基于電活性聚合物的電子血壓計的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種醫(yī)療器械，尤其是一種電子血壓計，具體地說是一種基于電活性聚合物的電子血壓計。
【背景技術(shù)】
[0002]眾所周知，高血壓是現(xiàn)代人群中最常見的慢性病，早期癥狀并不明顯，只是在勞累、情緒波動后血壓升高，并且在休息后即可恢復(fù)正常。但隨著病情的不斷加重，會逐漸出現(xiàn)頭痛、頭暈、注意力不集中、記憶力減退、四肢乏力、胸悶等癥狀。當(dāng)血壓突然升高到一定程度時甚至?xí)霈F(xiàn)劇烈頭痛、嘔吐、眩暈等癥狀，嚴(yán)重時會發(fā)生神志不清、抽搐，多會在短期內(nèi)發(fā)生嚴(yán)重的心、腦、腎等器官的損害和病變。高血壓也是心腦血管病最主要的危險因素，其主要并發(fā)癥有腦出血、心力衰竭、冠心病、糖尿病、腦中風(fēng)等，對人體的心臟、大腦等都有著極大的傷害，如若控制不當(dāng)，后果將不堪設(shè)想。國內(nèi)外的實踐證明，高血壓是可以預(yù)防和控制的疾病，降低高血壓患者的血壓水平，可明顯減少腦中風(fēng)及心臟病事件，顯著改善患者的生存質(zhì)量，有效降低疾病負擔(dān)。而血壓的高低是由血管中流動血液的流量和血管的彈性、收縮、舒張的阻力等決定的。理想的血壓:收縮壓<120mmHg，舒張壓<80mmHg，當(dāng)收縮壓140mmHg和舒張壓90mmHg，就是我們所說的高血壓；當(dāng)收縮壓130mmHg和舒張壓< 60mmHg，便是低血壓。
[0003]傳統(tǒng)的血壓計采用柯氏音法進行測量。所謂的柯氏音法就是以聽取血液在血管中流動時發(fā)出的聲音測量血壓。它的測量原理是:卷上血壓計袖帶，通過氣球向纏繞于上臂的袖帶內(nèi)充氣，逐漸加壓，壓力經(jīng)軟組織作用于肱動脈。當(dāng)所加壓力高于心收縮壓力時，由氣球向外慢慢放氣，袖帶內(nèi)的壓力隨之下降，當(dāng)袖帶內(nèi)的壓力等于或稍低于心縮壓時，隨著心縮射血，血液即可沖開被阻斷的血管形成渦流，用聽診器便開始聽到搏動的聲音，此時檢壓計所指示的壓力值即相當(dāng)于收縮壓。繼續(xù)緩慢放氣，使袖帶內(nèi)壓力低于心收縮壓，但高于心舒張壓，這一段時間內(nèi)，心臟每收縮一次，均可聽到一次聲音。當(dāng)袖帶壓力降低到等于或稍低于舒張壓時，血液又流暢，伴隨著心跳所發(fā)出的聲音便突然變?nèi)趸蛳В藭r檢壓計所指示的壓力值即相當(dāng)于舒張壓。傳統(tǒng)的水銀血壓計是應(yīng)用最為廣泛的一種血壓計，但是在使用過程中，需要與聽診器相配合，一個人是無法進行測量的，所以只有少部分人能真正掌握其技巧。另外，在測試過程中，極易受到外界環(huán)境的影響。
[0004]目前，一種新型的電子血壓計正在逐步取代水銀式血壓計的位置。電子血壓計主要采用的是示波法原理，將袖帶捆在手臂上，對袖帶自動充氣，到一定壓力后停止加壓，開始放氣，當(dāng)氣壓到一定程度，血液就能通過血管，且有一定的振蕩波，振蕩波通過氣管傳播到壓力傳感器，壓力傳感實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，再緩慢放氣，袖帶與手臂之間的接觸越來越松，壓力傳感器所檢測的壓力及波動越來越小。選擇波動最大的時刻為參考點，以這點為基礎(chǔ)，向前尋找峰值為0.45的波動點，即為收縮壓；向后尋找峰值為0.75的波動點，這一點對應(yīng)的壓力為舒張壓。
