CN102772202A

CN102772202A - 安全检测系统及方法、无创血压测量装置及安全保护方法

Info

Publication number: CN102772202A
Application number: CN2012102633071A
Authority: CN
Inventors: 傅楚楚; 谢祺; 秦钊
Original assignee: Edan Instruments Inc
Current assignee: Edan Instruments Inc
Priority date: 2012-07-27
Filing date: 2012-07-27
Publication date: 2012-11-14
Anticipated expiration: 2032-07-27
Also published as: CN102772202B

Abstract

本发明提供了一种用于无创血压测量装置的安全检测系统，包括袖带类型识别模块，所述袖带类型识别模块用于接收袖带压力信号、通过袖带压力信号计算袖带内压力上升速度值，袖带内压力上升速度值与相应病人类型的压力上升速度最大值进行比较，从而得出相应病人是否使用正确类型的无创血压测量装置。本发明的有益效果是，通过袖带类型识别模块检测实际测量中袖带内气压上升的速度与用户所选择的病人类型对应的压力上升速度最大值进行比对，当实际的病人类型和无创血压测量装置所测试的实际病人类型不一致时，该安全检测系统能够及时发现，从而确保用户使用无创血压测量装置的安全。

Description

安全检测系统及方法、无创血压测量装置及安全保护方法

技术领域

本发明涉及医疗设备，尤其涉及安全检测系统及方法、无创血压测量装置及安全保护方法。

背景技术

无创血压的测量绝大多数采用了振荡法。这种方法也像传统的“柯氏音法”那样需要用袖带阻断动脉血流。但在放气过程中，不是检测柯氏音，而是通过压力传感器检测袖内气体的振荡波。这些振荡波起源于动脉血管壁的振动。这种振荡波与动脉壁收缩压、舒张压、平均压均有一定的函数关系。通过将振荡波放大、滤波后，将包络线检出，再用一定的判据判断包络线与收缩压、舒张压的时相对应关系。

无创血压测量是通过给袖带自动加压从而阻断动脉血流，不同病人类型，阻断动脉血流的安全压力和总测量时间是不同的，如果袖带内的压力控制不当或测量总时间控制不正确，会对人体带来危害。例如，ANSI/AAMI SP10:2002标准与IEC 80601-2-30（Edition1.0 2009-01）标准中都对成人和新生儿的最大安全压力有明确的规定：在正常使用中，在新生儿模式下，无创血压的最大压力不可超过150mmHg；其他模式下，无创血压的最大压力不可超过300mmHg。无创血压测量装置的病人类型需要由用户手动设置完成，在实际使用中，用户可能会将病人类型设置错误或忘记更改病人类型，导致实际的病人类型和无创血压测量装置的所测试的实际病人类型不一致。例如，用户在无创血压测量的时候，错误地选择了成人模式，而实际测试的病人为新生儿采用的袖带也为新生儿袖带，此时如果没有保护措施会给测试的病人造成危害。

发明内容

为了解决现有技术中的问题，本发明提供了一种用于无创血压测量装置的安全检测系统。

本发明提供了一种用于无创血压测量装置的安全检测系统，包括袖带类型识别模块，所述袖带类型识别模块用于接收袖带压力信号、通过袖带压力信号计算袖带内压力上升速度值，袖带内压力上升速度值与相应病人类型的压力上升速度最大值进行比较，从而得出相应病人是否使用正确类型的无创血压测量装置。

作为本发明的进一步改进，该安全检测系统还包括病人类型设置模块，所述病人类型设置模块用于存储有各类病人类型的压力上升速度最大值，所述袖带类型识别模块包括压力上升速度计算模块和比较模块，所述压力上升速度计算模块用于通过袖带压力信号计算袖带内压力上升速度值，所述比较模块用于将袖带内压力上升速度值与相应病人类型的压力上升速度最大值进行比较，从而得出相应病人是否使用正确类型的无创血压测量装置。

