一种便携式无创血压监测装置的制作方法

本实用新型涉及无创血压监测技术和移动医疗设备技术领域，具体涉及一种便携式无创血压监测装置。

背景技术：

心脏作为人体的“发动机”，它周期性的收缩和舒张将血液泵入动脉，再由动脉分配到各器官组织的毛细血管，最后经静脉回流至心脏，周而复始，心脏这样的一个机械活动周期我们称之为心动周期。血压在每个心动周期都是连续变化，当心室收缩时，血液由心室流入动脉，此时动脉血压迅速增高以至于达到一个峰值点，这个峰值点称为收缩压（Systolic Blood Pressure，缩写为SBP）；当心室舒张时，动脉血管弹性回缩，血液仍慢慢继续向前流动，但血压下降，此时的压力称为舒张压（Diastolic Blood Pressure，缩写为DBP）。这样，收缩压和舒张压就随着每个心动周期连续变化，我们称之为连续血压。在实际测量过程中，我们所测量的动态血压是指使用动态血压记录仪测定一个人昼夜24小时内，每间隔一定时间的血压值。动态血压包括收缩压、舒张压和平均动脉压，动态血压可以反映血压的白昼、夜间变化，避免了单次测量血压之间的客观差异和“白大衣现象”，它有助于筛选临界及轻度高血压，有助于评价降压药物的降压效果，有助于探讨靶器官损伤程度并估计预后，有助于日常连续血压的动态跟踪以及延续性的病情管控，有助于疾病的预测预防和诊断分析等。所以，动态血压的监测不论是医疗保健还是临床应用都有比较重要的意义。

目前的血压监测方法分为有创血压监测法和无创血压监测法。

动脉插管法就是一种有创血压监测方法，它是通过将连接压力传感器的导管经皮插入大动脉或心脏检测血压信号，从而实现连续地测量每搏动脉血压，这种方法称为血压监测的“金标准”。有创血压监测技术主要使用在心脏以及其他重大手术中，优点在于实时性好、准确性高、能够实现连续监测，缺点则是对人体有一定伤害且难以使用于日常的血压监测。

在日常检测中，一般使用无创血压检测技术，常见的无创血压检测方法有动脉张力测定法和脉搏波波速法。动脉张力测定法是根据传感器与动脉血液中的压力成正比，换算得到收缩压和舒张压，虽然换算简单，但是该方法需要借助袖带充气来完成，受外界因素影响较大，无法连续测量。脉搏波波速法则是根据动脉血传递的速度来换算血压，人体的各个部位都能进行检测，与动脉张力法相比，脉搏波波速法测量简便，准确性较高，同时具有对血压进行长时间连续监测的特点，因此该方法具有广泛的应用前景。

基于脉搏波波速法的血压监测技术应用已较为成熟，通常情况下需要使用一路ECG信号（Electrocardiogram的缩写，心电信号）和一路PPG信号（Photoplethysmography的缩写，脉搏波信号）来进行测量和换算后得出血压信号，其测量原理是，在采集心音信号和脉搏波信号并进行滤波预处理后，采用自适应特征提取方法，提取出心电R波峰值点以及脉搏波峰值点和波谷点，从而根据同一个心动周期中心电R波峰值点和脉搏波峰值点的检测时间间隔，计算得到每搏脉搏波传导时间；同时，基于罗志昌等人提出的脉搏特征K值理论，脉搏波传导时间分别与收缩压、舒张压之间存在以脉搏特征K值位系数的线性数学关系，因此可以根据脉搏波传递时间结合脉搏特征K值、标准收缩压和标准舒张压进行曲线拟合，换算得到收缩压和舒张压，继而实现收缩压和舒张压的连续测量，得到血压连续监测数据。

