CN101084827A - 采用柯氏音电子助测血压计测量血压的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种采用柯氏音电子助测血压计测量血压的方法，是通过以下步骤实现的：用柯氏音探头在人体臂弯上方肱动脉处探测柯氏音并通过电缆输送给柯氏音控制器(1)；柯氏音控制器记录、处理、判断柯氏音，按诊断医学要求发出与被测者脉搏同步的节律性鸣叫，提示读取收缩压和舒张压：柯氏音出现时第一声，柯氏音“变音”时最后一声(2)；测量者在听到节律性鸣叫第一声时从配用的压力计上读取收缩压，最后一声时读取舒张压(3)；严格地以柯氏音为血压测量的探测对象，能准确、可靠地将微弱的柯氏音信号转变成人耳可直接听取的同节律提示鸣叫，帮助测量者从配用的压力计上读取血压测量值，实现真正意义上的柯氏音血压测量的电子化。

Description

采用柯氏音电子助测血压计测量血压的方法

技术领域

本发明涉及人体血压测量医学领域，尤其涉及一种采用柯氏音电子助测血压计测量血压的方法。

背景技术

人类发现血压及其医学重要性以后，就陆续研究和尝试多种血压测量方法。

1896年，德国病理学家冯.雷克林霍森(Von Recklinghausen)发现，在使用臂带充放气测量血压的过程中，随着外压力的下降，臂带内气体中会出现一个振荡波，其幅度与人体血压相关。他认为，测得这种振荡波的幅度，就可以通过某种换算关系求得收缩压和舒张压，并把这种方法称为示波法。但在接下来的很长一段时间内，所称换算关系难以确定。后来随着电子技术的开发和研究，一般认为当振荡波的波幅达到最大时臂带内的外压力对应于动脉血压的平均值，可以从波幅包络线的形状来判断收缩压和舒张压。但具体如何判断迄今没有统一和公认的方法和标准。

到1905年，俄国医生柯洛特可夫(Korotkkoff)发现，在结合使用臂带与听诊器测量血压时，当外压力降至进入人体血压区时，可以从插在臂带下的听诊器中听到一种有规律的节拍音，以此可定义血压。对此的迅速研究表明，这种节拍音是血液重新冲开被压瘪的血管后所发出的血液回流音、摩擦音、脉搏冲击音的混合物，其强度、音色、音调等因人而异，但有两种信息是共同的。其一是幅度，即声音强度均呈由弱转强，由强转弱，再转强，然后迅速转弱直至消失的双驮峰形变化；其二是音调也由清晰变混杂、沉闷，然后在重新响亮后迅速“变音”直至消失。根据这两种普适性，定义节拍音开始出现时的平衡外压力为收缩压，出现“变声”时为舒张压就显得自然而合理了。同时，测量位置在上臂肱动脉附近，测量时取坐姿，被测点要求大约与心脏处同一高度等也随之可约定。后来即称这种节拍音为柯氏音，相应的定义血压的方法称为柯氏音法，亦即听诊法。这一方法由于其确定性明显，可操作性强，也不存在例如示波法所要求的换算方法问题，很快为医学界共认。迄今为止，它是医学，特别是临床诊断规定性测量方法，也是所有医学表达的国际语言。

与此相关的是血压测量器具，在许多国家，包括我国在内的国家医疗器械分类目录中统称为“血压计”。实际上，它是用于测量血压的压力计和血压测量器具的统称，前者必须和听诊器配用，后者可直接测量血压。目前在国内外市场上，“血压计”包括以下三类：

1)传统的汞柱式血压计、弹性元件式血压表和新近出现的光显血压计。它们与医用听诊器配用，构成典型的柯氏音血压测量，迄今是医疗机构普遍采用的医学诊断测量。近十多年来，汞柱式血压计在世界范围内被陆续禁止销售和使用，而弹性元件式血压表又由于示值盘小且易失准，一般不被医院采用。因此，汞柱式血压计被取缔后，在世界范围内一直难有合适的替代品，在这种情况下出现了光显血压计。

由于非专业人员很难掌握通过听诊器听测血压，所以这种本来意义上的柯氏音法测量配合很难适合越来越大的家庭保健需要。

2)柯氏音电子化的血压测量器具。几十年来，先国外，后国内，出现过多种这样的器具，其名称很不一致，一般都必然地想到和采用探测器取代听诊器，经电路处理后通过发声或闪光提示血压值。问题是方法和技术都不成熟，很难取信于用户，最终都不能形成市场，后来终于被电子血压计压倒。