作为本发明的进一步改进，该安全检测系统还包括报警模块，所述报警模块用于当袖带内压力上升速度值大于所述相应病人类型的压力上升速度最大值时，进行触发报警。

本发明还提供了一种用于无创血压测量装置的安全检测方法，包括如下步骤：

Q1. 袖带类型识别模块接收袖带压力信号；

Q2. 袖带类型识别模块通过袖带压力信号计算袖带内压力上升速度值；

Q3. 袖带内压力上升速度值与相应病人类型的压力上升速度最大值进行比较，从而得出相应病人是否使用正确类型的无创血压测量装置。

作为本发明的进一步改进，在所述步骤Q2中所述压力上升速度计算模块通过袖带压力信号计算袖带内压力上升速度值，在所述步骤Q3中所述比较模块将袖带内压力上升速度值与相应病人类型的压力上升速度最大值进行比较，从而得出相应病人是否使用正确类型的无创血压测量装置；该安全检测方法还包括步骤Q4，在所述步骤Q4中，若袖带内压力上升速度值大于所述相应病人类型的压力上升速度最大值时进行报警。

本发明还提供了一种无创血压测量装置，包括泵阀控制模块、袖带压力判断模块、无创血压测量模块、袖带压力输入模块，所述安全检测系统包括袖带类型识别模块，所述袖带压力输入模块分别与所述袖带压力判断模块、所述袖带类型识别模块、所述无创血压测量模块相连，并且所述袖带压力输入模块将袖带压力信号分别传输至所述袖带压力判断模块、所述袖带类型识别模块、所述无创血压测量模块；所述病人类型设置模块分别与所述袖带压力判断模块、所述袖带类型识别模块、所述无创血压测量模块相连；所述袖带压力判断模块用于根据病人类型设置模块设定的病人类型确定目标压力值，如到达相应病人类型的目标压力值、那么泵停止充气，否则袖带类型识别模块继续接收袖带压力信号；所述泵阀控制模块用于控制泵或阀的打开与关闭动作；所述无创血压测量模块用于进行血压测量；所述袖带压力输入模块用于压力信号的采集及处理。

作为本发明的进一步改进，所述袖带压力输入模块包括信号采集模块、信号预处理模块，所述信号采集模块与所述信号预处理模块相连，所述信号预处理模块将采集到的压力信号进行预处理后传输至所述袖带压力判断模块、所述袖带类型识别模块、所述无创血压测量模块；该无创血压测量装置还包括袖带类型检测结束判断模块，所述袖带类型检测结束判断模块分别与所述信号预处理模块输出端和所述压力上升速度计算模块相连；所述袖带类型检测结束判断模块用于判断所述袖带类型识别模块是否已工作。

本发明还提供了一种无创血压测量装置的安全保护方法，包括如下步骤：

A通过泵阀控制模块关闭阀门、并启动泵充气；

B袖带类型识别模块接收袖带压力信号；

C袖带类型识别模块通过袖带压力信号计算袖带内压力上升速度值；

D判断袖带内压力上升速度值是否大于相应病人类型的压力上升速度最大值，如大于、那么执行安全处理操作，否则执行步骤E；

E通过袖带压力判断模块判断袖带压力是否到达相应病人类型的目标压力值，如到达相应病人类型的目标压力值、那么执行步骤F，否则继续执行步骤B；

F泵停止充气；

G通过无创血压测量模块进行血压测量。

作为本发明的进一步改进，在所述步骤B中包括如下步骤：

B1. 采集袖带压力信号；

B2. 对采集到的袖带压力信号进行预处理；所述预处理包括平滑滤波或低通滤波处理。

作为本发明的进一步改进，在所述步骤B和步骤C之间有跳转判断步骤，在所述跳转判断步骤中，判断是否执行过步骤C，如果执行过步骤C、那么便跳转至步骤E，如果未执行过步骤C、那么继续执行步骤C；步骤D所述的安全处理操作包括关闭泵的充气，打开阀门进行放气，并\或同时发送报警信息。

本发明的有益效果是：本发明的安全检测设备在无创血压测量装置的压力较低时，通过袖带类型识别模块检测实际测量中袖带内气压上升的速度与用户所选择的病人类型对应的压力上升速度最大值进行比对，当实际的病人类型和无创血压测量装置所测试的实际病人类型不一致时，该安全检测系统能够及时发现，从而确保用户使用无创血压测量装置的安全。

