血压计的制作方法

本实用新型涉及电子血压计，特别是一种能检测记录手臂状态的上臂式电子血压计。

背景技术：

随着人们对心血管健康管理的重视，动态血压测量（24小时可行走式血压测量）获得越来越广泛的应用。动态血压通过昼夜24小时间隔15-30分钟一次的血压测量，得到更多的血压数据，可以去除了偶测血压的偶然性。动态血压的用途有：观察在休息时或日常生活中的血压变化情况，特别是夜间血压情况，有助于医生对高血压病症的准确诊断；医生正确地评价治疗过程中休息与活动状态下血压的昼夜节律以及药物作用的持续时间，指导药物治疗。可以根据血压高峰与低谷时间，选择作用长短不一的降压药物、调整剂量和服药时间、调整给药次数和间隔时间，减少药物的不良反应，对全天的血压进行有效的控制；测量有无“白大衣高血压”和安慰剂反应。

上臂式血压测量时，佩戴在手臂上的袖带与心脏的位置应在同一水平高度，并保持手臂静止和放松。当手臂位置使袖带中心高于或低于心脏水平时，在地球重力的专用下，血管内血液产生的静压差将影响结果(产生的误差为Δ mmHg = h × 1.055/13.6)。当h=100毫米时，静压产生的误差约为7mmHg。袖带固定在上臂，其位置（地球重力方向到心脏的距离）与手臂姿势和体位两者相关。因为动态血压是在日常活动过程中进行，手臂位置（受手臂姿势和体位的影响）和手臂活动均可引起测量误差。在24小时血压测量过程中，在不同的测量时刻，被测者可能处于坐、立和躺的体位，其手臂也处于不同姿势。在手臂控制不好或无法自主控制其位置（睡眠）情况下，会使血压测量的结果产生偏差。如在睡眠时，被测者测量时可能是平卧位、左侧位、右侧位，手臂也会与处于在不同的姿势。临床测量结果表明，卧姿测量时采用平卧位或与佩戴袖带手臂相同的侧卧位的测量结果基本相同，而与采用佩戴袖带手臂相反的侧卧位测量结果有较大差异。手臂的状态（包括手臂位置和手臂活动）对测量结果的影响，会干扰医生掌握被测者昼夜不同时段血压变化的真实情况，不利于医生对被测者病情做出准确的诊断和制定最佳的治疗方案。

专利文献1和专利文献2都是通过某种方法，在一定条件下，判断手腕（手臂）血压测量部位相对心脏是否在正确的位置。

专利文献1描述腕式血压计对手腕位置的两种检测方法，方法1是利用倾斜传感器，控制小臂角度θ，在θ合适值时才能开始测量，图9（a）。方法2是利用心音传感器控制手腕靠近心脏，图9（b），将手腕血压计112 按压到被测定者的身体并使其上下活动而从心音传感器116 得到的声音的强度。在检测到峰值Lp 时是心脏位置，即测量位置，图9（c）。血压计在该位置开始测量。

专利文献2提到的方法是在手臂或手腕上的微波收发器检测其与心脏的距离控制血压测量，如图10。按下测量键后，将手臂或手腕向胸部移动，微波接收通过被测定者的心脏的跳动的多普勒偏移，在合适的位置开始测量。

专利文献1方法1存在的问题有：由于上臂角度是可以变动的，角度θ只能在一定条件下表示手腕的位置。专利文献1方法2存在的问题有：心音信号较弱，麦克风需要紧贴胸部，被测定者只能穿单衣或裸露胸部，使有时测量血压非常不便。心音传感器还易于受到外部声音的影响，使心脏的位置对应的心音峰值检测变得不稳定。从专利文献2的图11 ( a ）到图11 ( f ）说明手臂（手腕）的移动状态图，可以看出微波收发器是在手腕或下臂上。该方法中提到的微波收发器位置如果是上臂，是很难控制移动到胸前，特别当是在右臂测量血压。

专利文献1和专利文献2共同存在的问题有：1）被测定者一定要主动控制手腕或手臂的位置才能开始测量，在动态24小时测量时，被测定者者睡着时，无法进行控制；2）在卧姿时，小臂倾斜角θ方法完全不能表示手腕的位置。3）在卧姿时，利用心音和微波的方法，检测到手腕或手臂袖带靠近心脏时的测量部位是在心脏的上边。以上专利文件提出的技术不适合在各种体位测量血压时使用。

