CN102985000A - 血压监测仪校正 - Google Patents

Abstract

一种血压监测仪，尤其是具有与压力传感器连通的充气臂带且适合于家庭使用的类型的血压监测仪，其可以通过下列步骤将来校正：将包含在已知压力下的气体的密封罐应用到端口以便将已知压力施加到压力传感器，且比较来自于压力传感器的压力信号和已知压力以便确定传感器的校正误差和/或调节传感器的标度，例如通过电子调节该传感器。可以使用几个罐以在一系列的压力下校正传感器，每一个罐具有不同的已知压力。每一个罐优选在附接到端口时被破坏且不是可再用的，且可以包括标识符，例如储存在存储器中与罐内的已知压力值相关的电子可读标识符。可以设置温度传感装置，由此压力读数被调节成补偿温度，例如从罐释放的气体的温度。监测仪可以包括用于感测机械震动和提醒使用者或远程监控人员以提供需要再次校正的指示的装置。

Description

血压监测仪校正

本发明涉及血压监测仪校正，尤其是使用已知压力对血压监测仪的校正。

心血管疾病(CVD)是三分之一的全球死亡的原因并且是全球疾病负担的主要且渐增的起因。高血压已经是整个工业世界中对于CVD的极其流行的风险因素，且在很多发展中国家中，尤其是在城市社会中，高血压变成越来越普遍的健康问题。

血压的准确测量是成功处理高血压的必要条件。血压通常是用血压计或血压监测仪来测量。影响通过血压监测仪测量的血压的准确性的主要因素之一是压力传感器，来自于压力传感器的信号被处理并转换成血压的测量值(例如，以mmHg计)，血压的测量值被用于大多数CVD的诊断和治疗。但随着时间的推移以及在不同的外部因素，比如仪器的震动或掉落、温度变化、部件的老化等的影响下，传感器的准确性改变，这在测量中造成误差。主要问题之一通常是血压监测仪的掉落，因为血压监测仪的主要使用者是老年人和病人。这就是为什么血压测量设备，不管是无液的、水银的或电子的且包括所有的家庭血压测量设备，都必须被定期检查准确性。

通过将血压监测仪附接到高度精确的专门压缩机并检查通过血压监测仪显示的压力是否匹配通过压缩机产生的压力来进行校正。这些压缩机通常由制造商或由专业公司来维护。为了校正，血压监测仪被送到公司。这是昂贵且不方便的；而且，在从校正公司运回期间，血压监测仪可能掉落或损坏，使得血压监测仪再次不准确。

由于这些问题，尽管所有消费者血压监测仪在生产期间被校正，但是很多从来不被再次校正。这当然负面地影响对数百万的血压监测仪使用者的诊断和治疗的质量。

本发明的目的是使得血压监测仪能够以便宜且方便的方式被校正，尤其是被血压监测仪的使用者校正。

因此，在本发明的各个方面中，本发明提供了如在权利要求中所定义的方法、系统及血压监测仪。

根据本发明的第一实施方式，提供了一种用于检查或调节血压监测仪的校正的方法，所述血压监测仪包括压力传感装置，所述方法包括以下步骤：取包含已知压力的至少一个密封罐，与压力传感装置流体连通地来连接罐以便将已知压力施加到压力传感装置，在罐与压力传感装置流体连通时从压力传感装置得到读数，以及比较从压力传感装置得到的读数和预期读数，以便检查或校正血压监测仪。

根据本发明的另外的实施方式，提供了一种系统，包括：血压监测仪，其包括压力传感器和与压力传感器流体连通的至少一个端口；以及包含已知压力的罐；其中端口被布置成有助于罐的连接，以便将气罐置于与端口流体连通。

优选地，气罐包含在已知压力下的压缩气体。

优选地，气罐是包括密封件的用完即可丢弃的单次使用气罐，该密封件适合于被破坏(rupture)以便连接气罐和端口，而基本上没有压力损失。

优选地，血压监测仪包括在使用中围绕使用者的身体的一部分布置的充气臂带，且血压传感装置被布置成感测臂带之内的气体压力。

该设备可以被布置成只在适配器连接到端口之后将罐的密封件破坏，例如通过在端口上提供破坏装置(rupturing means)，以及通过提供具有以流体密封的方式与适配器而不与端口可接合的接合部分的罐，由此适配器以流体密封的方式与端口可接合在接合位置中，并且在接合位置，破坏装置被布置成刺穿罐的密封件。可选择地，破坏装置可以被设置在适配器上。

