CN104367308B - 一种可外部压力校准的电子血压计 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可外部压力校准的电子血压计。目前市场上的电子血压计都不具备静态压力实时显示功能，不便于进行动、静态的压力校准，血压测量精度不高。本发明涉及的静态压力校准采用两点标定法通过方程组求解修正压力电压特性曲线，完成静态压力校准；动态压力校准采用系数修正法找到能检测到准确收缩压和舒张压的收缩压系数和舒张压系数，并利用新的收缩压系数和舒张压系数对血压进行测量，完成动态压力的校准。

Description

一种可外部压力校准的电子血压计

技术领域

本发明属于检测技术领域，涉及一种可外部压力校准的电子血压计。

背景技术

近年来，随着高血压等心血管疾病在人群中的发病率越来越高，血压计被广泛应用于各类医疗机构和家庭中。传统的水银血压计对人类和环境都会产生危害，该类血压计采用柯式音法，通过听诊器人为地判断脉搏的消失与出现，测量误差大，重复性差。

2010年国家发布了JJG692-2010《无创自动测量血压计检定规程》，该规程对电子血压计静态压力示值误差、血压示值重复性等检定方法作了明确地规定。目前市场上基于示波法的电子血压计都不能显示静态压力，从而无法进行静态、动态血压的校准，不能保证血压测量的准确性；同时也不具备血压测量数据的记忆存储及网络通信等功能，智能化程度不高。

发明内容

为克服现有电子血压计的不足，本发明的目的在于设计一种可进行外部压力校准的电子血压计，能够实现静态压力和动态压力的校准，提升了医疗机构及家庭中血压测量的准确性与便捷性。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

该可外部压力校准的电子血压计可实现的功能是：血压测量、静态压力校准、动态压力校准、数据存储以及数据的网络通信。

为了实现外部压力校准，本发明设计了串接电磁阀的气路结构以及实时显示静态压力的功能。该气路结构中串接的电磁阀可通过单片机控制电磁阀的开闭，从而保证压力传感器接收到的信号不受内部充气泵和排气阀的干扰；静态压力显示功能可将压力传感器感受到的压力信号实时的显示在LCD上，为静态压力校准做准备。

本发明采用幅度系数法测量人体血压，可通过调节幅度系数法中的收缩压系数和舒张压系数完成动态压力的校准。该可外部压力校准的电子血压计设计有外部压力校准界面，在外部压力校准界面中可通过按键选择进入静态压力校准或动态压力校准子界面。

附图说明

图1是可外部压力校准的电子血压测量装置系统结构图；

图2是血压测量算法流程图；

图3是外部压力校准气路结构图；

图4是静态压力校准菜单界面流程图；

图5是静态压力校准算法流程图；

图6是动态压力校准菜单界面流程图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步说明。

如图1所示，该可外部压力校准的电子血压计由袖带、压力容器组件、压力传感器模块、信号调理模块、附属功能模块、通信模块以及微处理器模块组成。实现了压力信号的采集、处理及显示，具有动静态压力校准、信息存储，数据通信等功能。

图2是血压测量算法流程图，血压计采用幅度系数法对人体血压进行测量，幅度系数法主要是通过确定的收缩压系数和舒张压系数来确定人体的收缩压和舒张压，因此只要确定准确的收缩压系数和舒张压系数即可完成对人体血压的准确测量。

图3是外部压力校准气路结构图；外部压力校准时，电子血压计要外接稳定压力源或者血压模拟器，两者都通过袖带接口作用于压力传感器上，为了在校准时避免内部充气泵和排气阀的干扰，该电子血压计在气路设计中串接了一个电磁阀，校准时，电磁阀受单片机的控制处于闭合状态，保证了压力传感器接收到的气源不受内部充气泵和排气阀的干扰。

