
3. 如权利要求1所述的无创人体血压电子测量装置，其特征在于所述的低通滤波器 (8)为38Hz的二阶低通滤波器。
4. 如权利要求1所述的无创人体血压电子测量装置，其特征在于所述的信号放大器(7) 为LM324。
5. 如权利要求1所述的无创人体血压电子测量装置，其特征在于MCU控制系统(5)反 馈信号端连接设置充气泵(2)、电磁阀(3)后连接到袖带(9)。
6 如权利要求1所述的无创人体血压电子测量装置，其特征在于所述的MCU控制系统 (5)的对应接口上连接设置存储模块(12)。
7. 如权利要求1所述的无创人体血压电子测量装置，其特征在于所述的MCU控制系统 (5)内设置通信模块(14)，通信模块(14)通过RS-232串口 (15)与显示终端(16)通信连 接。
8. 如权利要求4所述的无创人体血压电子测量装置，其特征在于所述的存储模块(12) 为SD存储卡。
专利摘要无创人体血压电子测量装置，属于医疗设备的技术领域。袖带的连接设置压力传感器、温度传感器，温度传感器的信号输入MCU控制系统内的A/D转换器，压力传感器的信号经信号放大器后，一路直接输入MCU控制系统内的A/D转换器，另一路通过高通滤波器、脉动信号放大器、低通滤波器处理后输出到MCU控制系统内的A/D转换器，MCU控制系统的连接设置LCD显示屏。本实用新型采用无汞的电子血压计，减少汞的使用，保护环境和医护人员及公众的健康，使用者可随时自测血压并读取血压值，操作简便，又能发现血压增高的特点，是高血压患者自我管理的重要手段，且每次血压的测量值都存储在存储模块中，使用者可针对血压的波动自行自我调整。
文档编号A61B5/0225GK201453262SQ20092012335
公开日2010年5月12日 申请日期2009年6月29日 优先权日2009年6月29日
发明者姜若中 申请人:杭州广发电子技术有限公司