具压脉带的血压量测装置的制作方法

具压脉带的血压量测装置
1.本技术是申请号为“201810864333.7”、申请日为2018年08月01日、发明名称为“具压脉带的血压量测装置及其操作方法”的中国发明专利申请的分案申请。
技术领域
2.本发明涉及一种具压脉带的血压量测装置。


背景技术：

3.一般采用电子血压计(electronic sphygmomanometer)测定动脉的血压，将包含有血压测定用压脉带(cuff)卷绕并固定在上臂或手腕，并对压脉带进行加压及减压。当压脉带被充气而加压及放气以减压，受压迫的血管的容积会产生变化，从而由压脉带变动的振幅变化以算出血压的技术被称为示波振荡(oscillometric)法。
4.如上所述，在利用示波振荡法的电子血压计中，当固定在上臂或手腕的压脉带的压力有变化时，因血管的容积变化而造成压脉带变动的振幅也会发生变化。即便是相同压力的压脉带，在血管的容积有变化时，压脉带变动的振幅也可能会改变。
5.若用以固定压脉带的缠绕力量(黏扣带)不充分，在压脉带加压时并未确实压迫血管，无法有效达到预定压闭血管中血液流动的程度，从而使得血压的量测精度不佳。甚至在加压中若压脉带卷绕的状态起不当变化(例如:黏扣带接合面相对松动或移动)，故此加压时所要进行的血压量测会相当不准确。因此，在将压脉带卷绕于身体的待测部位后，需要确实及合适地将其固定，借此能正确地取得血压量测的数值。
6.传统电子血压计确认缠绕于待测部位的压脉带是否过紧、适当或太松，多是在加压中通过检测压脉带内的压力变化量来判断。图1显示压脉带内的压力变化与其缠绕程度间相对关系的示意图。图中直线a是表示压脉带缠绕于待测部位太紧，因此在加压时所检测到压脉带内的压力随时间变化斜率较大。例如:当该斜率超过上临限值，则可判断压脉带的缠绕程度过紧。相较于直线a，直线c是表示压脉带缠绕于待测部位过松，因此在加压时所检测到压脉带内的压力随时间变化斜率较小。例如:当该斜率小于下临限值，则可判断压脉带的缠绕程度太松。当压脉带适当地缠绕于待测部位，如图中直线b所呈现压脉带内的压力随时间变化斜率为较佳。
7.上述传统确认压脉带的缠绕程度的方法虽能排除某些过松或过紧的不当使用状况，然仅通过检测压脉带内的压力仍有不足之处。例如:当压脉带被缠绕于手轴部或腕关节处，或甚至被孩童当成玩具而缠绕于家具的柱状部分，纵使压脉带被缠绕不会过松或过紧，但其内部的压力随时间变化斜率有可能落于可接受的范围内。也就是，传统确认压脉带的缠绕程度的方法并非最佳，仍可能无法正确地取得血压量测的数值。
8.针对上述现有技术所遭遇的问题，本发明提出一种操作血压量测装置的方法，及使用此种方法能确保血压被正确地量测的血压量测装置。


