CN111543969B - 一种血压测量设备的检定装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种血压测量设备的检定装置，第一气动模块包括第一气路接口、音圈电机、气囊和压力传感器，在所述检定装置用于血压模拟时，所述压力传感器将被检血压设备提供的压力信息反馈至所述控制器单元，所述控制器单元将血压脉冲信号输出至所述音圈电机，控制所述音圈电机挤压气囊，以模拟人体血压，所述气囊连接至所述第一气路接口；所述第二气动模块包括第二气路接口、充气泵和气体平衡罐，所述充气泵在所述控制器单元的控制下产生脉冲气流，脉冲气流经过所述气体平衡罐后输出至所述第二气路接口。本发明避免了机械传动系统带来的误差，建立了血压样本曲线与真实人体血压信号的溯源关系，可对两类血压计进行计量检定。

Description

一种血压测量设备的检定装置

技术领域

本申请涉及一种医疗用计量设备，特别涉及一种血压测量设备的检定装置。

背景技术

无创自动测量血压计或带有血压监护模块的多参数监护仪是实现血压测量的主要设备，其计量性能是否合格需要通过无创血压检定装置进行评价。现有的无创血压检定装置以商用的无创血压模拟器为主，通过模拟人体血压测量过程中脉搏波的变化情况，实现对示波法原理的无创自动测量血压计或血压监护模块的性能评价。

现有的具备无创血压模拟器的检定装置往往内置多条血压数据曲线，用以模拟不同群体、不同血压示值的血压测量过程中脉搏波的变化情况。无创血压模拟器用以无创血压检定时，实际上就是用模拟器内置的若干校准曲线去评价血压计或血压监护模块的血压测量特性。然而，这些校准曲线的来源不一，无固定标准，难以直接建立与真实人体血压示值的溯源关系，其准确性难以计量。因此，现有的无创血压模拟器，无法实现真正的计量溯源。

现有的具备无创血压模拟器的检定装置多选用步进电机、丝杠、活塞以及气缸的组合形式，步进电机和丝杠控制活塞在气缸中的移动来改变气缸体积，从而产生压力脉冲来模拟人体血压测量过程中脉搏波的变化。然而，上述脉冲发生装置依靠较为复杂的机械传动系统，难以避免机械传动系统带来的误差，并且对控制器发出的控制信号响应较慢，不能很好的还原血压模拟过程。

现有的具备无创血压模拟器的检定装置往往只有一个气路接口，其只能对基于示波法的单袖带单导管的无创自动测量血压计或血压监护模块进行计量检定，不能对双袖带双导管的新型无创自动测量血压计或血压监护模块进行计量检定。

发明内容

鉴于上述问题，本发明提出了一种血压测量设备的检定装置，通过用音圈电机和气囊结构代替传统的步进电机、丝杠、活塞以及气缸，消除了机械传动系统带来的误差；通过重新设计气动系统，使得检定装置既可以检定基于传统示波法的单袖带单导管的无创自动测量血压计或血压监护模块，又可以检定双袖带双导管的新型无创自动测量血压计或血压监护模块；通过采集中国人群血压并同步记录脉搏波形信号，形成中国人体血压标准数据并嵌入检定装置中，生成血压样本曲线，建立其与真实人体血压数据的溯源关系。

具体的，本发明的第一方面提供了一种血压测量设备的检定装置，包括：第一气动模块、第二气动模块和控制器单元；所述第一气动模块包括第一气动系统和第一气路接口，所述第二气动模块包括第二气动系统和第二气路接口；所述第一气动系统包括音圈电机、气囊和压力传感器，在所述检定装置用于血压模拟时，所述压力传感器将被检血压设备提供的压力信息反馈至所述控制器单元，所述控制器单元将血压脉冲信号输出至所述音圈电机，控制所述音圈电机挤压气囊，以模拟人体血压，所述气囊连接至所述第一气路接口；所述第二气动系统包括充气泵和气体平衡罐，所述充气泵在所述控制器单元的控制下产生脉冲气流，脉冲气流经过所述气体平衡罐后输出至所述第二气路接口。

优选的，所述气囊上设置有第一泄气阀，所述气体平衡罐上设置有第二泄气阀，所述控制器单元控制第一泄气阀和第二泄气阀的通断。

优选的，所述气囊和所述第一气路接口之间设置有电磁阀，所述控制器单元控制电磁阀的通断；所述第一气路接口、第二气路接口和气体平衡罐之间设置有双向阀，所述控制器单元控制该双向阀的通断，以连通气体平衡罐和第一气路接口，或者连通气体平衡罐和第二气路接口。