根据本发明的另外的实施方式，提供了一种包括记录物理摇动的震动传感器和连接到震动传感器的报警装置的血压监测仪，所述报警装置在已经记录足够大的机械震动或系列震动时提醒使用者以指示需要校正。

根据本发明的另外的实施方式，提供了一种包括计时装置和连接到计时装置的报警装置的血压监测仪，所述报警装置在预定的时间期间已经过去后提醒使用者以指示需要校正。

根据本发明的另外的实施方式，提供了一种包括显示或输出装置的血压监测仪，显示或输出装置显示或输出血压读数连同对血压监测仪的校正状态的指示。

根据另外的实施方式，提供了一种包括压力传感装置、温度传感装置和处理器装置的血压监测仪，其中压力传感装置被布置成向处理器装置提供压力信号，且处理器装置被布置成处理压力信号以提供压力读数；以及温度传感装置被布置成向处理器装置提供温度信号，且处理器装置被布置成调节压力读数，以补偿感测到的温度。

现在将仅仅通过实施例的方式且不限制权利要求的范围并参考附图来描述本发明的阐述性实施方式，在附图中：

图1是血压监测仪的示意性表示；以及

图2是包括用完即可丢弃的罐和图1的血压监测仪的校正方法和系统的示意性表示。

现在参考图1，血压计或血压监测仪10通常与充气臂带30一起使用，充气臂带30通过柔性管20附接到监测仪10。管20通过附接阀12连接到监测仪10，附接阀12通向通道11，通道11允许管20和泵22及压力传感器24之间的流体连通。压力传感器的输出被供给到模数转换器26，且产生的数字信号被传送到处理器(CPU)28中。CPU 28控制显示器29。CPU28还控制泵22的操作。在使用中，充气臂带附接到患者的手臂1，且使用者使用可以是显示器29的部分的输入端32开启监测，输入端32例如是键盘或触敏显示器。泵提供使管20和臂带30中的压力增加的压缩空气，同时压力传感器24监测压力。臂带通常被充气到足以使患者的手臂中的动脉流动停止的压力，且然后臂带中的压力在一段时间内释放，在该段时间期间动脉流动恢复，且然后无阻碍地流动。从动脉流动的恢复到无阻碍流动，心脏的泵送动作在臂带压力中引起小的振荡变化。通过经由压力传感器24检测超过和低于平均压力的这些小的振荡，CPU可以确定何时发生收缩压和舒张压，且因此，通过计算潜在的平均压力(即，除去振荡变化)来确定收缩压和舒张压本身。

计算出的收缩压和舒张压的准确性依赖于通过压力传感器24测量的压力的准确性。为了校正压力传感器，根据已知技术，可以施加确切已知的静态空气压力，使得可以检查压力传感器的输出。这通常在需要的灵敏度范围内重复一系列的值。如果已知的静态空气压力和压力传感器的读数之间存在差值，则可以根据需要调节压力传感器和/或处理器或装置的其它部件，直到监测仪准确地反映施加的压力。这可以例如通过使用CPU来完成，以电子地调节压力传感器，例如，通过调节压力传感器的内部放大器的增益或其它参数。

这通常是在生产过程期间进行的。然而，随时间的过去，压力传感器的准确性下降。这可以归应为物理损坏和碰撞、监测仪的环境或简单使用。因此，在一段时间之后，血压监测仪必须被更换或再次校正。通常，再次校正以类似于生产期间的初始校正的方式来进行。血压监测仪必须附接(例如在锁紧阀14处)到产生具有高的准确性的一系列已知静态空气压力的空气压缩机。然后，可以比较压力传感器的读数和期望值，且如果需要，则调节压力传感器。如前所述，这是不方便的，因为这样的空气压缩机是昂贵的且是仪器的专门零件，且通常需要将血压检测仪送回工厂以被再次校正。

