CN103892817A - 用于评估血压缚带的功能性的系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种用于评估血压缚带的功能性的系统和方法。所述系统包括支撑心轴，所述支撑心轴接纳连接到血压模拟设备的刺激缚带。参考缚带围绕所述心轴和所述刺激缚带设置，并且所述血压模拟设备用于以测试模型来对所述刺激缚带充气并且放气。所述参考血压缚带上的参考信号接收并且存储用于后续分析。一旦记录所述参考信号，就将测试血压缚带围绕所述刺激缚带和所述心轴设置，并且所述血压模拟设备用于形成所述测试模型。记录所述测试血压缚带上的输出信号。所述系统将所述参考输出信号与所述测试输出信号进行比较，以确定所述测试血压缚带与所述参考血压缚带是否功能等效。

Description

用于评估血压缚带的功能性的系统和方法

技术领域

本发明大体涉及一种用于评估血压缚带的功能性的方法和系统。更确切地，可以使用本发明的系统和方法来测试新设计的血压测试缚带，以便通过将测试缚带性能与参考血压缚带在两者均由同一测试建模刺激时进行比较而来实现示波血压确定。

背景技术

目前，当设计并且研发新血压缚带模型或设计时，血压缚带必需经过测试，以便确保新研发的血压缚带可准确确定患者血压。用于非侵入式血压（NIBP）监测器的血压缚带气动连接到压传感器上，以便在缚带置于患者身上时响应缚带下方感测到的容积脉动而来产生电子输出信号。

由于确定新研发的血压缚带容积传感特性是重要的，因此，血压通常通过比较在参考缚带和测试缚带置于患者身上的情况下使用两者时的非侵入式血压确定结果进行验证。由于规则、成本以及时间要求增加，以人类患者来进行研究正在逐渐增加设备制造商的负担。另外，从患者记录的血压可能相当易变，从而难以在将参考缚带与测试缚带之间进行比较时制定统计策略。公开一种台架测试方法，所述台架测试方法具有以下优点：无需通过患者来对新测试缚带的脉动传感能力进行检验。

发明内容

本发明是涉及一种用于评估测试血压缚带的功能性的系统和方法。更确切地，本发明是涉及一种通过将从所述测试血压缚带的输出信号与已知参考血压缚带所产生的参考信号进行比较而来评估测试血压缚带的功能性的方法和系统。

本发明的所述系统包括支撑心轴，所述支撑心轴同时对刺激血压缚带以及参考血压缚带或测试血压缚带提供充分支撑。

所述刺激血压缚带置于所述支撑心轴上并连接到模拟设备上。所述模拟设备选择性地操作用于通过选择性地设置所述刺激缚带中的可充气囊的压力和体积而来形成一系列的脉动。所述模拟设备以测试模型来在所述刺激缚带中形成脉动容积变化，所述测试模型大体复制患者压力脉动。所述刺激缚带响应从所述模拟设备接收的所述脉动容积变化而来改变容积。所述刺激缚带中的任何容积变化随后通过接触并且缠绕所述刺激缚带的所述测试或参考缚带而来进行传感。

最初，使参考血压缚带围绕所述刺激缚带和所述心轴设置。所述参考血压缚带可以气动连接到能获取缚带压力波形的监测设备上。所述参考血压缚带响应所述刺激缚带上的来源于限定测试模型的容积变化而来改变容积。所述监测设备中的所述压传感器将所述参考缚带中的因所述刺激缚带中的所述测试模型上的所述容积变化导致的压力变化转换成电子信号，以供可以记录用于后续评估。

所述参考血压缚带中的压力变化所产生的输出信号接收并且记录作为参考信号。所述参考血压缚带上的所述参考信号直接响应所述刺激缚带中的所述测试模型而来形成。

一旦已经形成并且存储所述参考信号，就将所述参考血压缚带从所述支撑心轴上移除并用测试血压缚带替代。所述测试血压缚带是要评估的缚带。一旦所述测试血压缚带就位，所述模拟设备就可用于再次形成产生所述参考信号所使用的同一测试模型。在所述测试模型中，所述监测设备内容纳的压传感器产生测试信号，所述测试信号由记录与分析计算设备接收。所述测试信号可以进行存储，也可使用一或多个比较算法立即来与所述参考信号进行比较。可以使用各种不同比较算法来对所述测试血压缚带上的所述测试信号与所述参考血压缚带上的所述参考信号之间的对应关系进行评估。

为了形成同一测试模型，所述刺激缚带最初通过连接血压计的充气球囊或能对缚带充气的其他气动设备来设置为特定压力以及特定容积水平。所述测试或参考缚带也处于特定压力和容积设置下，以便形成产生测试模型所用配置。所述刺激缚带压力控制经气动连接的NIBP模拟设备上的脉动产生性质。通过调整所述刺激、测试以及参考缚带的容积和压力性质，就可对所述测试和参考缚带形成所述同一测试模型以供进行比较。