虽然目前采用脉搏波波速法的无创血压监测设备应用已较为普及，但现在这些无创血压监测设备主要出现在医院、体检中心等专业医疗场所中，并且其监测的数据处理通常依赖于桌面计算机，设备整体体积较为庞大，患者通常需要到医院、体检中心就诊，才能进行无创血压监测，无法在离诊后进行自助的无创血压监测，这也导致医院、体检中心等专业医疗场所的就诊排队人数增多，患者等待时间以及医生获得患者血压监测数据的时间都相应延长，为患者和医生都带来了不便。

因此，目前亟需一种能够供患者随身携带、自助操作的便携式无创血压监测装置产品，使得患者能够在离诊状态下自助进行无创血压监测，解决上述弊端。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的不足，本实用新型的目的在于提出一种便携式无创血压监测装置，其通过便捷式的结构设计，便于患者随身携带进行自助的无创血压监测，且其监测数据能够用以作为医生对患者的血压监测数据来源，为患者和医生提供血压监测便利。

为实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种便携式无创血压监测装置，包括心电信号采集插接组件、脉搏波信号采集插接组件和血压监测主控制器；所述心电信号采集插接组件由心电传感器、心电信号插接头和能够柔性折叠收拢的心电信号传输线缆构成，心电传感器的心电信号输出端通过心电信号传输线缆与心电信号插接头进行电信号连接；所述脉搏波信号采集插接组件由夹式脉搏波光电传感器、脉搏波信号插接头和能够柔性折叠收拢的脉搏波信号传输线缆构成，夹式脉搏波光电传感器的脉搏波信号输出端通过脉搏波信号传输线缆与脉搏波信号插接头进行电信号连接；所述血压监测主控制器包括控制器壳体，以及安装在控制器壳体内的血压监测控制电路；所述血压监测控制电路包括能够与心电信号插接头匹配插接的心电信号接口、能够与脉搏波信号插接头匹配插接的脉搏波信号接口、血压换算控制器、输入显示电路模组、无线通信模块和独立电源；其中，心电信号接口依次通过心电信号滤波器和心电信号模/数转换器电连接至血压换算控制器的心电信号输入端，脉搏波信号接口依次通过脉搏波信号滤波器和脉搏波信号模/数转换器电连接至血压换算控制器的脉搏波信号输入端，输入显示电路模组的输入信号通信端和显示信号通信端分别电连接至血压换算控制器的输入信号采集端和显示信号输出端，血压换算控制器的数据通信端电信号连接至无线通信模块，独立电源则通过供电电路分别向心电信号接口、脉搏波信号接口、血压换算控制器、输入显示电路模组和无线通信模块供电；所述控制器壳体具有电路集成安装部和组件容置部；其中，壳体的电路集成安装部具有电路容置腔室，血压监测控制电路容置安装在所述电路集成安装部的电路容置腔室中，且壳体上对应于血压监测控制电路中输入显示电路模组所布置位置处设有供输入显示电路模组的输入显示操作面板露出于壳体表面的输入显示窗口，壳体上对应于血压监测控制电路中心电信号接口和脉搏波信号接口所布置位置处分别设有能够供心电信号插接头插入心电信号接口的心电信号插接孔和能够供脉搏波信号插接头插入脉搏波信号接口的脉搏波信号插接孔；壳体的组件容置部则具有能够容纳放置折叠收拢后的心电信号采集插接组件的心电组件容置腔室和能够容纳放置折叠收拢后的脉搏波信号采集插接组件的脉搏波组件容置腔室，并且在壳体上对应于心电组件容置腔室和脉搏波组件容置腔室的位置处设有能够开/合的组件舱门，所述组件舱门完全开启状态下能够供心电信号采集插接组件和脉搏波信号采集插接组件置入或取出于心电组件容置腔室和脉搏波组件容置腔室。