技术实现要素：

9.本发明提供一种操作血压量测装置的方法，其根据压力振荡波形(pressure oscillometric waveform)中脉搏波形信号(pulse waveform signal)的变化，借此判断压脉带的缠绕程度，从而能正确地量测血压的数值。
10.本发明提供一种具压脉带的血压量测装置，该装置能于加压中检测压脉带的压力振荡波形，并根据实际压力振荡波形调整压脉带的加压速率，如此可以自动地适应待测部位的柔软度(脂肪与肌肉组织的分配)及周长度(粗或细)，从而能量测待测部位的较佳血压数值。
11.本发明提供一种具压脉带的血压量测装置，该装置能于加压中检测压脉带的压力振荡波形，并根据实际压力振荡波形中断压脉带的加压，避免继续执行不当血压量测造成时间的浪费。
12.于是，本发明提出一个实施例，一种具压脉带的血压量测装置，其包含:压脉带；压力变化调控单元，可控制该压脉带内的压力；信号纪录及储存单元，能撷取并储存该压脉带内压力振荡波形；以及运算及分析单元，其中当该压脉带内的压力增加时，若该运算及分析单元确认该压力振荡波形有多个连续脉搏波形信号的多个特征值是满足特定条件，则该压力变化调控单元持续增加该压脉带内的压力。
13.于另一个实施例中，该特定条件为所述振幅依序严格递增及均大于临限值中任意一个。
14.于另一个实施例中，该所述特征值为该多个连续脉搏波形中相邻的峰点所形成的第一斜率及第二斜率，该特定条件是定义该第一斜率及该第二斜率依序严格递增。
15.于另一个实施例中，该血压量测装置是用量测腕部的动脉的血压数值。用于腕部的该血压量测装置另包含加速度传感器，该运算及分析单元根据该加速度传感器的输出信号计算该血压量测装置的倾斜角度，并根据该倾斜角度换算出该血压量测装置的高度。该运算及分析单元根据该高度判断该血压量测装置是否置于与心脏齐高的位置。
16.本发明另提出实施例，一种操作血压量测装置的方法，包含：提供具压脉带的血压量测装置；撷取该压脉带内压力振荡波形；以及当该压脉带内的压力增加时，若确认该压力振荡波形有多个连续脉搏波形信号的多个特征值是满足特定条件，则持续增加该压脉带内的压力。
附图说明
17.图1显示压脉带内的压力变化与其缠绕程度间相对关系的示意图；
18.图2显示本发明第一实施例的具上臂用压脉带的血压量测装置示意图；
19.图3显示本发明第一实施例的具压脉带的血压量测装置的方块图；
20.图4显示本发明第一实施例的压力振荡波形的示意图；
21.图5显示本发明第二实施例的具腕部用压脉带的血压量测装置示意图。
22.【符号说明】
23.20 血压量测装置
24.21 本体部
25.22 压脉带
26.23 空气管
27.30 血压量测装置
28.31 压脉带
29.32 信号纪录及储存单元
30.33 压力变化调控单元
31.34 运算及分析单元
32.40 压力振荡波形
33.80 使用者
34.81 上臂
35.82 心脏
36.211 显示器
37.212 操作面板
38.213 声音产生器
39.ac 直线
40.s 压力振荡波形
41.t1t
9 周期
42.tp
1-2
tp
8-9 期间
43.d1、d2 差值
44.l1、l2 直线
45.p1p9 峰点
46.amp1、amp2、amp3 振幅
具体实施方式
47.以下，就实施本发明的各种实施形态来加以说明。请参照附图，并参考其对应的说明。另外，本说明书及附图中，实质相同或相同的构成会给予相同的符号而省略其重复的说明。
48.图2显示本发明第一实施例的具上臂用压脉带的血压量测装置示意图。如图2所示，血压量测装置20具有本体部21、压脉带22及空气管23。该本体部21内设有压力变化调控单元(图中未示)，例如:空气泵(pump)，其加压后的气体会透过空气管23进入压脉带22内。本体部21内部有集成电路组件会通过空气管23撷取该压脉带22内压力振荡波形，并分析该压力振荡波形的特征值，以判断该压脉带22是否被适当地缠绕在该使用者80的上臂81，但并不以此为限。熟悉此技术的人员应当知道，也可用以判断该压脉带22是否被适当地缠绕在该使用者80的下肢。
49.再者，该本体部21包括显示器211、操作面板212及声音产生器213。当该压脉带22被认定为未适当缠绕于该上臂81，则该显示器211及/或声音产生器213会发出警示(文字、图案或特殊声响)，以告知使用者应中断目前血压量测的过程。通常操作面板212都会设有电源按键、开始按键及中断按键等，然而本发明并不以此等功能按键为限制。当该本体部21的显示器211及/或声音产生器213发出警示后，该使用者80可以按压中断按键以停止该压脉带22继续被充气。熟悉此技术的人员应当知道，本体部21内部有集成电路组件也可控制
压力变化调控单元停止充气。
50.图3显示本发明第一实施例的具压脉带的血压量测装置的方块图。该血压量测装置30包含压脉带31、信号纪录及储存单元32、压力变化调控单元33及运算及分析单元34，其中该信号纪录及储存单元32与该运算及分析单元34可以整合至单一集成电路组件。在其他实施例中，该信号纪录及储存单元32与该运算及分析单元34也可分别由多个集成电路芯片组件进行次单元功能的处理，故不受本实施例及附图的限制。另外，本发明技术领域具通常知识的人员应当知道，该信号纪录及储存单元32中储存功能可为内存。