参考图2，一种新的再次校正方法关于血压监测仪10示出。包含已知压力下的一定量空气的气罐16被提供。血压监测仪被置于校正模式中，使臂带30和管20断开连接且关闭附接阀12的锁紧螺母。气罐16在锁紧阀14处附接到血压监测仪，使得其与压力传感器流体连通。气罐16和锁紧阀优选地具有协作螺纹，且锁紧阀包括刺穿装置，使得气罐可以被拧到锁紧阀上，以便实现流体紧密密封，且同时，气罐的盖通过刺穿装置被穿孔，而不引起压力到环境的损失。

当气罐16被穿孔时，来自于气罐的压缩空气被释放到通道11中。通道11的体积可以是相对于气罐的体积来说小的，使得压力传感器24处的压力极其接近于气罐中的气体压力。可选择地，通道的体积可以在校正压力传感器时考虑，且对由气体膨胀到通道的体积中所引起的压力的已知减少做出考虑。

除了在校正压力传感器时考虑通道的体积之外，血压检测仪还可以包括热敏电阻或其它温度测量传感器。将随温度变化的实际压力然后可以使用通过CPU读取的该温度读数来计算，且因此，压力传感器的校正可以进一步改进。应注意，在血压监测仪中提供独立于校正方法的温度传感器，使得血压读数可以被调节成考虑环境温度，这也是有利的。

气体从气罐到通道中的释放还可以引起气体的温度变化，这将依赖于压力、罐和通道的相对体积，且可能依赖于所采用的气体的类型。尽管以上概述的方法将允许足够准确的校正，但是如果需要，则热敏电阻或其它温度测量传感器41可以被包括在通道中，以补偿归因于温度的压力变化，或可选择地，监测仪可以被允许达到与使用其的房间的温度平衡。

当在校正模式中时，血压监测仪的CPU记录通过压力传感器读取的恒定压力，且比较该读数和由气罐提供的预期压力。该预期压力可以由使用者输入，但更便利地被预编程在CPU中，使得使用者仅需要输入印刷在气罐上的标识符(ID)，标识符可以是例如数字或字母，其还可以被存储在与罐的压力值相关的存储器36中。存储的值和标识符可以经由USB连接件39定期地从远程数据库下载。甚至更便利地，血压监测仪包括无线电频率接收器25，且气罐包括标识符，例如无线电频率标识(RFID)标签15。当气罐充分地贴近时(例如，当其被连接到监测器时)，无线电频率接收器25检测且识别气罐，并将其传送到CPU，然后CPU在存储器36中查找罐内的校正压力的存储值。

使用后，气罐被处理。有利地，罐为用完即可丢弃的单次使用罐。由于其不是可再利用的，因此每一个罐提供精确地预定的存储校正压力，使得每一个校正实例用新罐来进行，该新罐已经在受控的工厂环境下被填满且密封。

与在由制造商实施已知校正技术的情况一样，在图2中显示的方法理想地包括通过将几个已知压力施加到压力传感器的校正。在不同的精确地已知的压力下的几个气罐被提供，且每一个依次附接到血压监测仪，以通过一系列的压力来检查压力传感器的准确性。如果采用RF接收器和气罐上的RFID标签，则用于每一个读数的预期压力将通过RF接收器供给到CPU。

在需要的压力已经被施加到压力传感器之后，CPU可以自动地再次校正从压力传感器接收到的输入，使得血压监测仪被正确地校正。

除了在血压监测仪上使用专用的锁紧阀14之外或代替在血压监测仪上使用专用的锁紧阀14，气罐可以使用附接管20的阀12附接到臂带30，或实际上附接到与压力传感器流体连通的任意合适的现有端口或空气千斤顶。适配器40可以用来连接气罐和这样的端口，且适配器还可以包括穿孔装置以释放加压气体。来自于罐的气体还可以通过使用除了穿孔器以外的一些其它装置建立到监测仪中的端口的密封流体连接来释放，所述一些其它装置例如设置在罐的顶部上的阀或制动装置(catch means)，其可以在罐被完全地机械附接到血压监测仪之前、期间或之后，自动地作为装配过程中的部分或通过使用者的操作而稍微打开。