基于所述测试信号与所述参考信号之间的比较，本发明的所述系统和方法会确定所述测试血压缚带和所述参考血压缚带在收集示波包络数据方面是否等效。因此，本发明的所述系统和方法不需要评估所述测试血压缚带对患者的脉动收集操作，并且因此帮助消除对人体试验的需要。

本申请一个实施例中公开一种评估测试血压缚带的功能性的方法，所述方法包括：将可变容积的模拟设备置于支撑心轴上；使测试血压缚带围绕所述刺激设备和所述心轴设置；对所述模拟设备选择性地充气和放气；以及监测所述测试血压缚带上的输出压力信号，以便确定所述测试血压缚带是否正确操作。该实施例第二方面，其中所述刺激设备是连接到模拟设备的刺激附带，所述刺激缚带可操作地在所述刺激缚带中形成示波脉动序列模型。基于第二方面的该实施例第三方面，其中所述模拟设备改变所述刺激缚带中的囊的容积以便形成示波器件，所述示波器件随后连接到围绕所述刺激缚带而设置的所述测试缚带上。该实施例第四方面，其中将所述测试血压缚带上的所述输出信号与参考信号进行比较，以便确定所述测试血压缚带是否正确操作。该实施例第五方面，其中所述输出信号通过压力监测设备中的压传感器产生。该实施例第六方面，其中第一输出量是使用所述测试缚带压力信号进行计算，并且第二输出量是使用所述参考缚带压力信号进行计算，其中将所述第一输出量与第二输出量进行比较。基于第六方面的第七方面，其中所述模拟设备在一系列的脉动中改变所述刺激缚带的所述容积和压力，以便形成测试模型。基于第七方面的第八方面，其中所述输出信号和所述参考信号两者均基于所述测试模型产生。

本申请的另一个实施例公开一种评估测试血压缚带的功能性的方法，所述方法包括：将刺激缚带置于支撑心轴上；使参考血压缚带围绕所述刺激缚带和所述心轴设置；对所述刺激缚带选择性地充气和放气以便形成一某个设置，从而产生由一系列的脉动形成的测试模型；将所述测试模型所形成的所述参考血压缚带上的参考信号记录为参考信号；移除所述参考血压缚带；使测试血压缚带围绕所述刺激缚带和所述心轴设置；对所述刺激缚带选择性地充气和放气以便形成相同设置，从而产生由一系列的脉动形成的相同测试模型；以及将使用所述测试血压缚带的输出信号与使用所述参考血压缚带的所述参考信号进行比较，以便评估所述测试血压缚带。该实施例的第十个方面，其中所述刺激缚带连接到所述模拟设备上，以便选择性地改变所述刺激缚带的压力和容积，从而形成所述测试模型。该实施例的第十一个方面，其中所述参考血压缚带和所述测试血压缚带都连接到压力监测设备上，以获取所述参考血压缚带上的所述参考信号和所述测试血压缚带上的所述输出信号。基于第十一个方面的第十二个方面，其中所述测试血压缚带上的所述输出信号通过压力监测设备中的压传感器产生。该实施例的第十三个方面，其中由记录与分析计算设备中的控制单元将所述测试血压缚带上的所述输出信号与所述参考信号进行比较。基于第十三个方面的第十四个方面，，其中将所述测试算法存储在所述记录与分析计算设备内的内存位置中。基于该实施例的第十五个方面，其进一步包括以下步骤：选择性地调整所述心轴大小。

本申请的又一个实施例公开一种用于评估血压缚带的功能性的系统，所述系统包括：支撑心轴；刺激缚带，所述刺激缚带选择性地设置在所述支撑心轴上；模拟设备，所述模拟设备连接到所述刺激缚带上并以测试模型可操作地改变所述刺激缚带的压力和容积；缠绕所述刺激缚带和所述心轴的参考血压缚带，其中所述参考血压缚带响应所述测试模型而来产生参考信号；缠绕所述刺激缚带和所述心轴的测试血压缚带，其中所述测试血压缚带响应同一所述测试模型而来产生输出信号；以及记录与分析设备记录与分析计算设备，其可操作地将所述参考血压缚带上的所述参考信号与所述测试血压缚带上的所述输出信号进行比较。该实施例的第十七个方面，其中所述模拟设备在一系列的脉动中改变所述刺激缚带的所述压力和容积，以便形成测试模型。基于第十七个方面的第十八个方面，其中所述压力监测设备包括压传感器，所述压传感器产生所述测试信号。该实施例的第十九个方面，其中所述记录与分析设备记录与分析计算设备包括内存，以存储所述参考信号并且使用至少一个测试算法将所述参考输出信号与所述测试输出信号进行比较。该实施例的第十九个方面，其中所述心轴是可调的。