上述的便携式无创血压监测装置中，作为优选方案，安装于壳体的电路集成安装部内的血压监测控制电路中，心电信号接口和脉搏波信号接口所布置位置处恰好分别对应于壳体的组件容置部的电组件容置腔室和脉搏波组件容置腔室；所述心电信号插接孔则设置于壳体的组件容置部的电组件容置腔室侧壁上对应于心电信号接口所布置位置处，所述脉搏波信号插接孔则设置于壳体的组件容置部的脉搏波组件容置腔室侧壁上对应于脉搏波信号接口所布置位置处。

上述的便携式无创血压监测装置中，作为优选方案，所述心电信号接口和脉搏波信号接口均为TRS接口。

上述的便携式无创血压监测装置中，作为优选方案，所述心电信号插接头和脉搏波信号插接头均为“L”形的TRS插接头。

上述的便携式无创血压监测装置中，作为优选方案，所述壳体为金属材质，且壳体上设有天线安装条孔；所述无线通信模块的通信天线整体呈与所述天线安装条孔形状相匹配的长条状，无线通信模块的通信天线配合安装固定在壳体的天线安装条孔位置处并露出于壳体表面，且所述通信天线与壳体的天线安装条孔边缘之间通过绝缘材料相隔断，使得通信天线与壳体相互绝缘。

上述的便携式无创血压监测装置中，作为优选方案，所述无线通信模块为蓝牙模块、近场无线通信模块或移动通信模块。

上述的便携式无创血压监测装置中，作为优选方案，所述独立电源为蓄电池，且蓄电池通过充电控制电路电连接有充电接口，所述壳体上设置有供充电接口露出于壳体表面的充电插接孔，所述充电接口固定安装在壳体的充电插接孔位置处。

相比于现有技术，本实用新型具有如下有益效果：

1、本实用新型的便携式无创血压监测装置，通过在血压监测主控制器壳体上设置电路集成安装部和组件容置部，实现了组件（包括心电信号采集插接组件和脉搏波信号采集插接组件）与血压监测主控制器的容纳式一体化结构设计，既便于携带，也便于随时进行血压监测使用，为用户提供了一种能够随身携带且便于进行自助无创血压监测的产品。

2、本实用新型的便携式无创血压监测装置，且其血压监测数据能够进行显示和无线传输，便于患者进行自助无创血压监测时随时查看，也使得其监测数据能够用以作为医生对患者的血压监测数据来源，从而为患者和医生提供血压监测便利。

3、本实用新型的便携式无创血压监测装置还能够通过局部结构的优化，提高设备使用便利性和产品空间利用率，以及让设备在保持良好的对外无线通信性能的同时具备优秀的工业设计感，具有很好的工业应用前景。