血压监测仪可以包括计时装置，计时装置包括计时器38以及可以被书写的非易失性存储器36。在提供计时装置的情况下，血压监测仪可以在校正程序已经执行时记录日期和时间(且如果需要，则记录使用了什么气罐)，并且当从最近的校正程序以来预定时间段已经过去时，还提醒使用者应进行另一个校正。

现在，一些血压监测仪(使用因特网或其它广域网)与用于自动的家庭监测的健康服务供应商相通信，例如经由USB端口39。在这已经完成的情况下，血压监测仪的校正状态也可以被通信，使得健康服务供应商可以在远程地提供的读数方面更加自信。

血压监测仪还可以设置有：加速器或其他震动传感器34，当血压监测仪已经经受震动或摇动时，加速器或其他震动传感器34可以感测并记录在存储器36中；以及报警装置(例如，并入到CPU中的软件)，其响应于震动传感器，由此当已经发生足够大的机械震动或系列震动时，血压监测仪的CPU 28可以提醒使用者(和/或远程监控人员)，以(经由显示器29、USB连接件39或其它装置)指示校正是必要的。应注意，在血压监测仪中独立于上述方法地提供的震动传感器，使得使用者可以被告知需要通过常用的校正装置对血压监测仪进行校正或者需要更换血压监测仪，这也是有利的。

RFID标签通常包括唯一的标识符代码。这可用于检测每一个气罐的状态。例如，如果血压监测仪与健康服务供应商相通信，则远程的中心数据库可以被检查，以保证在校正过程中正被使用的气罐之前没有被使用或其有效寿命没有过期。

应认识到，该方法还可以被应用到对包括手动校正血压监测仪(及机械血压监测仪)的许多不同类型的血压监测仪的校正，并且用于设置有用手操作球状泵(bulb pump)的血压监测仪。

在保证对包括充气臂带的血压监测仪类型，且尤其是适合于在家里监测使用者自己的血压的那些血压监测仪的准确校正方面，本发明是特别有利的。其还可以用于不包括充气臂带的血压监测仪，例如适合于经由导管连接到患者的血管的那些血压监测仪，在这种情况下，适配器可以提供流体柱和/或膜，该流体柱和/或膜提供流体屏障以在罐和监测仪之间传输压力。

罐16可以包括由例如金属、玻璃或塑料材料制成且包括适合于向监测仪的端口提供机械连接和密封流体连接的连接部分的任意便利类型的密闭器皿，例如气缸、小瓶、安瓿、筒(cartridge)或类似物。机械连接可以包括螺纹、法兰或任意其它合适的装置，且流体密封可以与机械连接形成一体或可以包括在罐被机械连接到监测仪时适合于向监测仪提供耐压紧闭密封流体连接的表面、垫片、弹性密封件或其它元件。罐可以提供适合于在连接到监测仪之后通过监测仪的穿透装置或刺穿元件刺穿的脆弱密封件，例如薄金属或塑料膜。优选地，密封件被布置成使得罐可以不被再充满。

端口可以被布置成有助于臂带到端口的可释放连接，在这种情况下，臂带可以是直接地或经由可连接到端口的适配器而可连接到端口的。端口可以适合于罐直接到其的连接。可选择地，端口可以适合于将适配器到端口的连接，适配器适合于罐到适配器的连接，以便将罐置于与端口流体连通。

适合于接纳罐的阀14或其它端口可以通过合适的阀装置与臂带连接，由此当罐连接到阀14时，臂带被排气和/或阀12被关闭和/或阀14与臂带内的任何压力隔离。阀装置可以通过罐到端口的连接而是自动地可操作的，或可以阻止罐到端口的连接，除非阀装置被首先操作成将臂带排气或隔离。