附图说明

图1是本发明的安全检测系统原理框图。

图2是本发明的安全检测系统一实施例的原理框图。

图3是本发明的安全检测方法流程图。

图4是本发明的无创血压测量装置原理框图。

图5是本发明的无创血压测量装置一实施例原理框图。

图6是本发明的无创血压测量装置另一实施例原理框图。

图7是本发明的无创血压测量装置的安全保护方法流程图。

图8是本发明的无创血压测量装置的安全保护方法一实施例的流程图。

具体实施方式

如图1所示，本发明公开了一种用于无创血压测量装置的安全检测系统，包括病人类型设置模块305、袖带类型识别模块306，所述病人类型设置模块305与所述袖带类型识别模块306相连，所述病人类型设置模块305内存储有各类病人的压力上升速度最大值，所述袖带类型识别模块306用于接收袖带压力信号、计算袖带内压力上升速度值，所述袖带内压力上升速度值与所述相应病人类型的压力上升速度最大值进行比较，从而得出相应病人是否使用正确类型的无创血压测量装置。

如图2所示，所述袖带类型识别模块306包括压力上升速度计算模块3061、以及与其相连的比较模块3062，所述压力上升速度计算模块3061用于计算袖带内压力上升速度值，所述比较模块3062用于将所述袖带内压力上升速度值与所述相应病人类型的压力上升速度最大值进行比较。

该安全检测系统还包括报警模块307，所述报警模块307与所述比较模块3062相连；当所述袖带内压力上升速度值大于所述相应病人类型的压力上升速度最大值时，触发所述报警模块307进行报警。

本发明的安全检测系统在无创血压测量装置的压力较低时，通过袖带类型识别模块306检测实际测量中袖带内气压上升的速度与用户所选择的病人类型对应的压力上升速度最大值进行比对，当实际的病人类型和无创血压测量装置所测试的实际病人类型不一致时，该安全检测系统能够及时发现，从而确保用户使用无创血压测量装置的安全。

如图3所示，本发明还公开了一种用于无创血压测量装置的安全检测方法，包括如下步骤：在步骤S1中，袖带类型识别模块接收袖带压力信号。在步骤S2中，袖带类型识别模块通过袖带压力信号计算袖带内压力上升速度值。在步骤S3中，袖带内压力上升速度值与相应病人类型的压力上升速度最大值进行比较，从而得出相应病人是否使用正确类型的无创血压测量装置。在步骤S4中，若袖带内压力上升速度值大于所述相应病人类型的压力上升速度最大值时，触发所述报警模块进行报警。

在所述步骤S2中，所述袖带类型识别模块包括压力上升速度计算模块和比较模块，在所述步骤S2中所述压力上升速度计算模块通过袖带压力信号计算袖带内压力上升速度值，在所述步骤S3中所述比较模块将袖带内压力上升速度值与相应病人类型的压力上升速度最大值进行比较，从而得出相应病人是否使用正确类型的无创血压测量装置。

本发明的安全检测方法在无创血压测量装置的压力较低时，通过步骤S2和步骤S3检测实际测量中袖带内气压上升的速度与用户所选择的病人类型对应的压力上升速度最大值进行比对，当实际的病人类型和无创血压测量装置所测试的实际病人类型不一致时，该安全检测设备能够及时发现，从而确保用户使用无创血压测量装置的安全。

如图4所示，本发明还公开了一种无创血压测量装置，包括安全检测设备、泵阀控制模块308、袖带压力判断模块303、无创血压测量模块304、袖带压力输入模块，所述袖带压力判断模块303用于根据病人类型设置模块305设定的病人类型确定目标压力值，如到达相应病人类型的目标压力值、那么泵停止充气，否则袖带类型识别模块306继续接收袖带压力信号；所述泵阀控制模块308用于控制泵或阀的打开与关闭动作；所述无创血压测量模块304用于进行血压测量。所述安全检测设备包括病人类型设置模块305、及与其相连袖带类型识别模块306；所述袖带压力输入模块分别与所述袖带压力判断模块303、所述袖带类型识别模块306、所述无创血压测量模块304相连，并且所述袖带压力输入模块将袖带压力信号分别传输至所述袖带压力判断模块303、所述袖带类型识别模块306、所述无创血压测量模块304；所述病人类型设置模块305分别与所述袖带压力判断模块303、所述袖带类型识别模块306、所述无创血压测量模块304相连；所述泵阀控制模块308分别与所述袖带压力判断模块303、所述袖带类型识别模块306、所述无创血压测量模块304相连，所述泵阀控制模块308接收所述袖带压力判断模块303和所述袖带类型识别模块306发出的控制信号、控制泵或阀的打开与关闭动作。所述袖带压力输入模块用于压力信号的采集及处理。