附图说明

附图示出为了实现本发明而构想出的最佳模式。在附图中：

图1是支撑心轴、刺激缚带以及测试血压缚带和参考血压缚带两者的分级示意图示；

图2是示出将刺激缚带和参考血压缚带两者设置在支撑心轴上时的横截面图；

图3是对实行评估测试血压缚带的功能性的方法的系统中的部件的示意图；

图4是对使用本发明的方法和系统而产生的容积位移界面和波形的示意图；

图5是示出评估测试血压缚带操作所用操作序列的流程图；以及

图6是示出将参考缚带压力波形与测试缚带压力波形进行比较以确定测试缚带与参考缚带是否等效时所需步骤的过程和数据流程图。

具体实施方式

图1示出一种用于评估新研发的测试血压缚带的功能性的系统的一部分。所述系统包括支撑心轴10。支撑心轴10在图1中示出为具有大体圆柱形的形状，且在顶端12与底端14之间延伸。外壁16限定大体上开放的内部18，所述大体上开放的内部从顶端12延伸到底端14。在图1示出的实施例中，外壁16包括一对接取开口20，所述接取开口允许气动软管从心轴10外通到开放内部18之中。尽管在图1中示出一对接取开口20，但应了解，当在本发明的范围内操作时，也可使用各种不同类型开口或槽。

在图1示出的实施例中，心轴10具有限定外径。然而，构想的是，心轴10可以包括从顶端12延伸到底端14的缝隙21，以使心轴10直径可以使用经物理连接的夹紧机构选择性地增加或者减少，具体根据将测试的血压缚带所需特定压力以及容积。当在本发明的范围内操作时，各种不同夹紧机构可以用于调整心轴10外径。例如，穿过心轴位于心轴顶部和顶部附近的C形夹具或经附接的直径调整螺杆可以用于控制心轴缝隙21宽度设置。

在图1示出的实施例中，心轴10形成作为PVC管道的一部分，所述PVC管道是耐用的并且针对将在下文中详细描述的测试过程提供所要求的刚性。尽管PVC被描述为心轴10的优选材料，但应了解，当在本发明的范围内操作时，心轴可由各种其他类型塑料、金属或者等效材料形成。

心轴10的壁16限定平滑外表面22和平滑内表面24。壁16的厚度经过选择以便确保整个心轴10刚性足以防止在测试过程中向内挠曲。

图1所示系统的一部分还包括了刺激缚带26、参考血压缚带28以及测试血压缚带30。尽管图1仅仅示出单个测试血压缚带30，但应了解，本发明的系统和方法可以用于评估不同大小、材料、气动连接或构造方法的多个可能血压缚带30的操作。

刺激缚带26是包括可充气囊（并未示出）的常规血压缚带，所述可充气囊容纳在刺激缚带26总体长度的一部分内。尽管缚带已经示出，但应了解，刺激缚带26可为具有能以类似血压缚带中的囊的方式改变的容积的任何类型设备。刺激缚带26附接到心轴10的表面上，其中所述刺激缚带中的启动管道直接延伸到心轴内，以便连接到NIBP模拟设备上。将会预期的是，刺激缚带26是比测试缚带30或参考缚带28小的缚带。在图1示出的实施例中，刺激缚带26是新生儿血压缚带，包括一对管道34，所述一对管道用于选择性地控制刺激缚带26内包含的囊压以及容积。尽管将新生儿血压缚带选择作为所示实施例中刺激缚带26，但也可以使用各种不同类型可用血压缚带作为刺激缚带。在公开的实施例中，新生儿血压缚带是基于其相对于参考血压缚带28和测试血压缚带30相对小的大小而来选择。管道34在图1中被示出为连接到血压模拟设备36上，所述血压模拟设备的操作将在下文中更详细地描述。尽管在此实例中采用新生儿缚带作为刺激缚带，但是当在本发明的范围内操作是，也可以将合适大小并带有用于气动连接管道的任何灵活容积用作刺激缚带。

刺激缚带26可以选择性地覆在支撑心轴10的外表面22上。例如，到心轴的附接可以通过沿着刺激缚带26的边缘延伸的粘合剂带实现。当刺激缚带26覆在心轴10的外表面22上时，一对管道34可以螺纹穿过接取开口20并且进入开放内部18。接取开口20允许管道34进入开放内部，以供容易接取并连接到血压模拟装置36，而不压缩管道34。如图2所示，将刺激缚带26设置成与心轴10的外表面22物理接触。当如此定位时，管道34穿过接取开口20延伸进入开放内部18。

