CN1249161A - 非侵入式测量动脉血压的装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种可在人的手腕测量动脉血压的装置以及使用该装置进行非侵入式测量人手腕动脉血压的方法,该装置包括一扣环其内附有一可沿着手腕固定在预定位置的固定架。该扣环具有一个或两个可充气的测量气囊,前述气囊的大小并足以使每一个气囊能够覆盖在桡骨或尺骨处的动脉。血压的测量方法是根据来自尺骨动脉及/或桡骨动脉所产生的信号。使用本发明的装置及方法可获得可信赖的测量结果。

Description

非侵入式测量动脉血压的装置及方法

本发明涉及测量人体血压的装置及方法，尤指一种可在人的手腕上进行非侵入式测量动脉血压的装置及方法。

动脉搏动描记式血压测量方法是于1980年代初期即被引进到临床上使用。虽然，一开始是意图能符合临床上的要求，但由于数字处理及存储技术的进步使得动脉搏动描记式的测量技术另外地在家用的医疗器材上被采用。数字处理及存储技术使得生产不昂贵及可携带式的血压测量系统成为可行，而能广泛的在家庭中使用。

动脉搏动描记式技术一开始是针对使用在肱动脉而设计。肱动脉同时也是在临床上被医师及护士挑选做为测量点。肱动脉由二头肌及三头肌所覆盖，并且于上臂可被扣环以良好的方式紧压。由于肱动脉的位置恰与心脏同高，该位置足以符合在正确位置测量的要求。

为了能将肱动脉扣环放置在正确的位置上，必须除去衣物，例如套装、衬衫或外套。另外，使用扣环需要借助另一只手臂调整位置。不过，像这样的方式对一些老年人或病患(例如有脑中风症状、神经系统疾病、上臂受伤者)是很困难的事。

肱动脉血压测量法的限制，是促使有些制造商想要将动脉搏动描记式测量法应用在其他位置的基本动机。因此，于1990年代初期，手腕被做为新的测量位置。

人的手腕是前臂及腕骨的连接处，其中包括尺骨及桡骨。通过手腕的动脉供应所有的手部结构。主要动脉有两条：尺骨动脉及桡骨动脉。详细的解剖图如图1所示。

在动脉搏动描记式测量的过程中，先将这两条动脉压紧，再逐渐放松，如此，两条动脉所分别产生的脉压，即能被测量装置内的气压感应器侦测到。

基本上，动脉搏动描记技术是用来反应一定的脉搏搏动型态，且以脉搏示波图来呈现，脉搏示波图的图形样式是由测得的动脉收缩压及舒张压来决定。由于测量位置不同致使脉搏示波图的图形样式也跟差不同，这也是为什么每个动脉搏动描记式血压测量结果均不相同的原因。

基本上，测量尺骨及桡骨两种不同的动脉，会产生两种不同的脉搏示波图。前述脉搏示波图彼此重叠，该脉搏示波图的形状通常是不相同的。压力侦测系统会接收到两种脉搏示波图的总合信号。

由于每个人的组织结构相异，因此，尺骨及桡骨脉搏示波图的重叠情况也大不相同，因为考虑到脉搏搏动图的上升及下降信号曲线，因此，并未定义所重叠的信号。目前已知两种动脉对分散的程度都有影响。

因为脉搏搏动图的形状是取决于两种不同的动脉，因此，所重叠的总信号的变异极高。重叠信号的变异性远大于单一动脉信号的变异。这也是手腕测得的脉搏结果较肱动脉测得的结果可信度为低的原因之一。

本发明目的是旨在克服目前使用方法的缺点，而特别提供一种可在人的手腕上进行非侵入式动脉血压测量装置及方法，并可获得可信赖的测量结果，本发明并同时提供一种使用上述装置进行非侵入式测量人手腕动脉血压的方法。

本发明的上述目的可藉由如下技术方案来实现。

一种以非侵入式测量方法测量人手腕的动脉血压的装置，包括：扣环具有至少一个可充气测量气囊，前述扣环内附有一可沿着手腕固定在预定位置的固定架；及一尺骨测量表面区，用来覆盖在手腕尺骨动脉上，并以一桡骨测量表面区，用来覆盖在手腕桡骨动脉上，测量气囊是连接到血压测量器，其特征在于：前述测量气囊是分别安置在扣环内的桡骨测量表面区及尺骨测量表面区，且具有角度延展的特性。