附图说明

图1为本实用新型便携式无创血压监测装置一种具体实施结构的立体结构示意图。

图2为本实用新型便携式无创血压监测装置中血压监测主控制器的侧面剖视结构示意图。

具体实施方式

本实用新型提供了一种便携式无创血压监测装置，图1示出了本实用新型便携式无创血压监测装置的一种具体实施结构，图2示出了该便携式无创血压监测装置具体实施结构中血压监测主控制器的侧面剖视结构示意图。如图1和图2所示，本实用新型的便携式无创血压监测装置包括心电信号采集插接组件10、脉搏波信号采集插接组件20和血压监测主控制器30。心电信号采集插接组件10由心电传感器11、心电信号插接头13和能够柔性折叠收拢的心电信号传输线缆12构成，心电传感器11的心电信号输出端通过心电信号传输线缆12与心电信号插接头13进行电信号连接。脉搏波信号采集插接组件20则由夹式脉搏波光电传感器21、脉搏波信号插接头23和能够柔性折叠收拢的脉搏波信号传输线缆22构成，夹式脉搏波光电传感器21的脉搏波信号输出端通过脉搏波信号传输线缆22与脉搏波信号插接头23进行电信号连接。血压监测主控制器30包括控制器壳体310，以及安装在控制器壳体内的血压监测控制电路320。血压监测控制电路320包括能够与心电信号插接头匹配插接的心电信号接口321、能够与脉搏波信号插接头匹配插接的脉搏波信号接口322、血压换算控制器323、输入显示电路模组324、无线通信模块325和独立电源326；其中，心电信号接口321依次通过心电信号滤波器和心电信号模/数转换器电连接至血压换算控制器323的心电信号输入端，脉搏波信号接口322依次通过脉搏波信号滤波器和脉搏波信号模/数转换器电连接至血压换算控制器323的脉搏波信号输入端（为避免图示过于复杂，图2中并未示出心电信号滤波器和心电信号模/数转换器以及脉搏波信号滤波器和脉搏波信号模/数转换器），输入显示电路模组324的输入信号通信端和显示信号通信端分别电连接至血压换算控制器323的输入信号采集端和显示信号输出端，血压换算控制器323的数据通信端电信号连接至无线通信模块325，独立电源326则通过供电电路分别向心电信号接口321、脉搏波信号接口322、血压换算控制器323、输入显示电路模组324和无线通信模块325供电。控制器壳体310具有电路集成安装部和组件容置部；其中，壳体的电路集成安装部具有电路容置腔室311，血压监测控制电路320容置安装在所述电路集成安装部的电路容置腔室311中，且壳体上对应于血压监测控制电路中输入显示电路模组324所布置位置处设有供输入显示电路模组的输入显示操作面板露出于壳体表面的输入显示窗口，壳体上对应于血压监测控制电路中心电信号接口321和脉搏波信号接口322所布置位置处分别设有能够供心电信号插接头插入心电信号接口的心电信号插接孔312和能够供脉搏波信号插接头插入脉搏波信号接口的脉搏波信号插接孔313；壳体的组件容置部则具有能够容纳放置折叠收拢后的心电信号采集插接组件的心电组件容置腔室314和能够容纳放置折叠收拢后的脉搏波信号采集插接组件的脉搏波组件容置腔室315，并且在壳体上对应于心电组件容置腔室314和脉搏波组件容置腔室315的位置处设有能够开/合的组件舱门316，所述组件舱门316完全开启状态下能够供心电信号采集插接组件10和脉搏波信号采集插接组件20置入或取出于心电组件容置腔室314和脉搏波组件容置腔室315。

在具体实施应用中，本实用新型便携式无创血压监测装置中的构件都具有较好的技术可实现性。心电信号采集插接组件和脉搏波信号采集插接组件，可以通过市购技术成熟的心电传感器和夹式脉搏波光电传感器，通过柔性传输线缆与常用的标准信号插接头进行电信号连接即可得到。而在血压监测主控制器中，心电信号接口、脉搏波信号接口分别采用与心电信号插接头、脉搏波信号插接头相匹配的标准接口即可；滤波器（包括心电信号滤波器和脉搏波信号滤波器）和模/数转换器（包括心电信号模/数转换器和脉搏波信号模/数转换器）都可以采用常用的成熟滤波器和模/数转换器元件；血压换算控制器则用于执行现有技术中基于脉搏波波速法的血压监测算法，根据心电信号和脉搏波信号进行特征提取和你和换算后得到血压连续监测数据，在现有技术中这一血压监测算法通常采用桌面计算机来实现，但随着微型处理芯片技术的发展，目前的微型单片机、ARM处理器、FPGA芯片等微型处理芯片也已经足够具备该血压监测算法处理的能力，因此本实用新型便携式无创血压监测装置中的血压换算控制器也可以采用微型单片机、ARM处理器、FPGA芯片等微型处理芯片按照现有技术方法编制基于脉搏波波速法的血压监测算法程序得以实现，由于这些微型处理芯片的编程技术以及基于脉搏波波速法的血压监测算法技术都是现有技术，因此不属于本实用新型的技术创新点；输入显示电路模组用于进行操作信号的输入以及心电信号、脉搏波信号、血压监测数据等相关监测数据信号的显示，可以采用按键输入电路与显示屏电路的集成电路模块来实现，也可以采用具备触摸输入能力的触摸显示屏集成电路来实现，根据实际应用情况而定；无线通信模块供电用于将血压监测控制采集的心电信号、脉搏波信号或/和监测得到的血压监测数据进行无线的对外传输，例如传输给患者、医生的手机、平板电脑等移动终端设备，或者传输至血压监测数据集中采集外设等，无线通信模块具体可以采用蓝牙模块、近场无线通信模块或移动通信模块来实现，具体根据需要进行匹配无线传输的移动终端设备或外设的无线通信模式而确定；独立电源则可以采用干电池或蓄电池实现便携式的独立供电，其中蓄电池供电是目前较为流行的便携设备电源供电方案，如果独立电源采用蓄电池，如图1所示，则蓄电池需要通过充电控制电路电连接有充电接口326a，而相应地需要在壳体310上设置有供充电接口326a露出于壳体表面的充电插接孔317，充电接口325a则可以固定安装在壳体的充电插接孔位置317处，以便连接充电数据线的充电插接头。