所述袖带压力输入模块包括信号采集模块301、信号预处理模块302，所述信号采集模块301与所述信号预处理模块302输入端相连，所述信号预处理模块302输出端分别与所述袖带压力判断模块303、所述袖带类型识别模块306、所述无创血压测量模块304相连。

病人类型设置模块305用于确定当前使用无创血压测量装置的病人类型，袖带压力判断模块303根据病人类型设置模块305确定目标压力，袖带类型识别模块306根据病人类型设置模块305确定压力最大上升速度。

袖带压力判断模块303判断出的袖带压力是否大于目标压力，并控制泵阀控制模块308进行泵的关闭操作，停止泵充气。

无创血压测量模块304将信号处理模块302处理后的信号进行血压的计算，同时在不同条件下会对泵阀控制模块308进行泵阀的开关操作，而且在测量过程中，如果发现异常的情况，会通知报警模块307产生相应的报警信息。

袖带类型识别模块306利用信号预处理模块302处理后的压力信号计算压力上升速度，将计算出的结果与病人类型设置模块305设置的压力最大上升速度比较，如果计算结果大于设置的压力最大上升速度，则通知泵阀控制模块308，关闭泵，进行充气操作，打开阀门，进行放气操作，同时通知报警模块307，进行报警处理。

报警模块307与袖带类型识别模块306及无创血压测量模块304相连。该模块的触发条件是袖带类型识别模块306产生安全处理操作，无创血压测量模块304产生了异常测量情况。无创血压装置发出报警信息，通知用户，产生了保护动作。

如图5所示，所述袖带类型识别模块306包括压力上升速度计算模块3061、比较模块3062，所述压力上升速度计算模块3061与所述比较模块3062相连；所述信号预处理模块302输出端与所述压力上升速度计算模块3061相连，所述比较模块3062分别与所述泵阀控制模块308和所述病人类型设置模块305相连。

所述安全检测设备还包括报警模块307，所述报警模块307与所述比较模块3062相连；当所述袖带内压力上升速度值大于所述相应病人的压力上升速度最大值时，触发所述报警模块307进行报警。

如图6所示，该无创血压测量装置还包括袖带类型检测结束判断模块309，所述袖带类型检测结束判断模块309分别与所述信号预处理模块302输出端和所述压力上升速度计算模块3061相连。

本发明的无创血压测量装置在压力较低时，通过袖带类型识别模块306检测实际测量中袖带内气压上升的速度与用户所选择的病人类型对应的压力上升速度最大值进行比对，如有异常则做出保护或警告，从而避免了因压力上升过高，对病人造成伤害。

如图7所示，本发明还公开了一种无创血压测量装置的安全保护方法，包括步骤W1至步骤W8。在步骤W1中，通过泵阀控制模块关闭阀门、并启动泵充气；无创血压进行测量时，需要关闭阀门，让无创血压的气路与大气压隔开，同时启动泵充气，给袖带加压从而阻断动脉血流。在步骤W2中，采集袖带压力信号。在步骤W3中，对采集到的袖带压力信号进行预处理；所述预处理包括平滑滤波或低通滤波处理。

在步骤W4中，袖带类型识别模块通过袖带压力信号计算袖带内压力上升速度值；袖带内的压力上升速度与泵的充气速度、袖带容积大小等因素有关。压力上升速度R、袖带压力P、泵的充气速度S、时间t之间的映射关系式是R=f(P, S, V, t)，在实际应用中，该映射关系式有多种表达方式，如表达式（1）、（2）都可以表述。表达式（1）：