优选的，所述气囊包括第一气囊和第二气囊，所述第一气囊与所述第二气囊连通，并且所述第一气囊与所述音圈电机的动子连接，所述第二气囊与所述第一气路接口连通，所述控制器单元根据血压脉冲信号控制音圈电机的动子运动，所述动子带动第一气囊挤压第二气囊，从而模拟人体血压变化。

优选的，所述第一气囊连接至第一固定件，所述音圈电机的动子连接至第一固定件并带动第一固定件和第一气囊一起移动；所述第二气囊连接至第二固定件，所述第二固定件固定不动。

优选的，所述第一气囊和所述第二气囊为半球状或圆台状。

优选的，所述气体平衡罐和所述第二气路接口之间还设置有针孔阀门。

优选的，所述控制器单元根据人体血压样本数据输出所述血压脉冲信号。

优选的，检定装置还包括按键和显示屏。

优选的，所述第一气囊和所述第二气囊为粘接或一体成型。

本发明提供的血压检定装置可以更快的响应脉冲信号，避免机械传动系统带来的误差，更好地还原血压模拟过程，通过采集真实人体血压与脉搏振荡波形，形成中国人体血压标准数据并嵌入检定装置中，建立血压样本曲线与真实人体血压信号的溯源关系，同时精心设计的气动系统使得用户能够同时对基于示波法的单袖带单导管的无创自动测量血压计或血压监护模块、双袖带双导管的新型无创自动测量血压计或血压监护模块进行计量检定。

附图说明

一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1为本发明实施例中无创血压检定装置的系统结构图；

图2为本发明实施例中无创血压检定装置的整机示意图；

图3为本发明实施例中无创血压检定装置的气囊结构示意图。

控制器单元-1，音圈电机-2，气囊-3，第一泄气阀-4，压力传感器-5，第一气路接口-6，电磁阀-7，充气泵-8，气体平衡罐-9，第二泄气阀-10，双向阀-11，针孔阀-12，第二气路接口-13，按键-14，通讯接口-15，显示屏-16，机壳-17，第一气囊-31，第二气囊-32，第一固定件-33，第二固定件-34。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本申请的示例性实施例。虽然附图中显示了本申请的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

现有的无创血压模拟器对外通常只设有一个气路接口，用以连接无创自动测量血压计或血压监护模块。因此，对于一些基于双袖带双导管的新型无创自动测量血压计或血压监护模块，现有的无创血压模拟器暂时无法对其开展计量检定。本发明的无创血压检定装置具有多路气动装置，既可以用于传统示波法的单袖带单导管的无创自动测量血压计或血压监护模块的检定，又可以对双袖带双导管的新型无创自动测量血压计或血压监护模块进行检定，还可以实现无创自动测量血压计或血压监护模块静态压力的检定。

本发明的一个实施例提供了一种血压测量设备的检定装置，参见图1，检定装置包括第一气动模块和第二气动模块，其中，所述第一气动模块包括第一气动系统和第一气路接口6，第一气动系统包括音圈电机2、气囊3、第一泄气阀4以及监测气路内压力变化的压力传感器5，同时还包括用于气囊3、第一泄气阀4以及压力传感器5间实现气路连接的软管。所述压力传感器5、音圈电机2和第一泄气阀4分别与控制器单元1电性连接。所述第二气动模块包括第二气动系统和第二气路接口13，第二气动系统包括充气泵8、气体平衡罐9、第二泄气阀10以及实现其之间气路连接的软管。其中，本实施例中的气体平衡罐9用于容纳气体并且帮助稳定整个气路通道的压力(当充气泵8打压时，会从系统外部向气路中引入气体，整个气路内的气量增加，气体平衡罐9用于容纳这些气体)，若气路通道因气密性问题导致漏气，气体平衡罐9的存在使得整个气路通道的压力不会出现较大的波动，从而使得计量检定不会受到影响。