而作为一些结构设计上的优化，在本实用新型的便携式无创血压监测装置中，壳体的组件容置部的心电组件容置腔室和脉搏波组件容置腔室是用于容放心电信号采集插接组件和脉搏波信号采集插接组件的空间，以便于携带；而在安装于壳体的电路集成安装部内的血压监测控制电路之中，如图2所示，可以设计心电信号接口321和脉搏波信号接口322所布置位置处恰好分别对应于壳体的组件容置部的电组件容置腔室314和脉搏波组件容置腔室315；由此，心电信号插接孔312则可以设置于壳体的组件容置部的电组件容置腔室314侧壁上对应于心电信号接口321所布置位置处，而脉搏波信号插接孔313则可以设置于壳体的组件容置部的脉搏波组件容置腔室315侧壁上对应于脉搏波信号接口322所布置位置处；这样以来，将心电信号采集插接组件和脉搏波信号采集插接组件容放在壳体组件容置部的心电组件容置腔室和脉搏波组件容置腔室中的同时，还可以使得心电信号采集插接组件和脉搏波信号采集插接组件分别通过心电组件容置腔室内的心电信号插接孔和脉搏波组件容置腔室内的脉搏波信号插接孔而分别保持插接在心电信号接口和脉搏波信号接口中，从而在使用时直接从心电组件容置腔室和脉搏波组件容置腔室中取出心电信号采集插接组件和脉搏波信号采集插接组件便可以实施测量，无需再进行心电信号采集插接组件和脉搏波信号采集插接组件的插接操作，同时兼顾了便携性和使用便利性。考虑到插接组件和插接接口的通用性和硬件成本，心电信号接口和脉搏波信号接口可以均采用标准的TRS接口，相应的，心电信号插接头和脉搏波信号插接头均采用TRS插接头，因为TRS接口和TRS插接头是常用的音频数据传输接口组件，信号传输性能好、可靠性高、组件成本低；而如果考虑到心电信号采集插接组件和脉搏波信号采集插接组件需要分别在心电组件容置腔室和脉搏波组件容置腔室中保持插接在心电信号接口和脉搏波信号接口中，心电信号插接头和脉搏波信号插接头则最好均采用“L”形的TRS插接头，便于插接后在心电组件容置腔室和脉搏波组件容置腔室中占用较小的空间，提高设备空间利用率。

