專利名稱：無創(chuàng)人體血壓電子測量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于醫(yī)療設(shè)備的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種無創(chuàng)人體血壓電子測量裝置。
背景技術(shù)：
血壓是血液在血管內(nèi)流動時對血管壁的側(cè)壓力。血壓過高常會損害心、腦、腎等重 要器官；血壓過低會導(dǎo)致易疲勞，易發(fā)生頭暈、目眩，易發(fā)生胃腸功能障礙等。高血壓是最常 見的心血管疾病，中風(fēng)、心臟病、腎功能不全等疾病是最常見的高血壓并發(fā)癥，致殘、致死率 高，危害嚴(yán)重。1998年9月世界衛(wèi)生組織和世界高血壓聯(lián)盟修訂高血壓的診斷標(biāo)準(zhǔn)在未 使用抗高血壓藥物的情況下，收縮壓^ 140mmHg ;舒張壓^ 90mmHg ;既往有高血壓病史，目 前正在使用抗高血壓藥物，現(xiàn)血壓雖未達(dá)到上述水平，亦應(yīng)診斷為高血壓。 2004年10月12日公布的《全國營養(yǎng)與健康綜合調(diào)查》顯示，我國高血壓患病人數(shù) 估計(jì)已有1. 6億，18歲及其以上居民高血壓患病率18.8%。公眾高血壓知曉率僅占30. 2% ， 公眾高血壓治療率占24.7%，公眾高血壓控制率占6. 1%。醫(yī)學(xué)研究表明，對高血壓的早期 預(yù)防、規(guī)范治療及健康的生活方式，可使75%的高血壓及其并發(fā)癥得到預(yù)防和控制。因此， 加強(qiáng)對血壓的監(jiān)測具有十分重大的意義。 柯氏音法測量血壓誕生的一百多年來，水銀血壓計(jì)測量的血壓值一直被視作"金 標(biāo)準(zhǔn)"。然而，由于水銀血壓計(jì)含有大量的汞；而汞是一種有毒金屬物質(zhì)，汞在環(huán)境中有很強(qiáng) 大的滲透力和傷害力，它會給人類環(huán)境造成嚴(yán)重的污染，對人類健康產(chǎn)生極大的危害。聯(lián)合 國環(huán)境規(guī)劃署(UNEP) 2003年和2005年在內(nèi)羅畢的會議上先后提出了要制定全球性的汞減 排計(jì)劃，包括加強(qiáng)用汞和汞排放的管理，制定減少全球汞排放計(jì)劃，并計(jì)劃簽訂具有約束力 的處理汞問題國際文書，汞污染已列入環(huán)境外交議程。 目前美國是世界上防治醫(yī)院汞污染的積極倡導(dǎo)者和踐行者，減少含汞體溫計(jì)及血 壓計(jì)的使用在歐盟國家已經(jīng)成為一種趨勢。我國對于醫(yī)療汞污染問題逐漸重視，國家發(fā)展 和改革委員會《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄(2005年本)》中也將充汞式血壓計(jì)項(xiàng)目列為限制類 項(xiàng)目。此外，一般人在使用水銀血壓計(jì)時由于不懂柯氏音原理或沒有受過專業(yè)的訓(xùn)練等其 它原因而不能測出真正的血壓值。 血壓是時時刻刻都在變化的，且易受到情緒和活動等外在因素的影響。在門診測 量血壓時，由于隨機(jī)波動或白大衣效應(yīng)，測得的血壓往往不能代表人們真正的血壓水平。而 自測血壓能彌補(bǔ)醫(yī)院所測量血壓的不足和缺陷，更能真實(shí)反映人們的血壓狀況。有調(diào)查研 究表明，高血壓病患者血壓計(jì)持有及使用情況均不太樂觀。而對于高血壓患者來說，能夠在 家自我監(jiān)測血壓，在必要時提供給醫(yī)生大量準(zhǔn)確而又完整的血壓記錄資料是非常有益的。