该扣环包括一个气囊，且该气囊被安置在桡骨动脉上的测量表面区。

该扣环包括一个气囊，且该气囊经安置使其接触尺骨动脉上的测量表面区。

该扣环包括两个气囊，其中一个气囊被安置在桡骨动脉测量表面区，第二个气囊则被安置在桡骨动脉测量表面区，第二个气囊则被安置使其接触尺骨动脉测量表面区。

该扣环至少包括一个标记，使扣环定位于所环绕的手腕。

每一个气囊连接一条压力管，再经由连接器连接到所述血压测量器。

该装置含有一条气压双管，将其中的一条管子分别连接到每一个不同的气囊。

该连接器包括机械式或电子式可表示气囊在扣环中位置的记录，该项记录可被血压测量器测得。

该血压测量器包括信号处理单位，可同时处理两个气囊的信号。

该气囊以40°至150°的角度延伸。

一种非侵入式测量人手腕动脉血压的方法，血压的测量是根据来自尺骨动脉或桡骨动脉所产生的信号。

一种非侵入式测量人手腕动脉血压的方法，血压的测量的是根据两个信号，其中一信号是来自尺骨动脉，另一信号是来自桡骨动脉，而且此两信号会分别产生一个测量值，血压即是此两个测量值在计算单位中加以计算而产生。

由上述说明可知，本发明的该方法仅关于一种动脉，因此可减少分散的程度。

实际上，非侵入式动脉血压测量装置由内附至少一个可充气式测量气囊的扣环所组成。该扣环内附有一可沿着手腕固定在预定位置的固定架。该固定架使得扣环在每次测量时，可放置在固定的位置上。

所述扣环还具有一个可适用在手腕尺骨动脉上的测量表面区，以及另一个可适用在手腕桡骨动脉上的测量表面区。由于扣环内附的固定架可固定在固定的位置上，因此，尺骨动脉的测量表面区每次测量时均可完全覆盖在尺骨动脉上；同样地，桡骨动脉的测量表面区亦可完全覆盖在桡骨动脉上。测量用气囊是连接于血压测量器上，藉由动脉搏动描记的测量方法，该血压测量器即能显示动脉的收缩压及舒张压。

根据本发明，每一个测量用气囊(一个或两个气囊)具有角度延伸的特性，且每一个气囊是内附在扣环内的尺骨动脉测量表面区及桡骨动脉测量表面区内。

由于气囊的特殊安排，因此，每次只有一种动脉脉搏动描记被扣环测量，所以脉搏信号并不会重叠。本发明即设计让前述所提的两动脉在它们所属的扣环中分别产生信号。

可包括一个或两个测量气囊。本发明的第一个态样，是扣环内附有一个气囊放置在尺骨动脉测量表面区，当扣环环绕手腕做测量时，可完全覆盖尺骨动脉。

本发明的另一态样，是扣环又内附有一个气囊放置在桡骨动脉测量表面区，用来量测手腕桡骨的脉搏。

当然也可使用包含两个气囊的扣环，在此态样下，一个气囊被安置在尺骨动脉测量表面区，另一个气囊则安置在桡骨动脉测量表面区。重要的是，以这样的排列方式，两个气囊所产生的信号会在血压测量器中被分别处理，将两种动脉的搏动分别处理，大大地提高了测量的稳定性，这是因为同时分别测量两种血压，可使人为误差减到最小。

在较佳实施例中，扣环具有标记可使环绕于手腕的扣环定位。扣环内已经有一个固定架，可沿着手腕被放置在预定的位置，标记将帮助使用者将扣环定位，并确认扣环使用点的确实性。

在更佳实施例中，每一个气囊均连接一条气压管以连接器连接在血压测定器上。在双气囊的情况下，以使用气压双管为佳，每一个气囊分别与双管中的一条管子连接，这使得上述的两项信号可经电子信号处理，将两项信号组合分析是意图加强人为误差的减少，同时，改进测量的稳定性。

根据本发明，基本上有三种型态的测量装置，第一种是尺骨测量型，此种测量型态，是将一个气囊安置在尺骨动脉测量表面区；第二种是桡骨测量型，此型态亦是将一个气囊安置在桡骨动脉测量表面区；第三种是所谓的双重型态，此种型态包括两个气囊，一个气囊是安置在尺骨测量表面区，另一个气囊是安置在桡骨测量表面区。

上述各型扣环均可使用一个相同的血压测量器。较佳者为，将扣环与血压测量器连接的连接器上具有标记，其可表示扣环的位置，即，该扣环是属于尺骨、桡骨或双重型态。该标记可被血压测量器测得，因此可以适当的模式运作。