此外，在本实用新型的便携式无创血压监测装置中，由于设置有无线通信模块，为了避免对无线通信模块的信号屏蔽，最简单的设计方案是将壳体采用塑料等绝缘材料制成。但是，随着人们对电子设备制造工艺要求的提升，人们越来越喜爱采用金属材质壳体设计的电子设备；因此，如图1和图2所示，如果本实用新型便携式无创血压监测装置的壳体310采用金属材质设计，同时为了解决对无线通信模块325的信号屏蔽问题，则需要在壳体310上设有天线安装条孔318，而无线通信模块325的通信天线325a整体可以设计呈与所述天线安装条孔318形状相匹配的长条状，无线通信模块的通信天线325a则配合安装固定在壳体的天线安装条孔318位置处并露出于壳体表面，且所述通信天线325a与壳体的天线安装条孔318边缘之间通过绝缘材料相隔断，使得通信天线325a与壳体310相互绝缘；这样既可以保持无线通信模块的通信天线具有良好的对外无线通信性能，又能使得通信天线与壳体外观很好地融合为一体，使得产品具备美观的外观和优秀的工业设计感。

本实用新型便携式无创血压监测装置的具体使用方法如下：在未使用状态下，可以将心电信号采集插接组件、脉搏波信号采集插接组件收折后分别放置于壳体组件容置部的心电组件容置腔室和脉搏波组件容置腔室中，以便于携带；当使用时，从壳体的心电组件容置腔室和脉搏波组件容置腔室中取出心电信号采集插接组件和脉搏波信号采集插接组件，保持心电信号插接头、脉搏波信号插接头分别插接在血压监测控制电路的心电信号接口和脉搏波信号接口中，打开装置的独立电源供电，通过操作血压监测控制电路的输入显示电路模组进行控制输入操作，让血压监测控制电路启动工作，将心电信号采集插接组件的心电传感器贴于被测患者的胸前对应于心脏位置处连续采集心电信号，将脉搏波信号采集插接组件的夹式脉搏波光电传感器夹在被测患者的耳朵或指尖上连续采集脉搏波信号，连续采集的心电信号和脉搏波信号通过血压监测控制电路的心电信号接口、脉搏波信号接口传导至血压换算控制器，由血压换算控制器根据心电信号和脉搏波信号换算处理得到相应的血压连续监测数据，并控制输入显示电路模组对连续采集的心电信号、脉搏波信号以及得到的血压连续监测数据进行显示，以便被测患者自行查看，同时，便携式无创血压监测装置还通过无线通信模块将连续采集的心电信号、脉搏波信号以及得到的血压连续监测数据进行对外发送，对外发送的对象可以是患者、医生的手机、平板电脑等移动终端设备，或者传输至血压监测数据集中采集外设等，便于患者可以通过移动终端设备进行数据查看，同时便于医生通过移动终端设备或者血压监测数据集中采集外设而远程的获得患者的心电信号、脉搏波信号、血压监测数据等信息，这样以来，医生便无需要求患者到专业医疗场所中就诊，只需患者在离诊状态下通过本实用新型的便携式无创血压监测装置自助进行血压监测操作，医生便可以远程获得患者的血压监测相关数据进行诊断，为患者和医生都带来了便利；而监测操作结束后，患者则可以取下心电信号采集插接组件、脉搏波信号采集插接组件，并收折后分别放置于壳体组件容置部的心电组件容置腔室和脉搏波组件容置腔室中，关闭装置的独立电源供电，然后将便携式无创血压监测装置随身携带，以备下次监测时使用。

综上所述，本实用新型的便携式无创血压监测装置，通过在血压监测主控制器壳体上设置电路集成安装部和组件容置部，实现了组件（包括心电信号采集插接组件和脉搏波信号采集插接组件）与血压监测主控制器的容纳式一体化结构设计，既便于携带，也便于随时进行血压监测使用，为用户提供了一种能够随身携带且便于进行自助无创血压监测的产品，且其血压监测数据能够进行显示和无线传输，便于患者进行自助无创血压监测时随时查看，也使得其监测数据能够用以作为医生对患者的血压监测数据来源，从而为患者和医生提供血压监测便利；此外，本实用新型的便携式无创血压监测装置还能够通过局部结构的优化，提高设备使用便利性和产品空间利用率，以及让设备在保持良好的对外无线通信性能的同时具备优秀的工业设计感，具有很好的工业应用前景。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。