3)电子血压计。随着电子技术的发展，上世纪70年代起陆续出现的电子血压计以其使用方便、小巧而占领市场。目前大到血压监护仪，小到在手腕、手指处测量血压，牌号、款式繁多，但引起的争论也多，且一般都不能进入医院。事实上，电子血压计都以振荡波为探测、处理对象，而如何从振荡波幅度包络判断收缩压和舒张压则各行其道，难有共论。从物理属性来说，柯氏音是主频率在百Hz左右的人耳(通过听诊器)可听声波，而振荡波则是主频率比柯氏音高得多的不可听机械波，两者之间的相关性迄今属于试验和争论的问题。

综上所述，可以看出：1)必须承认，迄今为止，柯氏音法是医学人体血压的最可把握、无需换算的测量方法，也是诊断医学公认的国际通用语言。2)血压测量电子化处于争鸣和混乱阶段，不仅在示波法可否与柯氏音法相关的问题上一直在争论，而且还出现在手腕或手指处、或者在胸口用红外线测量血压的器具，这更是从未作过象样讨论的。正是这种混乱局面，也导致政府控管中的难度和不能统一。

血压测量不仅是临床诊断的基本内容，而且越来越大地涉及千家万户，关系着高血压病、心血管病的防治和国计民生。

从理论和实践的结合上，确立采用柯氏音的电子化血压测量方法，形成合适的器械，减轻医护人员许多频繁重复的操作，特别是为广大城乡居民提供准确、可靠而又相对方便的血压监测手段，这是在世界范围内都有着重大意义的课题。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供了一种采用柯氏音电子助测血压计测量血压的方法，旨在解决上述的问题。

为了解决上述问题，本发明是通过以下步骤实现的：

用柯氏音探头在人体臂弯上方肱动脉处探测柯氏音并通过电缆输送给柯氏音控制器；

柯氏音控制器记录、处理、判断柯氏音，按诊断医学要求发出与被测者脉搏同步的节律性鸣叫，提示读取收缩压和舒张压：柯氏音出现时第一声，柯氏音“变音”时最后一声；

测量者在听到节律性鸣叫第一声时从配用的压力计上读取收缩压，最后一声时读取舒张压。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：严格地以柯氏音为血压测量的探测对象，能准确、可靠地将微弱的柯氏音信号转变成人耳可直接听取的同节律提示鸣叫，帮助测量者从配用的压力计上读取血压测量值，实现真正意义上的柯氏音血压测量的电子化；不仅为广大城乡居民提供了可靠的血压自测器具，也为医疗机构提供了比传统测量方法更简便的血压诊断方法。

附图说明

图1是传统听诊法测量血压的信息流程图；

图2本发明的信息流程图；

图3是典型的柯氏音强度双驮峰形变化图；

图4是应用本发明的柯氏音电子助测血压计中柯氏音控制器模块图；

图5是应用本发明的柯氏音电子助测血压计舒张压设置示意图；

图6A是应用本发明的柯氏音电子助测血压计当放气速度为3mmHg/s的一次血压测量示意图；

图6B是将放气速度加快一倍的测量示意图；

具体实施例

下面结合附图与具体实施例对本发明作进一步详细描述。

图1是传统听诊法测量血压的信息流程图。将听诊器插于臂带下肱动脉处，先用充气球对臂带充气加压超过被测者的收缩压，然后放气减压。在减压过程中测量者仔细捕捉听诊器所探测到的柯氏音，同时观察压力计上变化着的压力值，当柯氏音出现时所观察到的压力值记为收缩压；柯氏音由弱变强，由强变弱，再由弱变强，然后迅速转向消失，后一转变点即“变音”时对应的压力值记为舒张压。