参见图2，第一气路接口6和第二气路接口13外露于机壳17，其中，在检定基于示波法的单袖带单导管无创自动测量血压计或血压监护模块时，被检设备通过软管连接第一气路接口6，此时第一气动系统用于模拟人体血压。在检定双袖带双导管血压计时，被检血压计的上游导管与本发明的第一气路接口6相连，下游导管和本发明的第二气路接口13相连，此时第一气动系统和第二气动系统同时工作完成对双袖带双导管血压计的检定。

进一步的，本实施例中的音圈电机2与气囊3相连，控制器单元1根据选定的人体血压曲线输出控制脉冲至音圈电机2，音圈电机2在控制器单元1的控制下带动气囊3往复移动，气囊3的收缩和扩张导致内部气压变化，从而模拟人体血压，最终通过第一气路接口6输出至血压计。本实施例通过控制器单元1对音圈电机2进行精确控制，这样避免了采用步进电机、丝杠、活塞以及气缸的组合来模拟人体血压，消除了机械传动系统带来的误差，并且控制器单元1发出的控制信号能够直接驱动音圈电机2带动气囊3往复运动，响应速度更快，能够更好的还原血压模拟过程。

更进一步的，在气囊3和第一气路接口6之间设置电磁阀7，在气体平衡罐9和第一气路接口6、第二气路接口13之间设置双向阀11。其中，电磁阀7和双向阀11均受控制器单元1的控制。

当本实施例的检定装置被用于常见的传统示波法无创自动测量血压计或血压监护模块的计量检定时，将被检设备通过软管与机壳17外置的第一气路接口6相连，电磁阀7开启保证气囊与第一气路接口6的气路连通，双向阀11此时连通气体平衡罐9与第二气路接口13。进行血压模拟时，检定装置选择合适的血压样本曲线，压力传感器5根据被检设备提供的压力信息反馈至控制器单元1，控制器单元1输出血压脉冲信号驱动音圈电机挤压气囊3模拟人体血压信号的发生。被检设备测量检定装置工作过程中的气压变化计算血压测量值。

当本实施例的检定装置被用于基于双袖带双导管的新型无创自动测量血压计或血压监护模块的计量检定时，需要将被检设备的双导管与本发明外置的两个气路接口对应连接。具体连接方式与被检设备的血压测量方式相关。一般地，针对分为上/下游两路导管的血压计来说，其上游导管可以与本实施例的第一气路接口6相连，下游导管可以和本实施例的第二气路接口13相连。电磁阀7此时开启保证气囊3与第一气路接口6的气路连通，双向阀11此时连通气体平衡罐9与第二气路接口13。检定装置用于血压模拟时，按需选择合适的血压样本曲线，压力传感器5根据探测到的被检装置提供的压力示值，在控制器单元1的控制下输出合适的脉冲信号至音圈电机2。音圈电机2在控制器单元1的控制下挤压气囊3产生脉冲信号。当被检设备进入放气阶段时，压力下降，充气泵8在控制器单元1的控制下逐步产生脉冲气流并传递至第二气路接口13处。第一气动系统和第二气动系统配合工作，复现被检装置血压测量过程中不同管路血压信号的变化状态。

当本实施例的检定装置被用于无创自动测量血压计或血压监护模块静态压力的检定时，被检装置通过软管与检定装置机壳17外置的第一气路接口6相连(需要指出的是，对于部分新型血压计，静态压检定时，也可以将两路气路接口都用软管分别连接)，电磁阀7此时处于关闭状态，即第一气路接口6和气囊3之间不连通；双向阀11此时连通气体平衡罐9与第一气路接口6。充气泵8按控制器单元1设定的压力值充气加压至被检设备端探测并完成测量。

本实施例电磁阀7和双向阀11的气路切换设计，使得被检设备从计量检定切换至静态压力检定时，被检设备的软管无需从第一气路接口6上拔出再安装至第二气路接口13，从而简化了检定操作的步骤，方便了用户的使用。

更进一步的，气囊3优选为硅胶材质。然而，单独一个硅胶气囊3的伸缩形变不容易控制，有可能在非轴向上产生变形，这导致无法仅通过音圈电机2动子的伸缩量来评估气囊3的伸缩量，也就无法精确模拟人体血压。为了能够准确控制气囊3的变形，优选的，气囊3包括第一气囊31和第二气囊32，第一气囊31与所述第二气囊32连通，可选的，将两个气囊粘接到一起并且两个气囊之间设置有通孔，或者两个气囊一体成型且通过通孔连通。所述第一气囊31与所述音圈电机2的动子同轴连接，所述第二气囊32与所述第一气路接口6连通，控制器单元1根据血压脉冲信号控制音圈电机2的动子运动，所述动子带动第一气囊31挤压第二气囊32，从而模拟人体血压变化。