實(shí)用新型內(nèi)容針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種無創(chuàng)人體血壓電子 測量裝置的技術(shù)方案，使用無汞血壓計(jì)，減少了汞的污染，使用者可隨時自測血壓，使高血壓患者自我管理。 所述的無創(chuàng)人體血壓電子測量裝置，其特征在于袖帶的輸出端連接設(shè)置壓力傳感 器、溫度傳感器，溫度傳感器的信號輸入MCU控制系統(tǒng)內(nèi)的A/D轉(zhuǎn)換器，壓力傳感器的信號 經(jīng)信號放大器放大后， 一路直接輸入MCU控制系統(tǒng)內(nèi)的A/D轉(zhuǎn)換器，另一路通過高通濾波 器、脈動信號放大器、低通濾波器處理后輸出到MCU控制系統(tǒng)內(nèi)的A/D轉(zhuǎn)換器，MCU控制系 統(tǒng)的對應(yīng)接口連接設(shè)置LCD顯示屏。 所述的無創(chuàng)人體血壓電子測量裝置，其特征在于所述的高通濾波器為0. 48Hz的 一階高通濾波器。 所述的無創(chuàng)人體血壓電子測量裝置，其特征在于所述的低通濾波器為38Hz的二 階低通濾波器。 所述的無創(chuàng)人體血壓電子測量裝置，其特征在于所述的信號放大器為LM324。 所述的無創(chuàng)人體血壓電子測量裝置，其特征在于MCU控制系統(tǒng)反饋信號端連接設(shè) 置充氣泵、電磁閥后連接到袖帶。 所述的無創(chuàng)人體血壓電子測量裝置，其特征在于所述的MCU控制系統(tǒng)的對應(yīng)接口 上連接設(shè)置存儲模塊。 所述的無創(chuàng)人體血壓電子測量裝置，其特征在于所述的MCU控制系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置通信 模塊，通信模塊通過RS-232串口與顯示終端通信連接。 所述的無創(chuàng)人體血壓電子測量裝置，其特征在于所述的存儲模塊為SD存儲卡。 本實(shí)用新型采用無汞的電子血壓計(jì)，減少了汞的使用，保護(hù)了環(huán)境和醫(yī)護(hù)人員及 公眾的健康，使用者可隨時自測血壓并讀取血壓值，操作簡便，又能發(fā)現(xiàn)血壓增高的特點(diǎn)， 是高血壓患者自我管理的重要手段，且每次血壓的測量值都存儲在存儲模塊中，使用者可 針對血壓的波動自行自我調(diào)整。裝置上還設(shè)置通信接口連接到電腦顯示終端，對血壓進(jìn)行 圖形顯示，可供醫(yī)護(hù)人員作出正確的分析、診斷。

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本實(shí)用新型的原理框圖。 圖中1_溫度傳感器，2-充氣泵，3-電磁閥，4、4a、4b-A/D轉(zhuǎn)換器，5-MCU控制系 統(tǒng)，6-壓力傳感器，7-信號放大器，8-低通濾波器，9-袖帶，10-高通濾波器，11-脈動信號 放大器，12-存儲模塊，13-LCD顯示屏，14-通信模塊，15-RS-232串口， 16-顯示終端，17-外殼。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。 無創(chuàng)人體血壓電子測量裝置，外殼17上設(shè)置袖帶9，袖帶9的輸出端連接設(shè)置壓力 傳感器6、溫度傳感器1 ，溫度傳感器1的信號輸入MCU控制系統(tǒng)5內(nèi)的A/D轉(zhuǎn)換器4b，將測 量得到的體溫轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，壓力傳感器6采集到的信號經(jīng)信號放大器7放大，放大器7 為LM324。放大后的信號一路直接輸入MCU控制系統(tǒng)5內(nèi)的A/D轉(zhuǎn)換器4，另一路輸入高通 濾波器10，高通濾波器10為0. 48Hz的一階高通濾波器，該信號經(jīng)過0. 