图4是静态压力校准菜单界面流程图，可外部压力校准的电子血压计具有静态压力显示功能，该功能可将压力传感器输出的电压信号转换为压力信号并显示，因此电子血压计内部可保存传输过来的实际电压值和显示的压力值，可为静态压力的校准做准备。血压计外接稳定压力源，稳定压力源通过标准压力计显示标准压力值，菜单界面选中静态校准并进入静态校准模式，菜单界面显示当前压力值。稳定压力源给第一标准压力y₁，压力传感器感受第一标准压力y₁并输出对应的电压值由于血压计不准，则界面显示由电压值转换而来的当前压力值为通过左右键选中当前压力上下键调节当前压力值直到当前压力等于第一标准压力y₁时，按确定键保存，此时血压计保存了第一标准压力y₁以及压力传感器输出的实际电压值以同样的方式输入第二标准压力y₂并以同样的操作方式保存电压和第二标准压力y₂，最后再次按确定键开始静态校准的算法完成静态校准的操作，静态校准的算法如图5所示。

图5是静态校准的算法流程图，静态校准采用两点校准法，将校准模式中保存的电压第一标准压力y₁以及电压第二标准压力y₂带入方程(1)、(2)中解得新特性曲线的斜率a₀和新特性曲线的截距b₀并带入方程(3)得到新的特性曲线即可完成静态压力校准的功能。

$y_1=a_0\·\left(x_1^{*}\right)+b_0---\left(1\right)$

$y_2=a_0\·\left(x_2^{*}\right)+b_0---\left(2\right)$

y＝a₀·x+b₀ (3)

图6是动态压力校准的菜单界面操作流程图，血压计外接血压模拟器，菜单界面选中动态校准并进入动态校准模式，菜单界面显示收缩压和舒张压，血压模拟器给已知的标准收缩压和舒张压，左右键选中收缩压(舒张压)，LCD显示收缩压(舒张压)和收缩压系数(舒张压系数)，左右键选中收缩压系数(舒张压系数)，上下键调节收缩压系数(舒张压系数)，直到LCD上显示的收缩压(舒张压)与血压模拟器输入的收缩压(舒张压)相同时，按确定键保存最终的收缩压系数(舒张压系数)，并将新的收缩压系数(舒张压系数)运用到血压测量算法中，即可完成动态压力校准的功能。

Claims (1)

1.一种可外部压力校准的电子血压计，包括压力传感模块、信号调理模块、微处理器模块和压力容器组件，压力传感模块与袖带接口连通，压力传感模块通过信号调理模块与微处理器模块信号连接，其特征在于：压力容器组件与袖带接口之间通过电磁阀连通，在校准时电磁阀始终处于关闭状态，保证压力传感模块接收到的气源没有受到压力容器组件中充气泵和排气阀的干扰；

当进行静态压力校准时采用两点校准法，外部的稳定压力源和标准压力计通过袖带接口与压力传感模块连通；该压力源给电子血压计输入稳定压力并最终通过LCD显示出电子血压计采集到的实时压力值，调节LCD显示的实时压力值使之与标准压力计读出的标准压力值相同，调节完毕后按确认键使微处理器模块记录调整后的压力示值；

最后结合公式(1)、(2)、(3)即可实现静态压力的校准；

$y_1=a_0\·\left(x_1^{*}\right)+b_0---\left(1\right)$

$y_2=a_0\·\left(x_2^{*}\right)+b_0---\left(2\right)$

y＝a₀·x+b₀ (3)

y₁为第一标准压力，为第一初始电压，y₂为第二标准压力，为第二初始电压，a₀为修正后新特性曲线的斜率，b₀为新特性曲线的截距；第一、二标准压力在按确认键时已由微处理器模块记录保存，第一、二初始电压均由微处理器模块采集得到；求解(1)、(2)组成的方程组，得到修正后新特性曲线的斜率a₀和截距b₀并带入公式(3)即可得到新的特性曲线；微处理器模块根据新的特性曲线对信号进行处理并最终显示准确的静态压力，实现电子血压计的静态压力校准；

当进行动态压力校准时，外部的血压模拟器通过袖带接口与压力传感模块连通；血压模拟器给电子血压计输入已知的收缩压和舒张压，血压计开始对已知的收缩压和舒张压进行测量，微处理器模块根据示波法中的幅度系数法进行数据分析处理得到收缩压、舒张压的实测值并通过LCD显示出来，校准时通过改变收缩压系数和舒张压系数使LCD上显示的收缩压和舒张压与血压模拟器的收缩压和舒张压相同，微处理器模块记录最终的收缩压系数和舒张压系数，并能根据新的收缩压系数和舒张压系数对血压进行测量，完成动态压力的校准。