一旦刺激缚带26附接到支撑心轴10上，参考血压缚带28即可附接在心轴10和刺激缚带26两者上，如图2所示。如上所述，刺激缚带26选择具有比参考血压缚带28小的大小，从而可将参考血压缚带28定位成环绕整个刺激缚带26。如图2所示，参考缚带包括第一尾端40和第二尾端42，这两个尾端将参考缚带28固持在适当位置中。通常，第一和第二尾端40、42包括一些附接类型材料，如钩子或环紧固件，用以将第一和第二尾端固持在图2所示位置处。

返回参照图1，参考缚带28还会包括一对管道44，所述一对管道可以连接到压力监测设备46上。压力监测设备内容纳的压传感器上的输出信号可以用于评估并且比较来自参考和测试缚带的示波信号。

参考血压缚带28是具有众做周知操作特性的标准缚带，其在之前已经测试和评估过，并且用于产生输出缚带压力信号响应而来用作预期参考，以供与在用来自刺激缚带和心轴构造的同一信号进行刺激时的新设计的缚带性能进行数学和统计学上的比较。参考血压缚带28可为当前可提供的许多不同类型血压缚带。

如图1所示，本发明的系统和方法会进一步地包括测试血压缚带30。测试血压缚带30是这样的血压缚带：其是当前研发出的，并且需要在引进和销售用于血压监测器前进行测试以及评估。测试血压缚带30具有与参考缚带28类似的配置，并且包括连接到气动加压来源的管道44。在血压测试缚带研发过程中，要求评估缚带以便确保压传感器产生与患者示波脉动正确对应的输出信号。

在本发明的方法操作过程中，参考血压缚带28和测试血压缚带30均单独定位在刺激血压缚带26上。在图2示出的实施例中，参考血压缚带28被示出为定位在刺激缚带26上。然而，参考血压缚带28在本发明的方法过程中移除，并用测试血压缚带替代，如将在下文中更详细地描述。

图3示出本发明的系统50的一实施例。系统50可以操作用于评估测试血压缚带30的操作。系统50包括支撑心轴10和定位在心轴10外表面上的刺激缚带26。刺激缚带26在图3中被示出为穿过一对管道34连接到血压模拟设备36上。除了血压模拟设备36之外，充气设备（例如，并未示出的血压计充气球囊）气动连接到所述装置上，以便帮助控制刺激缚带的压力和容积。在示出的实施例中，血压模拟设备是示波血压模拟装置，其经操作以便选择性地形成一系列的压力脉动，所述压力脉动通过管道34中继。血压模拟设备36气动连接到刺激缚带上，以便提供一系列的容积改变脉动，所述容积改变脉动在两个或更多个压力水平之间示波，从而形成测试模型，所述测试模型意在模拟因血流穿过患者动脉造成的容积变化。由血压模拟设备36形成的测试模型包括脉动设置频率、刺激缚带26中每个脉动的压力大小以及形成测试模型的一系列的脉动的数量。

由于刺激缚带26包括可充气囊，所述可充气囊在模拟设备36的控制下改变容积以便形成生理成形脉动，当测试血压缚带30定位在刺激缚带上时，压力监测设备46内容纳的压传感器将会产生测试信号，以供能够用于进行比较。在图3示出的实施例中，测试血压缚带30中的气动管道44连接到压力监测设备46上。尽管图3的实施例示出压力监测设备46，并且所述压力监测设备是经改变以用于获取压力脉动波形记录的典型血压监测器，但应了解，气动连接到能够接收压力监测设备中的压传感器上的测试信号并对接收到的信号进行分析的其他类型监测设备也是可能的。在图3示出的实施例中，压力监测设备46是常规DINAMAP血压监测器，所述常规DINAMAP血压监测器用于从患者处获取血压读数，但是由于测试模型已经在刺激缚带中形成，因此已改为从测试或参考缚带上获取测试或参考缚带的压力波形。

如图3示出的实施例，压力监测设备46被示出为连接到记录与分析计算设备52上。尽管图3的实施例示出记录与分析计算设备52，但应了解，当在本发明的范围内操作时，设备52的操作步骤和部件可以集成到压力监测设备46中。

记录与分析计算设备52借助通信线路54从压力监测设备46来接收输出信号压传感器波形。记录与分析计算设备52的典型实例是通常可提供的膝上型计算机。来自压力监测设备46中的压传感器输出信号由控制单元56接收并且分析。控制单元56能够将接收到的测试信号存储在存设备58中。记录与分析计算设备52可以进一步地包括存储有测试算法的另一内存位置，如内存块60所示。控制单元56使用存储在内存块60中的测试算法将来自测试血压缚带中的压传感器的测试信号与所存储的参考信号进行比较。内存58内包含的所存储的参考信号在初始测试阶段过程中获取，在初始测试阶段过程中，参考血压缚带28替代测试血压缚带30，从而产生参考信号以供进行比较。参考信号基于血压模拟装置36所形成的测试模型产生。