48Hz的一階高通濾波后，去除DC值(靜態(tài)壓所對應(yīng)的電壓)，避免在血管脈動信號放大時，脈動信號放大器進(jìn) 入飽和區(qū)。濾波后的信號再通過脈動信號放大器11放大，成為血壓脈動波形，去除電源及 皮膚與臂帶摩擦的高頻雜訊，然后在輸入低通濾波器8，低通濾波器8為38Hz的二階低通濾 波器，在經(jīng)過38Hz的二階低通濾波后進(jìn)入MCU控制系統(tǒng)5內(nèi)的A/D轉(zhuǎn)換器4a，輸入的信號在 MCU控制系統(tǒng)5內(nèi)做信號處理(模糊智能計(jì)算)，通過發(fā)送反饋信號控制充氣泵2、電磁閥3 的動作，然后連接到袖帶9進(jìn)行控制。MCU控制系統(tǒng)5的對應(yīng)接口連接設(shè)置LCD顯示屏13， 對測量得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示。MCU控制系統(tǒng)5的對應(yīng)接口上連接設(shè)置存儲模塊12，采用SD 存儲卡，對每次測量得到的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行存儲。MCU控制系統(tǒng)5內(nèi)還設(shè)置通信模塊14，通信 模塊14通過RS-232串口 15與顯示終端16通信連接顯示終端16上設(shè)置RS232通訊界面， 做實(shí)時單向接收，通過VB應(yīng)用程序處理后顯示出波形圖，在出現(xiàn)脈動波形出現(xiàn)的時間內(nèi)計(jì) 算出有多少個波形，然后乘上60即為每分鐘的心跳數(shù)。 血壓相關(guān)知識和原理 1、何謂血壓我們可以知道若是一條河流原本是暢通無阻的，但若強(qiáng)行將它塞住， 則當(dāng)壓力過大的時候，水壓的力量將足以沖破這些阻力，以維持流動。血壓的概念就是血液 流經(jīng)血管壁時的壓力。由心臟出來的血液，需要有推力，才能繞行身體一周，心臟就是借著 不停的收縮、放松，將血液推送前進(jìn)。 2、如何將血壓轉(zhuǎn)換成電壓知道了血壓計(jì)的原理之后，我們選擇壓力傳感器，主要 的目的是想要血壓這個物理量轉(zhuǎn)換成電壓的信號，它的工作原理是通過pump的充氣、漏氣 來調(diào)整氣體的壓力。因?yàn)閴毫ψ寜毫鞲衅鲀?nèi)部的材料發(fā)生形變，在經(jīng)過回惠司通電橋后 反應(yīng)處相對的電壓，反過來也可以從氣電壓的變化知道當(dāng)時的壓力。 3、什麼是我們要的訊號當(dāng)我們腕帶的壓力等于血壓時，血液開始可以流通而產(chǎn) 生所謂的cuff聲，這時候也就是收縮壓，我們必須開始從這里做記錄，直到最最后cuff聲 沒有的時候，此點(diǎn)即為舒張壓。 振波法原理如下首先把袖帶捆在手臂上，自動對袖帶充氣，到一定壓力( 一般為 180 230mmHg)開始放氣，當(dāng)氣壓到一定程度，血流就能通過血管，且有一定的振蕩波，振 蕩波通過氣管傳播到機(jī)器里的壓力傳感器，壓力傳感能實(shí)時檢測到所測袖帶內(nèi)的壓力及波 動。逐漸放氣，振蕩波越來越大。再放氣由于袖帶與手臂的接觸越松，因此壓力傳感器所檢 測的壓力及波動越來越小。我們選擇波動最大的時刻為參考點(diǎn)，以這點(diǎn)為基礎(chǔ)，向前尋找是 峰值O. 45的波動點(diǎn)，這一點(diǎn)為高壓(即收縮壓)，向后尋找是峰值O. 75的波動點(diǎn)，這一點(diǎn)所 對應(yīng)的壓力為低壓(即舒張壓)，而波動最高的點(diǎn)所對應(yīng)的壓力為平均壓。 4、如何取得收縮壓與舒張壓信號當(dāng)壓力傳感器經(jīng)由我們線性充放氣的控制時會 有直流電壓變化，我們?nèi)魧毫鞲衅鞯玫降男盘栕鲆欢ū壤姆糯螅砂l(fā)現(xiàn)壓力在收縮 壓與舒張壓之間的時候，我們可以由示波器看到會另有交流的信號。此時我們將信號分為 兩處其一經(jīng)高通濾波器，所以當(dāng)收縮壓與舒張壓發(fā)生的時候，相對交流信號也發(fā)生，那么相 對應(yīng)另一經(jīng)由低通濾波器的信號(也就是當(dāng)時的壓力)，這樣就可以得知此人得收縮壓及 舒張壓了。