51.该压脉带31用于固定于使用者的上臂或腕部。该信号纪录及储存单元32撷取该压脉带31内压力振荡波形s，并储存该压力振荡波形s。在本实施例中，该压力振荡波形可以是脉波容积记录(pulse volume recording；pvr)波形。
52.该压力变化调控单元33可控制压脉带31内的增压、维持压力或减压。该运算及分析单元34分析该压力振荡波形的信号特征，以判断该压脉带31是否适当被缠绕于上臂或腕部。若前述判断为该压脉带31适当被缠绕，则该压力变化调控单元持续增加该压脉带内的压力。反之，若上述判断为该压脉带31不当被缠绕，则该运算及分析单元34会输出信号命令该血压量测装置30发出警示。该使用者80可根据该警示决定停止该压脉带22继续被充气。
53.如上所述该运算及分析单元34会分析该压力振荡波形的信号特征值，该特征值是波形信号的强度(例如:振幅)及/或各周期波形的峰值间所形成的斜率等。
54.图4显示本发明第一实施例的压力振荡波形的示意图，其中举例两种判断该压脉带31适当被缠绕的条件，然本发明并不以此条件为限制。压力振荡波形40包含多个连续脉搏波形信号，又该脉搏波形信号分别发生于周期t1t9。随着压脉带内的压力增加，上臂血管的容积也会随之变化，从而造成各周期内压脉带变动的最大振幅明显不同。图中峰点p1p9是各周期内脉搏波形信号的峰值(最大值)发生处。
55.峰点p1p3对应的振幅(或波幅)分别为振幅amp1、振幅amp2及振幅amp3，第一直线l1通过p1及p2及第二直线l2通过峰点p2及峰点p3。又令振幅amp2和振幅amp1相减为差值d1及振幅amp3和振幅amp2相减为差值d2。波形中峰点p1至峰点p2的发生期间为tp
1-2，峰点p2至峰点p3的发生期间为tp
2-3
，其余tp
3-4
至tp
8-9
依此类推。当发生于周期t1t3的连续脉搏波形信号满足下列任意一个特定条件，则可判断该压脉带31适当地被缠绕:
56.条件一:s2》s1，其中s1＝d1/tp
1-2
(第一斜率s1是第一直线l1的斜率)；s2＝d2/tp
2-3
(第二斜率s2是第二直线l2的斜率)；d1＝amp2
–
amp1；d2＝amp3
–
amp2。
57.条件二:amp1》30；amp2》30；amp3》30。
58.此外，在其他实施例中，连续脉搏波形信号的数量也可以是三个以上，或发生在其他连续周期内，然而本发明的上述斜率条件必须为渐增，而上述振幅必须超过临限值(threshold value)，例如30。在此所提及的临限值为30，仅为方便说明解释之用，当依据实际设计状况而定，并不以此为限制。
59.图5显示本发明第二实施例的具腕部用压脉带的血压量测装置示意图。前述第一实施例所述技术内容也同样可应用于此实施例，即本实施例的血压量测装置50包含会分析压力振荡波形的信号特征的运算及分析单元(图中未示)，该信号特征值是信号强度(例如:振幅)及/或各周期波形的峰值间形成的斜率等，熟悉此技术的人员应当知道也可是该信号强度及多个峰值的等效变化都在本发明的范围。只是第二实施例还包含加速度传感器
(gravity sensor或g sensor)514，借此可感测该本体部51的倾斜角θ。因固定于腕部的血压量测装置50会因腕部和心脏的高度差距而影响信号强度，例如：腕部高举过于头部以上则造成信号强度降低或腕部平放于桌面则造成信号强度较高，故结合该信号强度及倾斜角θ更能确定该血压量测装置50的高度正确，如此量测到血压值的正确性才能确保。
60.详细说明，血压量测装置50是用于量测腕部动脉的血压，其包含本体部51及压脉带52。该本体部51的内部电路架构及表面设置组件可参见前面实施例的叙述。当使用该血压量测装置50量测血压时，建议将缠绕该血压量测装置50的腕部抬起，并使其高度约与心脏82的高度相同或相近为最佳，因此能获得较准确的血压值。除了采用上述方法确认该压脉带52适当被缠绕，也希望该本体部51被置于和心脏82同高的位置，如此量测到血压值的正确性才能确保。本实施例采用加速度传感器(gravity sensor或g sensor)514，其可感测该本体部51的倾斜角θ，由该倾斜角θ能计算及转换该血压量测装置50的高度，如此可以确认是否和心脏82同高，从而能正确地量测血压的数值。在此特别说明，当使用者操作不当，例如举起过头部或放低手臂过腰部等，致使血压量测装置50未与心脏82位置同高时，此时的高度及信号强度都不正确，血压量测装置50立即显示错误警示或强制停止量测血压。
61.本发明的技术内容及技术特点已揭示如上，然而熟悉本领域技术人员仍可能基于本发明的启示及揭示而作种种不背离本发明精神的替换及修饰。因此，本发明的保护范围应不限于实施例所揭示的内容，而应包括各种不背离本发明的替换及修饰，并以权利要求书所界定的范围为准发明。