图4是在本发明的方法中所发生的操作连接和通信的示意图示。如图4示出，刺激缚带26和测试或参考缚带28、30中的任一个在接口80上彼此连接。接口80允许在测试或参考缚带28、30的任一个上传递并且检测刺激缚带26所形成的压力示波。

刺激缚带26连接到模拟设备36上，以使模拟设备36可对刺激缚带26提供示波信号容积位移，从而提供一系列的脉动，所述脉动在两个或更多个压力水平之间进行示波，以便形成模拟穿过患者动脉的血流的测试模型。测试模型通过以参考标号82示出的模拟设备设置控制。以参考标号82示出的模拟设备设置可以包括脉动频率、刺激缚带26中每个脉动的压力大小以及形成测试模型的一系列的脉动的数量。图4中的块84示出压力设置设备，用以帮助控制刺激缚带的压力和容积。如前所述，可充气囊可以气动连接到刺激缚带26上，形成刺激缚带的压力和容积设置。

测试或参考缚带28、30在图4中被示出为连接到压力监测设备46。压力监测设备不仅接收来自测试或参考缚带的压力信息，所述压力监测设备46还会控制测试或参考缚带的任一个上的初始充气压力。由于来自测试和参考缚带的输出信号相互进行比较，因此重要的是，压力监测设备46控制对测试和参考缚带充气到类似压力和容积，以便可以准确比较检测测试脉动后的结果。

在图4示出的实施例中，记录与分析计算设备52被示出为接收来自压力监测设备46的信号，以使记录与分析计算设备52可如之前所述将测试与参考信号进行比较。

现在参照图5，描述一种使用图3所示系统的示例性方法。尽管在图5的流程图中示出单个示例方法，但是当在本发明的范围操作时，也可使用各种其他方法。

如图5所示，本发明的方法以步骤62开始。在步骤62中，系统开始进行以下过程：确定测试血压缚带与参考血压缚带间的等效性。如前所述，参考血压缚带可为当前可提供并具有已知适于血压示波评估的操作特性的任何类型血压缚带。

在步骤64中，血压模拟设备36经过调整以便形成所需测试模型，从而在单个历元（epoch）中产生所需波形。如前所述，血压模拟设备所形成的测试模型形成刺激缚带中的一系列的容积变化。刺激缚带中的容积变化设计用于复制患者的典型脉动和压力模型。在检验新设计的缚带过程中，血压模拟设备36中的设置可以经过调整以便形成测试模型集合，从而模拟各种不同压力、频率以及其他参数。

最初，使参考血压缚带28围绕心轴和刺激缚带两者设置。在刺激缚带产生测试模型过程中，参考血压缚带适当充气，并且压传感器产生参考信号。压力监测设备46接收参考信号，如图3所示。压力监测设备46使用监测设备中容纳的压传感器获取并且中继信号，在所述监测设备中，所述信号随后会由控制单元56接收。控制单元56将来自参考血压缚带的压传感器的参考信号存储在内存设备58中。

一旦已经记录并且存储参考信号，参考血压缚带就会移除并且将测试血压缚带安装在心轴和刺激缚带两者上。一旦已经将测试血压缚带设置在刺激缚带上，就会再次操作血压模拟设备产生同一测试模型，以供用于形成参考信号，如步骤68指示。这是通过控制各种缚带的压力和容积实现。例如，在测试和参考缚带中形成同一测试模型是在不同顺序时间下完成的，刺激缚带应当具有相同压力和体积以使得NIBP模拟装置产生同一波形压力模型。类似地是，还必须在测试和参考缚带的不同测试时间段中将测试和参考缚带设置成具有相同容积和压力，以对两个缚带提供相同实验条件。由于血压模拟设备随后将会形成相同测试信号，因此从测试血压缚带中的波形监测设备内容纳的传感器获得的数据应与来自参考血压缚带的数据密切对应。

在步骤70中，控制单元56在所述测试血压缚带上的所述测试信号与所述参考血压缚带上的所述参考信号之间进行分析。在步骤70中所进行的分析可以使用内存设备60中的测试算法完成。

在步骤72中，确定整个波形集合是否已经收集，用于测试系统形成用以示出参考和测试缚带的等效性的各种不同历元。直到获取所有测试和参考比较波形，过程返回步骤64，并且使用缚带压力和容积的另一设置配置产生另一测试模型以便获取波形数据另一历元。上述步骤继续，直到已经收集所有波形，如步骤72指示。一旦已经获取所有波形历元，用于测试信号和参考信号的每个历元的比较算法结果在步骤74中相互比较。步骤74中所实现的比较通常使用记录与分析计算设备52实现。然而，记录与分析计算设备52的功能和部件可以直接并入压力监测设备46中，如前所述。