[0005]市面上，電子血壓計可以分為臂式和腕式，其中，腕式血壓計不適于患有血液循環(huán)障礙之人。電子血壓計輕巧、方便攜帶，測量方法簡單，不易受外界環(huán)境的影響，所以目前來說，臂式血壓計已經(jīng)成為醫(yī)院以及家庭中使用最為廣泛的醫(yī)療設(shè)備。電子血壓計在國外已大量普及，而我國才開始使用。國產(chǎn)的電子血壓計不多，大多從國外進口。國外的電子血壓計隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展，已經(jīng)發(fā)展到第四代電子血壓計。國外的許多機構(gòu)已經(jīng)利用各類智能材料，對電子血壓計中的壓力傳感器進行了概念性的實驗測試，但還未應(yīng)用到實際生活中。
[0006]高血壓、高血脂與高血糖一同并稱為“三高”，被稱為現(xiàn)代人類健康的無形殺手，同時，高血壓會引起人體的各類慢性病，危害極大，所以對血壓進行更加精確的實時監(jiān)測和控制，對人類的身體健康有著重要的作用。
[0007]電活性聚合物(Electroactive polymers, ΕΑΡ)是一種新型智能材料，較其它智能材料和傳統(tǒng)的電子技術(shù)相比有很多優(yōu)點:
(1)變形大，可產(chǎn)生較大位移、響應(yīng)速度快；
(2)結(jié)構(gòu)簡單、體積小、可以直接對外做功、無需傳動機構(gòu)、質(zhì)量輕；
(3)動作平滑、無相對摩擦運動部件、無熱、無噪聲；
(4)功率質(zhì)量比大、能量轉(zhuǎn)換效率高；
(5)具有柔性，便于結(jié)構(gòu)安排等優(yōu)點；
(6)在應(yīng)變、驅(qū)動力、能量密度、效率等方面最接近自然肌肉；
這些優(yōu)點都使得電活性聚合物材料在醫(yī)療器械方面有著廣闊的發(fā)展前景。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的是為針對現(xiàn)有的電子血壓計因傳感元件的影響存在體積較大、適用范圍受限的問題，設(shè)計一種精確、小巧方便基于電活性聚合物的電子血壓計。
[0009]本發(fā)明的技術(shù)方案是:
一種基于電活性聚合物的電子血壓計，它包括袖帶、壓力傳感器和顯示器，袖帶通過氣管作用于壓力傳感器，壓力傳感器將檢測到的電信號經(jīng)過芯片轉(zhuǎn)換后在顯示器上顯示；其特征是所述的壓力傳感器由下型腔體5、墊圈4、上蓋3和電活性聚合物材料I組成，電活性聚合物材料I通過上蓋3和螺栓2固定在下型腔體5上，墊圈4加裝在上蓋和下型腔體之間實現(xiàn)兩者的密封，下型腔體5和電活性聚合物材料I之間形成一個能感知氣壓變化的空腔，該空腔與下型腔體5上的進氣口 6相連通，進氣口 6通過氣管與袖帶相連通，袖帶感應(yīng)手臂肱動脈的變化使進入空腔的氣壓發(fā)生變化，進而導(dǎo)致電活性聚合物材料3發(fā)生變形，使連接在電活性聚合物材料I上的上電極和下電極之間的電容發(fā)生變化，上電極和下下電極將采集到的電容值送到電信號采集處理單元進入數(shù)據(jù)處理后即可得到所需的肱動脈的收縮壓、舒張壓及脈搏并在顯示器上加以顯示。
[0010]所述的壓力傳感器以陣列方式連接時能被用于溫度、壓力測量。
[0011]所述的電活性聚合物材料3的受壓面呈半球面結(jié)構(gòu)。
[0012]所述的空腔由下型腔體5中的下腔及電活性聚合物材料I圍成的上腔組成。
[0013]本發(fā)明的有益效果:
本發(fā)明利用電活性聚合物作為傳感器的敏感材料，與普通的壓力傳感器相比，有著明顯的優(yōu)勢，具有結(jié)構(gòu)簡單緊湊