Figure 2012102633071100002DEST_PATH_IMAGE001

。表达式（2）：

。其中在表达式（1）和（2）中，n=1,2…，m=0,1,2…，k=1,2…，j=1,2…，s=1,2…。

Figure 2012102633071100002DEST_PATH_IMAGE003

表示i时刻压力P的增量，

表示i时刻泵充气速度的增量，t(i)表i时刻的时间。

：是固定系数，不同泵，

值不同，

可以利用泵全速充气时的性能得到。

在步骤W5中，判断袖带内压力上升速度值是否大于相应病人的压力上升速度最大值，如大于、那么执行安全处理操作，否则执行步骤W6；安全处理操作包括关闭泵的充气，打开阀门进行放气，并\或同时发送报警信息。本发明所述的病人包括成人、小儿、新生儿类型中的两种或三种。新生儿的最大的压力为150mmHg，如果无创血压的病人类型设置的是成人或小儿，而实际病人类型为新生儿，则新生儿承受的压力会大于150mmHg，此时无法保证新生儿的安全。通过执行本发明的步骤W5，可以在充气时，就判断出实际的病人类型与无创血压设置的病人类型是否一致。例如，成人的最大速度为10mmHg/s，小儿的最大速度为15mmHg/s，如果实际的压力上升速度超过了最大速度，无创血压停止测量，并产生相应的报警。相应病人的压力上升速度最大值可以通过对不同类型的病人测量所得到。

在步骤W6中，通过袖带压力判断模块判断袖带压力是否到达相应病人的目标压力值，如到达相应病人的目标压力值、那么执行步骤W7，否则继续执行步骤W2。相应病人的目标压力值为相应病人所能承受的最大压力值，例如新生儿能够承受的最大的压力为150mmHg。

在步骤W7中，泵停止充气。在步骤W8中，通过无创血压测量模块进行血压测量，通过检测袖带中不同压力下的脉搏波，计算病人的血压。

如图8所示，做为安全保护方法的一实施例，包括步骤Z1至步骤Z9。在步骤Z1中，通过泵阀控制模块关闭阀门、并启动泵充气。在步骤Z2中，采集袖带压力信号。在步骤Z3中，对采集到的袖带压力信号进行预处理；所述预处理包括平滑滤波或低通滤波处理。

在步骤Z4中，为跳转判断步骤，判断是否执行过步骤Z5，如果执行过步骤Z5、那么便跳转至步骤Z7，如果未执行过步骤Z5、那么继续执行步骤Z5。

在步骤Z4中，为Z5步骤设置一个对应的参数，当执行过Z5步骤后，该参数一直为真；在每开始新的一次无创血压测量时，该参数置为假值；当执行到Z4步骤时，如果读到该参数为真值，则判断为已经执行过Z5步骤，如果读到该参数为假值，则判断为没有执行过Z5步骤。通过步骤Z4，避免重复执行Z5步骤和Z6步骤，节省时间，提高工作效率。

在步骤Z5中，袖带类型识别模块通过袖带压力信号计算袖带内压力上升速度值。在步骤Z6中，判断袖带内压力上升速度值是否大于相应病人的压力上升速度最大值，如大于、那么执行安全处理操作，否则执行步骤Z7。在步骤Z7中，通过袖带压力判断模块判断袖带压力是否到达相应病人的目标压力值，如到达相应病人的目标压力值、那么执行步骤Z8，否则继续执行步骤Z2。在步骤Z8中，泵停止充气。在步骤Z9中，通过无创血压测量模块进行血压测量。

本发明的无创血压测量装置的安全保护方法在无创血压测量装置的压力较低时，通过检测实际测量中袖带内气压上升的速度与用户所选择的病人类型对应的压力上升速度最大值进行比对，如有异常则做出保护或警告，从而避免了因压力上升过高，对病人造成伤害。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims

1.一种用于无创血压测量装置的安全检测系统，其特征在于：包括袖带类型识别模块，所述袖带类型识别模块用于接收袖带压力信号、通过袖带压力信号计算袖带内压力上升速度值，袖带内压力上升速度值与相应病人类型的压力上升速度最大值进行比较，从而得出相应病人是否使用正确类型的无创血压测量装置。