较佳者为，该气囊以超过特定的角度延伸；其约为：

尺骨扣环：α尺骨：40°-150°

桡骨扣环：α桡骨：40°-150°

确实的设计则因患者的年龄及个人的手腕而不同。

上述角度的延伸可确定是没有任何一个气囊可同时覆盖尺骨及桡骨动脉，而由其分别对应的气囊所覆盖。

根据本发明的方法，其使用的测量值是以尺骨或桡骨动脉其中之一所提供的信号为基础。在本发明的另一态样中，该方法是以两信号为基础，一信号是由尺骨动脉所提供，另一信号是由桡骨动脉所提供。根据本发明，该两信号是经分别处理，以确认两个测量值。血压的计算方式是于计算单位中以上述两个测量值为基础来计算。将两信号组合是用来提高测量的稳定度及结果的精确性。

可提供多种不尺寸的扣环及/或气囊，以利不同的患者可很有弹性的选择正确的测量方式，包括小孩子及大手腕的人。扣环上应标示着在临床上准许使用手腕的特定范围。

本发明可降低因手腕型态的变异所产生的人为误差，其是经由分别测定动脉脉搏信号而达成。利用该种测定方式法，可去除两个不同的动脉间的交互作用。微电脑血压测量所测定的收缩压及舒张压是以稳定的脉搏搏动图为基础，并不受另一个动脉搏动的交互影响。

本发明藉由特殊的扣环设计与特定的非侵入式血压测量器的组合而实现。该测量器可测量尺骨动脉搏动、桡骨动脉搏动或同时测定两种数值。该测量器是已知的技术。

下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。其中，

图1是人手臂的图解；

图2是人的手腕与第一实施例的测量装置的剖面图；

图3是人的手腕与第二实施例的测量装置的剖面图；

图4是人的手腕与第三实施例的测量装置的剖面图；

图5a至图5c是图2至图4扣环的剖面图；

图6a至图6d是先前技术装置的尺骨脉搏搏动图、桡骨脉搏搏动图及其总合的脉搏搏动图；

图7是双重型态测量装置的图解；

图8是人手腕的剖面图；

图1显示人的手腕1。在手腕1的上方，肱动脉4分为桡骨动脉2及尺骨动脉3。根据本发明，血压的测量是将扣环安置在桡骨动脉2及尺骨动脉3的区域。

图2是将人的手腕1与根据本发明的血压测量装置21的截面图。手腕1包括两种骨头，桡骨12及尺骨13，以及桡骨动脉2及尺骨动脉3。

装置21包括扣环22，其具有可充气气囊23b。气囊23b是以压力管24连接到血压测量器上(未显示)。

扣环包括桡骨动脉测量表面区25及尺骨动脉测量表面区26。根据本发明，可充气气囊23b是安置在桡骨动脉测量表面区25内。因此，可充气气囊23b仅覆盖桡骨动脉2，但不覆盖尺骨动脉3。

图3是本发明尺骨型态的实施例。扣环22被安置在人的手腕1上。扣环22包含可充气气囊23a，其是安置在扣环22的尺骨动脉测量表面区26。可充气气囊23a是安置在尺骨动脉测量表面区26，因此，仅覆盖尺骨动脉3，但不覆盖桡骨动脉2。压力管24将气囊23a与血压测量器(未显示)连接。

图4是属于本发明双重型态的的实施例。如图2及图3所示，扣环22被环绕在人的手腕1上。扣环22包括两个可充气气囊23a、23b。第一个气囊23b安置在桡骨动脉测量表面区25，且仅覆盖桡骨动脉2。第二个气囊23a安置在尺骨动脉测量表面区26，且仅覆盖尺骨动脉3。这两个气囊23a、23b分别与一条双管的压力管24中的一管连接再连接到血压测量器27上。管24再以连接器30连接到血压测量器上。连接器30上设有码号，使血压测量器27可侦测到该扣环是属于桡骨型态、尺骨型态或是双重型态。

根据本发明，扣环22、压力管24及血压测量器27组成以非侵入式在人的手腕上测量动脉血压的装置21。

图5a至图5c以图解显示不同实施例的扣环22。图5a代表尺骨型态的的扣环22。可充气气囊23b安置在扣环22中使其应用在手腕时，可以接触手腕的尺骨动脉3。扣环22更包含有标记28，其可辅助扣环22环绕在手腕时的定位。扣环22更包括固定装置29，其使得扣环22可牢固的固定在手腕上。气囊23b安置在桡骨动脉测量表面区25(适合于安置在手腕的尺骨动脉3)，接连压力管24连接到血压测量器上(未显示)。