權(quán)利要求無創(chuàng)人體血壓電子測量裝置，其特征在于袖帶(9)的輸出端連接設(shè)置壓力傳感器(6)、溫度傳感器(1)，溫度傳感器(1)的信號輸入MCU控制系統(tǒng)(5)內(nèi)的A/D轉(zhuǎn)換器(4b)，壓力傳感器(6)的信號經(jīng)信號放大器(7)放大后，一路直接輸入MCU控制系統(tǒng)(5)內(nèi)的A/D轉(zhuǎn)換器(4)，另一路通過高通濾波器(10)、脈動信號放大器(11)、低通濾波器(8)處理后輸出到MCU控制系統(tǒng)(5)內(nèi)的A/D轉(zhuǎn)換器(4a)，MCU控制系統(tǒng)(5)的對應(yīng)接口連接設(shè)置LCD顯示屏(13)。
2. 如權(quán)利要求1所述的無創(chuàng)人體血壓電子測量裝置，其特征在于所述的高通濾波器 (10)為0. 48Hz的一階高通濾波器。
3. 如權(quán)利要求1所述的無創(chuàng)人體血壓電子測量裝置，其特征在于所述的低通濾波器 (8)為38Hz的二階低通濾波器。
4. 如權(quán)利要求1所述的無創(chuàng)人體血壓電子測量裝置，其特征在于所述的信號放大器(7) 為LM324。
5. 如權(quán)利要求1所述的無創(chuàng)人體血壓電子測量裝置，其特征在于MCU控制系統(tǒng)(5)反 饋信號端連接設(shè)置充氣泵(2)、電磁閥(3)后連接到袖帶(9)。
6 如權(quán)利要求1所述的無創(chuàng)人體血壓電子測量裝置，其特征在于所述的MCU控制系統(tǒng) (5)的對應(yīng)接口上連接設(shè)置存儲模塊(12)。
7. 如權(quán)利要求1所述的無創(chuàng)人體血壓電子測量裝置，其特征在于所述的MCU控制系統(tǒng) (5)內(nèi)設(shè)置通信模塊(14)，通信模塊(14)通過RS-232串口 (15)與顯示終端(16)通信連 接。
8. 如權(quán)利要求4所述的無創(chuàng)人體血壓電子測量裝置，其特征在于所述的存儲模塊(12) 為SD存儲卡。
專利摘要無創(chuàng)人體血壓電子測量裝置，屬于醫(yī)療設(shè)備的技術(shù)領(lǐng)域。袖帶的連接設(shè)置壓力傳感器、溫度傳感器，溫度傳感器的信號輸入MCU控制系統(tǒng)內(nèi)的A/D轉(zhuǎn)換器，壓力傳感器的信號經(jīng)信號放大器后，一路直接輸入MCU控制系統(tǒng)內(nèi)的A/D轉(zhuǎn)換器，另一路通過高通濾波器、脈動信號放大器、低通濾波器處理后輸出到MCU控制系統(tǒng)內(nèi)的A/D轉(zhuǎn)換器，MCU控制系統(tǒng)的連接設(shè)置LCD顯示屏。本實(shí)用新型采用無汞的電子血壓計(jì)，減少汞的使用，保護(hù)環(huán)境和醫(yī)護(hù)人員及公眾的健康，使用者可隨時自測血壓并讀取血壓值，操作簡便，又能發(fā)現(xiàn)血壓增高的特點(diǎn)，是高血壓患者自我管理的重要手段，且每次血壓的測量值都存儲在存儲模塊中，使用者可針對血壓的波動自行自我調(diào)整。
文檔編號A61B5/0225GK201453262SQ20092012335
公開日2010年5月12日 申請日期2009年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月29日
發(fā)明者姜若中 申請人:杭州廣發(fā)電子技術(shù)有限公司