专利文献1 日本专利 JP3297971。

专利文献2 CN103079463A。

技术实现要素：

本实用新型提供一种上臂式血压计，特别是一种适用于动态血压测量的具有手臂状态检测功能的的血压计。手臂状态包括上臂位置（指测量部位相对心脏位置，以下同）和上臂活动量。

为了达到上述目的，本实用新型提供一种血压测量装置，包括：含有上臂姿态（指上臂姿势和活动量，以下同）检测和体位姿势检测的手臂状态检测单元、含有气囊的上臂袖带、血压计处理控制单元、测量启动单元、记录单元、显示单元、外部数据接口单元。

本实用新型的特征在于，手臂状态检测单元具有上臂姿态和体位检测功能，结合两者的数据获得上臂位置。上臂位置与上臂的姿势和体位两者相关，通过上臂和身体的姿态传感器和体位传感器，获得与体位相关的上臂位置信息；上臂姿态传感器还获取上臂活动量。

上臂姿态检测是利用安装在袖带上的三轴向加速度传感器实现，测量手臂的三维姿势和活动量。体位姿势检测有两种实现方式：一是利用安装在身体上的三轴向加速度传感器实现（见实施例1）；二是通过上臂姿态检测的三轴向加速度传感器的数据，利用上臂姿态与体位相关的特点分析获得（见实施例2）。

测量血压时，血压计处理控制单元连接手臂状态检测单元和数据存储单元，获取手臂位置和活动量并记录保存。血压计处理控制单元含有微处理器、充放气驱动电路、充气泵、放气阀、压力传感器等部件，微处理器通过充放气驱动电路，操作充气泵及放气阀，给袖带气囊充气加压及放气，实现血压测量、显示和数据记录。测量启动单元含操作键和自动测量定时器，操作键可以启动血压测量，自动测量定时器可以在动态血压检测时按设定的时间自动启动血压测量。外部接口单元可以是有线或无线数据接口方式，将血压数据和手臂状态数据传送到其它终端设备供医生等使用。

图2是三轴加速度传感器重力加速度值Ay1、Ax1、Az1与物体与地球重力方向的角度α、β、θ的关系。

图3（a）-图3（e）是几种典型的手臂和身体姿势图，并标有手臂三轴向加速度检测值AZa、AXa、AYa和身体三轴向加速度检测值AZb、AXb、AYb，及对应的角度值α、β、θ。可以看到在不同手臂姿势和不同体位时，上臂测量部位与心脏位置示意图。其中图3（b）、图3（d）和图3（e）时，h值很小或近似为0，手臂在合适的测量位置，对血压值没有影响。图3（c）和图3（f）时，h值较大，血压测量会产生较大影响。图3（c）和图3（f）的手臂测量位置高于心脏较多，使测量值低于实际血压。图3（a）手臂测量位置略低于心脏，使测量值略高于实际血压值。图3（c）和图3（d）的手臂姿势完全相同，但手臂相对心脏的位置有很大差别，结合体位姿势可以容易的区分两者。已上结果表明，同时检测手臂姿势和体位（身体姿势）时，可以获得上臂位置，了解对血压测量值的影响情况。

本实用新型的效益是：利用上臂姿态和体位的结合，实现不同体位时手臂的位置及手臂活动量的检测，使医生能够看到血压测量时被测者的手臂状态及对血压测量的影响。特别对动态血压测量，通过对手臂状态信息，可以帮助医生对每次血压测量值进行正确的解读，排除干扰，获得被测者的24小时血压变化趋势。