图5b显示桡骨型态的扣环22。可充气气囊23a经安置在桡骨动脉测量表面区26，其适合于安置在手腕的桡骨动脉2上。

图5c显示双重型态的扣环22。可充气气囊23a、23b分别与压力管24中的一管接连，再连接到血压测量器。

图6a及图6b显示由尺骨动脉(图6a)及由桡骨动脉(图6b)测得的测量值的示波图；

图6c及图6d显示根据先前技术的测量装置所测得的示波图，图中所显示的乃单一气囊同时测量尺骨及桡骨动脉的脉压，这两种脉动的组合将使总合的脉搏示波图谱不确定。

双重气囊的设计是意图使结果的变异性减到最小，并加强测量的精确性，此是藉由比较两种脉搏示波图，而排除其中含有错误信号的示波图来达成，若是两种脉搏示波图都是正确的，其测量结果将被结合，例如，被平均。

每一气囊的特性因不同连接器而不同。连接器30以码号来认定应用的位置及不同的扣环大小(不同的年龄群)。码号标示以机械式、电流或电子式测定。例如，码号标示是测定公牙管连接器的长度。

图7以图例表示扣环双重型态的实施例及血压测量器27。两个气囊23a、23b分别以连接器30连接到血压测量器27上。在血压测量器27中，分别测定两个管子24中的压力，并于A/D转换器31中转换成数字信号。

将代表气囊23a及气囊23b中的压力的信号I、II藕合至微电脑32。微电脑经程序化后，若示波图谱是错误的就会被丢弃。若是两种示波图谱都是正确的，则出现平均值。将收缩及舒张压的数值，以及脉搏频率显示于显示器33。压力测量、A/D转换及信号放大可利用多种技术手段达成，例如，压力至频率的转换、直接压力至电压的转换(π电子元素)或其他的已知方法。

图8则是两种气囊23a、23b在手腕上做角度化延伸αa、b的截面图。

在该特例中，α约为90°，同时，可在约40°至150°之间做变化。

Claims (12)

1、一种以非侵入式测量方法测量人手腕(1)的动脉血压的装置(21)，其特征在于：包括：扣环(22)具有至少一个可充气测量气囊，前述扣环(22)内附有一可沿着手腕固定在预定位置的固定架；及一尺骨测量表面区(26)，用来覆盖在手腕(1)尺骨动脉(3)上，并以一桡骨测量表面区(25)，用来覆盖在手腕(1)桡骨动脉(2)上，测量气囊是连接到血压测量器(27)，前述测量气囊是分别安置在扣环(22)内的桡骨测量表面区(25)及尺骨测量表面区(26)，且具有角度延展的特性。

2、根据权利要求1所述的装置，其特征在于：该扣环(22)包括一个气囊(23b)，且该气囊被安置在桡骨动脉上的测量表面区(25)。

3、根据权利要求1所述的装置，其特征在于：该扣环(22)包括一个气囊(23a)，且该气囊经安置使其接触尺骨动脉上的测量表面区(26)。

4、根据权利要求1所述的装置，其特征在于：该扣环(22)包括两个气囊，其中一个气囊(23b)被安置在桡骨动脉测量表面区(25)，第二个气囊(23a)则被安置在桡骨动脉测量表面区(25)，第二个气囊(23a)则被安置使其接触尺骨动脉测量表面区(26)。

5、根据权利要求1至4任一项所述的装置，其特征在于：该扣环(22)至少包括一个标记(28)，使扣环定位于所环绕的手腕(1)。

6、根据权利要求1至4任一项所述的装置，其特征在于：每一个气囊(23a)、(23b)连接一条压力管(24)，再经由连接器(30)连接到所述血压测量器(27)。

7、根据权利要求4所述的装置，其特征在于：该装置含有一条气压双管(24)，将其中的一条管子分别连接到每一个不同的气囊(23a)、(23b)。

8、根据权利要求6所述的装置，其特征在于：该连接器(30)包括机械式或电子式可表示气囊(23a)、(23b)在扣环(22)中位置的记录，该项记录可被血压测量器(27)测得。

9、根据权利要求1、6或8所述的装置，其特征在于：该血压测量器(27)包括信号处理单位，可同时处理两个气囊(23a)、(23b)的信号。

10、根据权利要求1、2、3、4、7任一项所述的装置，其特征在于：该气囊(23a)、(23b)以40°至150°的角度延伸。

11、一种非侵入式测量人手腕(1)动脉血压的方法，其特征在于：血压的测量是根据来自尺骨动脉(3)或桡骨动脉(2)所产生的信号。

12、一种非侵入式测量人手腕(1)动脉血压的方法，其特征在于：血压的测量是根据两个信号，其中一信号是来自尺骨动脉(3)，另一信号是来自桡骨动脉(2)，而且此两信号会分别产生一个测量值，血压即是此两个测量值在计算单位中加以计算而产生。

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