在过程的步骤74中，确定历元是否基于使用一个或多个下述算法正确比较，从而在步骤76中可以得出这种结论：参考血压缚带和测试血压缚带在收集示波数据方面功能等效。然而，如果使用算法分析出的结果确定波形历元并未正确比较，那么步骤78处的过程得出以下结论：测试血压缚带和参考血压缚带彼此不同，并且因此无法表明功能等效。

图6提供示出本发明的系统和方法的另一数据和过程流程图。在步骤100中，用于指示刺激缚带的操作的模拟设备经过编程并且配置用于产生多个不同的缚带压力和容积设置。缚带压力和容积设置由模拟设备用来形成不同测试脉动模型，所述不同测试脉动模型可以用于确定测试血压缚带是否与已知参考血压缚带功能等效。

当参考缚带置于刺激缚带上并且刺激缚带经过控制以产生一系列的脉动来形成测试模型时，系统操作以便确定参考缚带压力波形，如步骤102所示。如块104中所示，参考缚带压力波形106保存用于后续比较以及分析。如图3所述，参考缚带压力波形106存储在记录与分析计算设备52的内存58中。然而，应当了解，当在本发明的范围内操作时，通常称作来自参考压力缚带的参考信号的参考缚带压力波形可以存储在其他位置处。

一旦已经记录并且存储参考信号，系统转至步骤108并将测试反馈缚带围绕刺激缚带和心轴设置。模拟设备在刺激缚带中形成同一测试模型，以使测试血压缚带产生测试缚带压力波形。如步骤110中所示，测试缚带波形作为测试缚带输出信号112被保存。

一旦已经记录并且存储来自测试压力缚带的参考信号和输出信号，系统就会转至步骤114。在步骤114中，该方法使用若干测试算法中的一个，以将从参考血压缚带记录的参考信号与从测试压力缚带记录的输出信号进行比较。如图3所示，测试算法60被示出为存储在记录与分析计算设备52内的一些类型的内存设备上。然而，应当了解，当在本发明的范围内操作时，测试算法60可以存储在内存58中或存储在其他位置。

以下列出的是若干样例测试算法，包括各种计算出的可以在本发明的范围内操作时使用的输出量，但是也可构想其他测试测算法和计算输出量：

度量1.归一化的平方差和（Normalized Sum Squared Error）

这种度量（metric）通过样例误差评估样例历元，该历元是以给定设置使用测试或参考缚带获取的缚带压力波形对时间的一个片段。这种度量的目的是基于像脉动的最大正斜率的一些常见标记事件的发生，来从时间对准的测试和参考波形获取历元。为了准确决定测试和参考缚带是否等效，将会使用来自不同设置的历元集。对于归一化的平方差和（n.s.s.e.）值中每个，将会进行阈值比较。对于表明存在等效性，用于设置对的所有n.s.s.e.值将会小于所确定的阈值。以下两个量会需要针对这种度量计算，以供用于每对历元设置：参考能量和归一化的平方差和，

$\mathrm{energy}\left(\mathrm{reference}\left(t\right)\right)=\underset{n=0}{\overset{m}{\mathrm{\Σ}}}{\left(\mathrm{reference}\left(t_n\right)\right)}^2$

$n.s.s.e.(\mathrm{reference}\left(t\right),\mathrm{test}\left(t\right))=\frac{{\mathrm{\Σ}}_{n=0}^m{(\mathrm{test}\left(t_n\right)-\mathrm{reference}\left(t_n\right))}^2}{\mathrm{energy}\left(\mathrm{reference}\left(t\right)\right)}$

度量2.频域峰值误差（Frequency Domain Peak Error）

这种度量用于比较频谱峰值。FFT将会采取测试和参考波形的时域历元。单个历元所采用的FFT将会包含频率分量峰值。FFT值的量级将会用于构造这种度量使用的量。处于同一频率（ω_n）的这些峰值将会用于进行比较。如果频率峰值一致，那么信号可被认为是等效的。在表明等效性的过程中，对于每个设置（每个历元），比例频域峰值误差（f.d.peak.e.）必须小于所确定的阈值，以下计算将会是每个历元所需计算的实例：

$f.d.\mathrm{peak}.e.(n,\mathrm{refence}\left(\mathrm{\ω}\right),\mathrm{test}\left(\mathrm{\ω}\right))=\frac{\left|\right|\mathrm{reference}\left({\mathrm{\ω}}_n\right)|-|\mathrm{test}\left({\mathrm{\ω}}_n\right)\left|\right|}{\left(\right|\mathrm{reference}\left({\mathrm{\ω}}_n\right)|+|\mathrm{test}\left({\mathrm{\ω}}_n\right)\left|\right)/2}$