压力传感器可以包括隔膜，该隔膜具有与端口流体连通的一侧以及连接到压力转换器的另一侧。在可选择的实施方式中，不是将正压施加到隔膜的正面，形成压力传感器的在使用中经历臂带内的正压的部分，而是新颖的罐可以包括在负压(相对于环境)下的气体，即部分真空或可选择地可以是完全地真空的，并且端口可以适合于将该负压施加到其正面在使用中经历臂带内的正压的隔膜的背面；由此，用于校正的端口不需要流体地连接到在使用中与臂带连通的端口。在这样的实施方式中，阀装置可以被布置成当罐连接到端口时使臂带排气，阀装置优选地通过罐到端口的连接而被自动地操作。在这样的实施方式中，上文提及的“气体”被加以必要的变更地(mutatis mutandis)解释成包括在相对于环境的低压下的气体且包括由基本上或完全没有气体所定义的真空。

因此，将理解，包含在罐中的已知压力是气体压力，其可以是气体的储存压力或真空的负表压(negative gauge pressure)。

在仍然另外的可选择实施方式中，代替连接罐以与在使用中与臂带连通的流体传感器的隔膜或其它元件流体连通，罐可以被连接以与单独的隔膜或与隔膜的在使用中与臂带连通的不连续部分流体连通，所述单独的隔膜或部分可以例如比接收臂带的气体压力的隔膜或部分相对较小，使得气缸中的气体压力可以便利地比使用中施加到臂带的压力相对较高。

在仍然另外的实施方式中，通道11可以提供相对大的已知体积，由此罐16可以包含在相对高的压力下的气体(优选干燥的)的相对小的体积，该气体在释放到通道中时充分地膨胀，且施加到压力传感器的压力低于在罐中的储存气体的压力，使得罐的大小可以被便利地减小。可以设置温度传感器41，由此压力传感装置24被布置成向处理器装置28提供压力信号，且处理器装置被布置成处理压力信号以提供压力读数；以及温度传感装置41被布置成向处理器装置提供温度信号，且处理器装置被布置成调节压力读数以补偿感测到的温度。可选择地，温度传感器可以使压力读数延迟，直到温度上升到预定温度。

将理解，为了将罐内的已知压力施加到压力传感器，压力传感器被解释成包括，以将如通过罐内的气体的膨胀所修改的已知压力施加到压力传感器，以便得到已知的修改压力(预期压力)。

在仍然另外的实施方式中，除了泵22以外或代替泵22，可以使用储存气体来使臂带充气。舒张压和收缩压可以如上所述地计算或根据常规技术以其它方式来计算。代替RFID标签，可以使用接触ID标签或任何其它标识装置。

在仍然另外的实施方式中，两个或更多个罐或罐内的隔室可以被同时连接到相应的端口，以便同时向压力传感器的不同元件提供不同的已知压力，由此压力传感器可以提供反映压差的读数，例如以补偿环境压力。

总而言之，在优选的实施方式中，血压监测仪，尤其是具有与压力传感器连通的充气臂带且适合于家庭使用的类型的血压监测仪，可以通过向端口应用包含在已知压力下的气体的密封罐来校正，以将已知压力施加到压力传感器，且比较来自于压力传感器的压力信号和已知压力，以便确定传感器的校正误差和/或调节传感器的校正，例如通过电子调节该传感器。可以使用几个罐以在一系列压力下校正传感器，每一个罐具有不同的已知压力。当附接到端口时，每一个罐优选被破坏且不可再用，且可以包括标识符，例如储存在存储器中与罐内的已知压力的值相关的电子可读标识符。可以设置温度传感装置，由此压力读数被调节成补偿温度，例如从罐释放的气体的温度。监测仪可以包括用于感测机械震动和提醒使用者或远程监控人员以提供需要再次校正的指示的装置。

对于本领域的技术人员来说，从前述说明书，许多其它调整将是明显的，且应理解，本发明的范围仅仅通过权利要求来限定。

Claims (22)

1.一种用于检查或调节血压监测仪的校正的方法，所述血压监测仪包括压力传感装置，所述方法包括以下步骤：取包含已知压力的至少一个密封罐，与所述压力传感装置流体连通地来连接所述罐以便将所述已知压力施加到所述压力传感装置，在所述罐与所述压力传感装置流体连通时从所述压力传感装置得到读数，以及比较从所述压力传感装置得到的所述读数和预期读数以便检查或校正所述血压监测仪。