更进一步的，由于第一气囊31本身较为柔软且气囊直径大于音圈电机2的动子，因此音圈电机2的动子直接挤压第一气囊31的效果不佳。优选的，在第一气囊31上设置第一固定件33，该第一固定件33的直径接近第一气囊31的直径，所述音圈电机2的动子连接至第一固定件33，从而在控制器单元1的控制下，带动第一固定件33和第一气囊31一起移动。优选的，第二气囊32上设置有第二固定件34，第二固定件34的直径接近第二气囊32的直径，该第二固定件34固定不可移动，从而在第一气囊31挤压第二气囊32时，起到阻挡第二气囊32移动的作用。

本实施例的上述分体式气囊结构克服了单一气囊结构导致的非轴向变形的缺陷，使得气囊形变更容易控制，能够更加精确的模拟人体血压变化。

更进一步的，在气体平衡罐9及第二气路接口13的连接气管中还内嵌有针孔阀门12。针孔阀门12工作时可以有效减小气管内径，增加气路内气流的冲击能力，便于更及时的将气压变化传递至被检设备中，提高检定装置的血压模拟性能。

更进一步的，控制器单元1还连接有按键14、通讯接口15、显示屏16等外围设备，从而使用户能够通过这些外露于机壳17的外围设备实现对检定装置的调试、设定和数据读取。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种血压测量设备的检定装置，其特征在于包括：

第一气动模块、第二气动模块和控制器单元；

所述第一气动模块包括第一气动系统和第一气路接口，所述第二气动模块包括第二气动系统和第二气路接口；

所述第一气动系统包括音圈电机、气囊和压力传感器，在所述检定装置用于血压模拟时，所述压力传感器将被检血压设备提供的压力信息反馈至所述控制器单元，所述气囊包括第一气囊和第二气囊，所述第一气囊与所述第二气囊连通，并且所述第一气囊与所述音圈电机的动子连接，所述第二气囊与所述第一气路接口连通，所述控制器单元根据血压脉冲信号控制音圈电机的动子运动，所述动子带动第一气囊挤压第二气囊，从而模拟人体血压变化；所述第一气囊和所述第二气囊为半球状或圆台状；

所述第二气动系统包括充气泵和气体平衡罐，所述充气泵在所述控制器单元的控制下产生脉冲气流，脉冲气流经过所述气体平衡罐后输出至所述第二气路接口；

当所述被检血压设备为双袖带双导管血压计时，双袖带双导管血压计的上游导管与所述第一气路接口相连，下游导管和所述第二气路接口相连，所述第一气动系统和第二气动系统同时工作，以完成对双袖带双导管血压计的检定。

2.根据权利要求1所述的血压测量设备的检定装置，其特征在于，所述气囊上设置有第一泄气阀，所述气体平衡罐上设置有第二泄气阀，所述控制器单元控制第一泄气阀和第二泄气阀的通断。

3.根据权利要求1所述的血压测量设备的检定装置，其特征在于，所述气囊和所述第一气路接口之间设置有电磁阀，所述控制器单元控制电磁阀的通断;所述第一气路接口、第二气路接口和气体平衡罐之间设置有双向阀，所述控制器单元控制该双向阀的通断，以连通气体平衡罐和第一气路接口，或者连通气体平衡罐和第二气路接口。

4.根据权利要求1所述的血压测量设备的检定装置，其特征在于，所述第一气囊连接至第一固定件，所述音圈电机的动子连接至第一固定件并带动第一固定件和第一气囊一起移动；所述第二气囊连接至第二固定件，所述第二固定件固定不动。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的血压测量设备的检定装置，其特征在于，所述气体平衡罐和所述第二气路接口之间还设置有针孔阀门。

6.根据权利要求1所述的血压测量设备的检定装置，其特征在于，所述控制器单元根据人体血压样本数据输出所述血压脉冲信号。

7.根据权利要求1所述的血压测量设备的检定装置，其特征在于，检定装置还包括按键和显示屏。

8.根据权利要求1所述的血压测量设备的检定装置，其特征在于，所述第一气囊和所述第二气囊为粘接或一体成型。

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