图2是本发明的信息流程图，它是通过以下步骤实现的：

用柯氏音探头在人体臂弯上方肱动脉处探测柯氏音并通过电缆输送给柯氏音控制器1；

柯氏音控制器记录、处理、判断柯氏音，按诊断医学要求发出与被测者脉搏同步的节律性鸣叫，提示读取收缩压和舒张压：柯氏音出现时第一声，柯氏音“变音”时最后一声2；

测量者在听到节律性鸣叫第一声时从配用的压力计上读取收缩压，最后一声时读取舒张压3。

在步骤1中：柯氏音探头由压电晶体制作，该晶体对频率为40～100Hz的声波敏感；探头灵敏度可充分做高，以保证收缩压的准确提示；人类各个体千差万别，柯氏音是血液重新冲开被压瘪的血管后所发出的血液回流音、摩擦音、脉搏冲击音的混合物。经实验观测，开始时(收缩压)其基波频率在80Hz左右，且谐音丰富，音色为“弹响音”；接近结束时(舒张压)其基波频率在50Hz左右，且谐音不丰富，音色为“捂音”。所以要求柯氏音探头所用压电晶体对频率为40～100Hz的声波敏感。要及时、准确提示收缩压，探头应当有较高的灵敏度，并对基波的高次谐波能快速反应。如直接将其转变成可以在外部听取的提示鸣叫，这只要通过放大器、振荡器和蜂鸣器等简单电路就可以了，这也是此前一些柯氏音电子血压测量器具的常见做法。但这样一来，脉搏音的干扰就无法解决了。当被压瘪的血管还没有被冲开时，脉搏只能在离探头较远的地方出现，对探头的影响可能不大；但在血管被冲开后，就在肱动脉中出现脉搏，它对探头的影响就是直接的了。于是许多人在上述柯氏音“变音”后仍会有或长或短的脉搏音触发鸣叫，如果根据这种提示鸣叫读取血压，舒张压就会很低。因此，采用这样的方法，结果就必然是：探头的灵敏度不高，肯定不能及时提示收缩压；探头的灵敏度即使能做高，但又会使舒张压的测量提示面目全非；

显然，探测灵敏度必须符合及时提示收缩压的要求，这是柯氏音法测量血压电子化的一个前提。而在提高探测灵敏度的前提下，如何及时、准确地提示舒张压，则是本发明所必须解决的一个关键问题，它决定着这一方法的成败。在本发明中，这个关键问题的解决是通过下面的步骤2中要求的基本控制电路实现的。

在步骤2中：柯氏音控制器的电路全程跟踪被测个体的柯氏音；电路中设置放大器、振荡器和蜂鸣器，在与其连接的柯氏音探头受到柯氏音振动时蜂鸣器即被触发鸣叫；通过在电路中设置高通滤波器、低通滤波器、峰值保持器、比较器、单稳态触发器和延时复位电路，以捕捉并记忆被测个体柯氏音第二峰强度，并当强度下降到所记忆的第二峰强度1/3时电路截止，以保证舒张压的准确提示。

柯氏音控制器要能保证对柯氏音“变音”的准确提示，本发明首先解决的是依据原理问题。如前所述，柯氏音强度、音色、音调等因人而异，千差万别，但其幅度，即声音强度由弱转强，由强转弱，再转强，然后迅速转弱直至消失的双驮峰形变化的规律则是共同的，其典型特征如图3所示(摘自《生物医学换能器原理》，R.S.C.科博特著，上海科技出版社)。本发明按照从个性到共性、再由共性到个性的哲学思想，要求控制电路作如下设计：跟踪被测者个体的柯氏音强度双峰图象，在降压测量过程中，比较、识别并保持第一峰强度记录；越过强度低谷区后，再与第一峰强度比较，识别并保持第二峰强度记录；当柯氏音强度越过第二峰开始下降时，电路迅速进入截止状态，结束提示鸣叫，以保证准确提示舒张压。显然，这个方法跟踪的是每一个体的柯氏音，不管所跟踪个体柯氏音的强弱、压差大小、音质音调、是否有“听诊间隙”，声强的记录、比较和峰值保持都不受影响，因此是普适的；它又是依据柯氏音法规定的“变音”过后截止的，后期的脉搏振动对它没有影响；

在步骤3中：测量者眼观配用的压力计上所显示的压力下降变化，耳听柯氏音控制器发出的提示鸣叫，听到连续鸣叫第一声时读取这时的压力值即为收缩压，最后一声时读取舒张压。这显然是对专业人员更为方便、可靠，对普通居民也很容易做到和做好的。

图4柯氏音电子助测血压计中所要求的柯氏音控制器模块图，它包含高通滤波器、低通滤波器、放大器、峰值保持器、比较器、单稳态触发器、振荡器和延时复位电路，当柯氏音强度下降到所记忆的第二峰强度1/3时结束提示鸣叫，之后延时3～5s，电路恢复初始状态；

图5是应用本发明的柯氏音电子助测血压计舒张压设置示意图；

这里所述“1/3”理由如下：

图6A是应用本发明的柯氏音电子助测血压计当放气速度为3mmHg/s的一次血压测量示意图，被测者脉搏率在78次/min，在15～16s的时间内，所述柯氏音控制器发出19次提示鸣叫，第二峰过后可听到三次，测量者根据提示鸣叫，读取血压测得值为124～78mmHg；