2.根据权利要求1所述的方法，其中填充有在不同的已知压力下的气体的多个罐被连续地使用。

3.根据任一项前述权利要求所述的方法，其中所述罐或每一个罐设置有标识符，且所述已知压力作为储存值与所述标识符相关；且所述血压监测仪设置有用于读取所述标识符的装置，且所述血压监测仪读取所述罐的所述标识符并检索与所述标识符相关的所述储存值，以便确定所述罐内的所述已知压力。

4.根据任一项前述权利要求所述的方法，其中所述血压监测仪设置有记录物理摇动且在需要校正时提醒使用者的震动传感器。

5.根据任一项前述权利要求所述的方法，其中所述血压监测仪包括显示或输出装置，所述显示或输出装置显示或输出血压读数连同对所述血压监测仪的校正状态的指示。

6.根据权利要求5所述的方法，其中所述血压读数和所述指示被传输到远程位置。

7.根据任一项前述权利要求所述的方法，其中包括温度传感器，且所述预期读数被调节以补偿感测到的温度。

8.根据任一项前述权利要求所述的方法，其中所述压力传感装置是电子调节的。

9.一种系统，包括：血压监测仪，其包括压力传感器和与所述压力传感器流体连通的至少一个端口；以及包含已知压力的密封罐；其中所述端口被布置成有助于所述罐的连接，以便将所述罐置于与所述端口流体连通并将所述已知压力施加到所述压力传感器。

10.根据权利要求9所述的系统，其中所述端口包括穿透装置，以打开所述罐。

11.根据权利要求9或10中任一项所述的系统，其中所述罐设置有标识符，且所述已知压力作为储存值与所述标识符相关；且所述血压监测仪设置有用于读取所述标识符并检索与所述标识符相关的所述储存值以便确定所述罐内的所述已知压力的装置。

12.根据权利要求9至11中任一项所述的系统，其中所述血压监测仪设置有震动传感器和报警装置，所述震动传感器用于感测物理摇动，所述报警装置响应所述震动传感器以在需要校正时提醒使用者。

13.根据权利要求9至12中任一项所述的系统，其中包括显示或输出装置，所述显示或输出装置显示或输出血压读数连同对所述血压监测仪的校正状态的指示。

14.根据权利要求9至13中任一项所述的系统，其中所述血压读数和所述指示被传输到远程位置。

15.根据权利要求9至14中任一项所述的系统，其中所述罐包含在已知压力下的压缩气体。

16.根据权利要求9至15中任一项所述的系统，其中所述气罐是用完即可丢弃的单次使用气罐，所述气罐适合于被破坏，以便与所述端口流体连通地来密封地连接所述气罐。

17.根据权利要求9至16中任一项所述的系统，其中所述血压监测仪包括在使用中围绕使用者的身体的一部分布置的充气臂带，且所述血压传感装置被布置成感测所述臂带内的气体压力。

18.一种血压监测仪，包括感测物理摇动的震动传感器和连接到所述震动传感器的报警装置，所述报警装置用于在已经记录足够大的机械震动或系列震动时提醒使用者以指示需要校正。

19.一种血压监测仪，包括计时装置和连接到所述计时装置的报警装置，所述计时装置在预定的时间段已经过去后提醒使用者以指示需要校正。

20.一种血压监测仪，包括显示或输出装置，所述显示或输出装置显示或输出血压读数连同对所述血压监测仪的校正状态的指示。

21.根据权利要求20所述的血压监测仪，其中所述血压监测仪被布置成将所述血压读数连同所述指示传输到远程位置。

22.一种血压监测仪，包括压力传感装置、温度传感装置和处理器装置，其中所述压力传感装置被布置成向所述处理器装置提供压力信号，且所述处理器装置被布置成处理所述压力信号以提供压力读数；以及所述温度传感装置被布置成向所述处理器装置提供温度信号，且所述处理器装置被布置成调节所述压力读数，以补偿感测到的温度。

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