2.根据权利要求1所述的安全检测系统，其特征在于：该安全检测系统还包括病人类型设置模块，所述病人类型设置模块用于存储有各类病人类型的压力上升速度最大值，所述袖带类型识别模块包括压力上升速度计算模块和比较模块，所述压力上升速度计算模块用于通过袖带压力信号计算袖带内压力上升速度值，所述比较模块用于将袖带内压力上升速度值与相应病人类型的压力上升速度最大值进行比较，从而得出相应病人是否使用正确类型的无创血压测量装置。

3.根据权利要求2所述的安全检测系统，其特征在于：该安全检测系统还包括报警模块，所述报警模块用于当袖带内压力上升速度值大于所述相应病人类型的压力上升速度最大值时，进行触发报警。

4.一种用于无创血压测量装置的安全检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

Q1. 袖带类型识别模块接收袖带压力信号；

5.根据权利要求4所述的安全检测方法，其特征在于，在所述步骤Q2中所述压力上升速度计算模块通过袖带压力信号计算袖带内压力上升速度值，在所述步骤Q3中所述比较模块将袖带内压力上升速度值与相应病人类型的压力上升速度最大值进行比较，从而得出相应病人是否使用正确类型的无创血压测量装置；该安全检测方法还包括步骤Q4，在所述步骤Q4中，若袖带内压力上升速度值大于所述相应病人类型的压力上升速度最大值时进行报警。

6.一种具有权利要求1至3任一项所述安全检测系统的无创血压测量装置，其特征在于：包括泵阀控制模块、袖带压力判断模块、无创血压测量模块、袖带压力输入模块，所述安全检测系统包括袖带类型识别模块，所述袖带压力输入模块分别与所述袖带压力判断模块、所述袖带类型识别模块、所述无创血压测量模块相连，并且所述袖带压力输入模块将袖带压力信号分别传输至所述袖带压力判断模块、所述袖带类型识别模块、所述无创血压测量模块；所述病人类型设置模块分别与所述袖带压力判断模块、所述袖带类型识别模块、所述无创血压测量模块相连；所述袖带压力判断模块用于根据病人类型设置模块设定的病人类型确定目标压力值，如到达相应病人类型的目标压力值、那么泵停止充气，否则袖带类型识别模块继续接收袖带压力信号；所述泵阀控制模块用于控制泵或阀的打开与关闭动作；所述无创血压测量模块用于进行血压测量；所述袖带压力输入模块用于压力信号的采集及处理。

7.根据权利要求6所述的无创血压测量装置，其特征在于：所述袖带压力输入模块包括信号采集模块、信号预处理模块，所述信号采集模块与所述信号预处理模块相连，所述信号预处理模块将采集到的压力信号进行预处理后传输至所述袖带压力判断模块、所述袖带类型识别模块、所述无创血压测量模块；该无创血压测量装置还包括袖带类型检测结束判断模块，所述袖带类型检测结束判断模块分别与所述信号预处理模块输出端和所述压力上升速度计算模块相连；所述袖带类型检测结束判断模块用于判断所述袖带类型识别模块是否已工作。

8.一种无创血压测量装置的安全保护方法，其特征在于，包括如下步骤：

A.通过泵阀控制模块关闭阀门、并启动泵充气；

B.袖带类型识别模块接收袖带压力信号；

C.袖带类型识别模块通过袖带压力信号计算袖带内压力上升速度值；

D.判断袖带内压力上升速度值是否大于相应病人类型的压力上升速度最大值，如大于、那么执行安全处理操作，否则执行步骤E；

E.通过袖带压力判断模块判断袖带压力是否到达相应病人类型的目标压力值，如到达相应病人类型的目标压力值、那么执行步骤F，否则继续执行步骤B；

F.泵停止充气；

G.通过无创血压测量模块进行血压测量。

9.根据权利要求8所述的安全保护方法，其特征在于，在所述步骤B中包括如下步骤：

B1. 采集袖带压力信号；

10. 根据权利要求8或9所述的安全保护方法，其特征在于：在所述步骤B和步骤C之间有跳转判断步骤，在所述跳转判断步骤中，判断是否执行过步骤C，如果执行过步骤C、那么便跳转至步骤E，如果未执行过步骤C、那么继续执行步骤C；步骤D所述的安全处理操作包括关闭泵的充气，打开阀门进行放气，并\或同时发送报警信息。