图6B是将放气速度加快一倍的测量示意图，在7s的时间内，所述柯氏音控制器发出9次提示鸣叫，第二峰过后可听到一次，测量者根据提示鸣叫，读取血压测得值为122～80mmHg；

考虑到个体的脉搏率可能更低，而且一般第二峰值对应的最近一次脉搏也不一定出现在图象峰值拐点处，设置截止强度低于第二峰值是必要的。例如按照图4，典型的柯氏音第V期的压差仅6mmHg左右，即使所述柯氏音控制器恰好在理论上的第二峰值处作了记录，此后如果按照3mmHg/s的速度降压，电路在此后(4/3)s内截止，对于脉搏率为78次/min的被测者，只能再有一次触发；如果按照6mmHg/s的速度降压，电路在此后(2/3)s内截止，可能就不会再有触发，其舒张压的提示鸣叫就在第二峰值附近；

以上分析也说明，测量血压过程中放气降压速度的掌握与被测者的脉搏率密切相关。脉搏快，放气速度可以快一些；脉搏慢，放气速度也应当慢一些。一般说来，放气降压速度以3～6mmHg/s为宜。按照这样的放气降压速度，选择在柯氏音下降到第二峰值1/3，保证总能在第二峰即“变音”附近有至少一次、最多两至三次(放气速度相当慢)的提示鸣叫，然后电路恢复截止，从而保证舒张压的及时、准确提示。

本发明及其所实施的柯氏音电子助测血压计助测血压与传统的听诊法测量血压在准确性、可靠性方面可对比如下：

1)本发明及其所实施的柯氏音电子助测血压计提示收缩压的精准性决定于柯氏音探头以及与其连接的柯氏音控制器的灵敏度。按照本发明，在舒张压提示手段另行设置后，这种灵敏度允许做高，技术上也能够做高，保证了及时、准确提示收缩压；而传统听诊法的测量则取决于测量者的听觉和注意力集中程度；

2)本发明及其所实施的柯氏音电子助测血压计在探测和记忆了被测者柯氏音第二强度峰后，总是在此后对强度低于其1/3的柯氏音截止提示，保证了舒张压的助测误差很小；而传统听诊法的测量恰恰在舒张压上出现难点，这是因为A)所谓“变音”难以区别和掌握，许多实际测量都以听到最后一声为判断；B)同样要取决于测量者的听觉和注意力集中程度；和C)此时强脉搏被测者的脉搏音容易干扰；

由此可见，本发明及其所实施的柯氏音电子助测血压计应用现代电子技术，使柯氏音法血压测量程序化了，因而也更可靠了；

考虑到健康保护和环境保护，所配用的压力计采用光显血压计。

Claims (2)

1.一种采用柯氏音电子助测血压计测量血压的方法，是通过以下步骤实现的：用柯示音探头在人体臂弯上方肱动脉处探测柯氏音并通过电缆输送给柯氏音控制器(1)；

柯氏音控制器记录、处理、判断柯氏音，按诊断医学要求发出与被测者脉搏同步的节律性鸣叫，提示读取收缩压和舒张压：柯氏音出现时第一声，柯氏音“变音”时最后一声(2)；

测量者在听到节律性鸣叫第一声时从配用的压力计上读取收缩压，最后一声时读取舒张压(3)。

2.根据权利要求1所述的采用柯氏音电子助测血压计测量血压的方法，在步骤(1)中：柯氏音探头由压电晶体制作，该晶体对频率为40～100Hz的声波敏感；探头灵敏度可充分做高，以保证收缩压的准确提示；在步骤(2)中：柯氏音控制器的电路全程跟踪被测个体的柯氏音；电路中设置放大器、振荡器和蜂鸣器，在与其连接的柯氏音探头受到柯氏音振动时蜂鸣器即被触发鸣叫；通过在电路中设置高通滤波器、低通滤波器、峰值保持器、比较器、单稳态触发器和延时复位电路，以捕捉并记忆被测个体柯氏音第二峰强度，并当强度下降到所记忆的第二峰强度1/3时电路截止，以保证舒张压的准确提示；在步骤(3)中：测量者眼观配用的压力计上所显示的压力下降变化，耳听柯氏音控制器发出的提示鸣叫，听到连续鸣叫第一声时读取这时的压力值即为收缩压，最后一声时读取舒张压。

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