度量3.频域相关（Frequency Domain Correlation）

同样，评估整个频谱的模型的计算在决定等效性时极为有用。频域相关（f.d.c）度量将为一种完成此操作的方式，同样，FFT值的量级将会用于构造此分析中所用波形。针对所有相关设置，使用所公开的等效设备将频域相关与所确定的阈值进行比较。对于所有其他度量，每个设置提供要针对测试和参考缚带进行分析的历元。这种度量具有的优点是将不一定需要精确示波大小而能获得良好比较；这可使得不必获得彼此极为接近的设置来进行比较。例如，如果使用这种度量，就可更容易地设置缚带缠绕状况、来源缚带压力、模拟装置再现等等。

$d.c.c.\left(\mathrm{siganl}\left(\mathrm{\ω}\right)\right)=\frac{1}{m}{\mathrm{\Σ}}_{n=0}^m\left|\mathrm{signal}\left({\mathrm{\ω}}_n\right)\right|$

$\begin{array}{c}f.d.c.(\mathrm{reference}\left(\mathrm{\ω}\right),\mathrm{test}\left(\mathrm{\ω}\right))\\ =\frac{{\mathrm{\Σ}}_{n=0}^m\left(\right|\mathrm{test}\left({\mathrm{\ω}}_n\right)|-d.c.c.\left(\mathrm{test}\left(\mathrm{\ω}\right)\right)\·\left(\right|\mathrm{reference}\left({\mathrm{\ω}}_n\right)|-d.c.c.(\mathrm{test}\left(\mathrm{\ω}\right))}{\sqrt{({\mathrm{\Σ}}_{n=0}^m{\left(\right|\mathrm{test}\left({\mathrm{\ω}}_n\right)|-d.c.c.\left(\mathrm{test}\left(\mathrm{\ω}\right)\right))}^2\·{\mathrm{\Σ}}_{n=0}^m{\left(\right|\mathrm{reference}\left({\mathrm{\ω}}_n\right)|-d.c.c.\left(\mathrm{reference}\left(\mathrm{\ω}\right)\right))}^2)}}\end{array}$

度量4.频域带能（Frequency Domain Band Energy）

可以使用类似度量，以针对从用于测试和参考缚带的等效设备设置获取的每个历元评估所确定的频带中的能量。将会再次确定并且满足阈值，以便表明测试与参考缚带间的等效性。以下计算将会针对特定历元中的特定频带完成。频域带能（f.d.b.e.）必须进行比例调整（s.f.d.band.e.）或归一化，以供用于进行阈值比较。

$f.d.b.e.(\mathrm{signal}\_\mathrm{FFT}\left(\mathrm{\ω}\right))=\underset{n=i}{\overset{j}{\mathrm{\Σ}}}{|\mathrm{signal}\_\mathrm{FFT}\left({\mathrm{\ω}}_n\right)|}^2$

$\begin{array}{c}s.f.d.\mathrm{band}.e.(\mathrm{reference}\left(\mathrm{\ω}\right),\mathrm{test}\left(\mathrm{\ω}\right))\\ =\frac{|f.d.b.e.(\mathrm{refernce}\_\mathrm{FFT}\left(\mathrm{\ω}\right))-f.d.b.e.(\mathrm{test}\_\mathrm{FFT}\left(\mathrm{\ω}\right))|}{(f.d.b.e.(\mathrm{refernce}\_\mathrm{FFT}\left(\mathrm{\ω}\right))+f.d.b.e.(\mathrm{test}\_\mathrm{FFT}\left(\mathrm{\ω}\right)))/2}\end{array}$

尽管可以使用各种不同数量、度量以及算法将测试信号与参考信号进行比较，但是当在本发明的范围操作时，也可使用其他类型算法。每个算法的关注重点是将测试信号与参考信号进行比较，以便确定测试信号是否指示测试血压缚带正常工作。

返回参照图6，上述测试算法结果就是在步骤116中确定来自参考缚带的参考信号与来自测试血压缚带的输出信号是否一致。如果系统在步骤116中确定波形一致，那么系统在步骤118中产生结果，以便指示参考缚带和测试缚带是功能等效的。然而，如果测试算法结果指示波形并不一致，那么系统在步骤120中确定参考缚带和测试缚带并不是功能等效的。

如上所述，本发明提供一种系统和方法来提供对测试血压缚带与参考血压缚带的容积传感特性进行比较，以便确保测试血压缚带可以根据需要执行操作。系统使用刺激缚带而非人类患者，因为刺激缚带可以操作来对参考血压缚带和测试血压缚带两者提供恒定测试模型。这种类型台架研究提供等效可重复的测试模型，从而可以在不使用人类对象的情况下测试测试血压缚带操作特性。刺激缚带提供使用压力监测设备中的压传感器所测量的容积变化来进行等效测试。