附图说明

图1 是说明实施例1的组成示意图，本实施例血压计主体与血压计袖带是分离的，是分体式上臂血压计实现结构。

图2 是说明加速度传感器测量物体姿态示意图。

图3 是说明利用身体和手臂上的两个加速度传感器检测手臂位置示意图。

图4 是说明实施例1手臂状态检测组成示意图。

图5 是说明血压计处理控制单元组成示意图。

图6 是说明实施例2的组成示意图，本实施例血压计主体安装在血压计袖带上。

图7 是利用手臂上加速度传感器分析判断体位流程图。

图8 说明实施例2手臂状态检测组成示意图。

图9 是专利文献1的方法示意图。

图10、图11 是专利文献2的方法示意图。

具体实施方式

实施例1

参照图1、图4、图5，对本实用新型的一个实施方案进行说明。

如图1本实施方案的组成示意图。血压计是主体与袖带分离的上臂血压计，包括：袖带1和可佩戴在身体上的血压计主体2，袖带缠绕在上臂测量血压。袖带1含气囊11和手臂状态检测单元12的上臂姿态传感器121。血压计主体2含有血压计控制处理单元20、手臂状态检测单元12的体位传感器122、数据存储单元24、测量启动单元22和外部接口单元23 。外部接口23单元可以是有线或无线数据接口方式，将血压数据和手臂状态数据传送到其它终端设备供医生等使用。

如图1，在测量血压时，血压计处理控制单元20连接手臂状态检测单元12和数据存储单元24。如图4，血压计控制处理单元20的微处理器201连接手臂状态检测单元12的上臂姿态传感器121和体位传感器122。上臂姿态传感器121为三轴向加速度传感器，可测量手臂的三维姿势和活动量。体位传感器122为三轴向加速度传感器，检测身体的三维姿势。微处理器201在血压测量时读取上臂姿态传感器121和体位传感器122的数据，计算手臂姿势、手臂活动量和身体姿势并保存到数据存储单元24。

如图5，血压计控制处理单元20含有微处理器201、充放气控制电路202、压力传感器203、充气泵204、放气阀205。血压测量时微处理器201采集压力传感器203检测的气囊11的气压值，通过充放气控制电路202控制气囊11压力，实现血压测量。测量启动单元22含操作键和自动测量定时器，操作键可以启动血压测量，自动测量定时器可以在动态血压检测时按设定的时间自动启动血压测量。

实施例2

参照图6、图7、图8对本实用新型的一个实施方案进行说明。

如图6本实施方案的组成示意图。血压计是主体与袖带一体的上臂血压计，包括：袖带1和安装在其上的血压计主体2，袖带缠绕在上臂测量血压。袖带1含气囊11。血压计主体2含有血压计手臂状态检测单元12、控制处理单元20、数据存储单元24、测量启动单元22和外部接口单元23 。外部接口23单元可以是有线或无线数据接口方式，将血压数据和手臂状态数据传送到其它终端设备供医生等使用。

本实施例与实施例1的区别是：手臂状态检测单元中体位的检测是通过上臂姿态传感器的数据分析获得。如图7手臂状态检测单元由上臂姿态传感器121和体位分析程序123组成。

体位分析程序123的流程图如图8示：连续采集记录手臂三轴加速度值；由手臂三轴加速度测量值计算手臂姿势和活动量；根据测量时和非测量时的上臂姿态和体位特点，由测量时和其前后一段时间的上臂姿态推断出测量时刻的体位姿势；结合上臂姿态与分析推断的体位信息，获取测量时刻的上臂位置。

体位的分析，主要是判断人体是否处于卧姿。判断的主要依据是，卧姿时人的手臂姿势和活动量的特点。卧姿时的手臂可长时间处于与地面平行的位置（图3（d）、图3（e）、图3（f）），而在立姿和坐姿时，是不可能可长时间处于该位置（图3（c））。卧姿状态在非测量时手臂的活动量会很小，特别在睡着时处于基本不动。

如图6，血压计处理控制单元20（图5）连接手臂状态检测单元12和数据存储单元24。如图8，血压计控制处理单元20的微处理器201连接手臂状态检测单元12的上臂姿态传感器121和体位分析程序123。上臂姿态传感器121为三轴向加速度传感器，测量手臂的三维姿势和活动量。微处理器201连续读取上臂姿态传感器121的数据并保存。测量时微处理器201运行体位分析程序，根据测量时刻及测量前后手臂姿势和活动量分析推断测量时刻体位姿态。血压计处理控制单元20将测量时计算手臂体姿、手臂活动量和身体姿势保存到数据存储单元24。

实施例2的其它控制同实施例1，不在累述。