本说明书使用实例公开本发明的包括最佳模式，同时也使所属领域中的任何技术人员都能实践本发明，包括制造并使用任何设备或系统并且执行所涵盖的任何方法。本发明的专利保护范围由权利要求书界定，并且可以包括所属领域中的技术人员所想出的其他实例。如果此类其他实例具有的结构元素与权利要求书的字面意义相同，或者如果此类其他实例包括的等效结构元素与权利要求书的字面意义并无实质差别，那么此类其他实例也在权利要求书的范围内。

Claims (20)

1.一种评估测试血压缚带的功能性的方法，所述方法包括：

将可变容积的模拟设备置于支撑心轴上；

使测试血压缚带围绕所述刺激设备和所述心轴设置；

对所述模拟设备选择性地充气和放气；以及

监测所述测试血压缚带上的输出压力信号，以便确定所述测试血压缚带是否正确操作。

2.如权利要求1所述的方法，其中所述刺激设备连接到模拟设备的刺激附带，所述刺激缚带可操作地在所述刺激缚带中形成示波脉动序列模型。

3.如权利要求2所述的方法，其中所述模拟设备改变所述刺激缚带中的囊的容积以便形成示波器件，所述示波器件随后连接到围绕所述刺激缚带而设置的所述测试缚带上。

4.如权利要求1所述的方法，其中将所述测试血压缚带上的所述输出信号与参考信号进行比较，以便确定所述测试血压缚带是否正确操作。

5.如权利要求1所述的方法，其中所述输出信号通过压力监测设备中的压传感器产生。

6.如权利要求5所述的方法，其中第一输出量是使用所述测试缚带压力信号进行计算，并且第二输出量是使用所述参考缚带压力信号进行计算，其中将所述第一输出量与第二输出量进行比较。

7.如权利要求6所述的方法，其中所述模拟设备在一系列的脉动中改变所述刺激缚带的所述容积和压力，以便形成测试模型。

8.如权利要求7所述的方法，其中所述输出信号和所述参考信号两者均基于所述测试模型产生。

9.一种评估测试血压缚带的功能性的方法，所述方法包括：

将刺激缚带置于支撑心轴上；

使参考血压缚带围绕所述刺激缚带和所述心轴设置；

对所述刺激缚带选择性地充气和放气以便形成一个设置，从而产生由一系列的脉动形成的测试模型；

将所述测试模型所形成的所述参考血压缚带上的参考信号记录为参考信号；

移除所述参考血压缚带；

使测试血压缚带围绕所述刺激缚带和所述心轴设置；

对所述刺激缚带选择性地充气和放气以便形成相同设置，从而产生由一系列的脉动形成的相同测试模型；以及

将使用所述测试血压缚带的输出信号与使用所述参考血压缚带的所述参考信号进行比较，以便评估所述测试血压缚带。

10.如权利要求9所述的方法，其中所述刺激缚带连接到所述模拟设备上，以便选择性地改变所述刺激缚带的压力和容积，从而形成所述测试模型。

11.如权利要求9所述的方法，其中所述参考血压缚带和所述测试血压缚带都连接到压力监测设备上，以获取所述参考血压缚带上的所述参考信号和所述测试血压缚带上的所述输出信号。

12.如权利要求11所述的方法，其中所述测试血压缚带上的所述输出信号通过压力监测设备中的压传感器产生。

13.如权利要求9所述的方法，其中由记录与分析计算设备中的控制单元将所述测试血压缚带上的所述输出信号与所述参考信号进行比较。

14.如权利要求13所述的方法，其中将所述测试算法存储在所述记录与分析计算设备内的内存位置中。

15.如权利要求9所述的方法，其进一步包括以下步骤：选择性地调整所述心轴大小。

16.一种用于评估血压缚带的功能性的系统，所述系统包括：

支撑心轴；

刺激缚带，所述刺激缚带选择性地设置在所述支撑心轴上；

模拟设备，所述模拟设备连接到所述刺激缚带上并以测试模型可操作地改变所述刺激缚带的压力和容积；

缠绕所述刺激缚带和所述心轴的参考血压缚带，其中所述参考血压缚带响应所述测试模型而来产生参考信号；

缠绕所述刺激缚带和所述心轴的测试血压缚带，其中所述测试血压缚带响应同一所述测试模型而来产生输出信号；以及

记录与分析计算设备，其可操作地将所述参考血压缚带上的所述参考信号与所述测试血压缚带上的所述输出信号进行比较。

17.如权利要求16所述的系统，其中所述模拟设备在一系列的脉动中改变所述刺激缚带的所述压力和容积，以便形成测试模型。

18.如权利要求17所述的系统，其中所述压力监测设备包括压传感器，所述压传感器产生所述测试信号。

19.如权利要求16所述的系统，其中所述记录与分析计算设备包括内存，以存储所述参考信号并且使用至少一个测试算法将所述参考输出信号与所述测试输出信号进行比较。

20.如权利要求16所述的系统，其中所述心轴是可调的。

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