动态血压监测系统血压测量模块的研制

!""!年 # 月 中国医学物理学杂志 $%&’(!""! 第 )* 卷第 + 期 !"#$%&% ’()*$+, (- .%/#0+, 1"2�& ,-&’)*’ .-’+ 图 ! 血压测量模块图 图 3 充气测量模糊控制的流程图 动态血压监测系统血压测量模块的研制 田辉勇，邓亲恺 （第一军医大学生物医学工程系，广东 广州 /)"/)/） 摘要：本文是动态血压监测系统研究课题的系列论文之一，介绍血压测量模块的 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 。通过对传统的示波法测量技术的 改进，大大减小了测量系统的功耗和体积，解决了动态血压监测的关键技术。临床实验 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 明，该血压测量系统具有功耗 低、体积小、测量时间短、个体适应范围大等优点。 关键词：动态血压监测；示波法 中图分类号："!#$%& 文献标识码：’ 文章编号：#(()*+(+,（+((+）(!*(#-(*(! 引言：近年来，高血压在中老年人群中的发病率不断上升。 动态血压监测是一种全天 +. 小时每隔 #)/!( 分钟或任选间隔 时间进行的自动的无创性血压测量及记录的方法。和偶测血压 相比，动态血压监测的优点是反映了患者全天的血压波动水平 和趋势，对高血压和心血管功能的评估提供了极有价值的信 息。 我们开发的动态血压监测系统，是全军“九五”重点攻关课 题“多参数生理监护仪”的子课题及其自然延伸，目前已经成功 研制了动态血压监测实验样机，全信息动态血压分析系统，并 在此基础上进行了多例 +. 0 动态血压监测的临床实验研究。 其中，动态血压监测仪包括血压测量模块，中央处理模块，电源 管理 档案管理制度成本管理项目成本管理财务成本管理档案管理制度及流程 模块，12’34 存储模块，日历时钟模块，串行通讯模块，液 晶显示模块等5#6。本文重点介绍动态血压监测仪的血压测量模 块。 基于动态血压监测微型化、低功耗的设计要求，本文通过 对血压测量原理的深入分析及大量的临床实验研究，对示波法 测量技术做了改进，克服了传统数字血压计功耗大，个体适应 性差的缺点，从而使测量时间更快（#)/!( 7），个体适应性更好 （小孩、老人），整机体积小、功耗低（小于 +( 8’）的特点。 4 测量原理 如图 #，在压力增加过程中，检测静压力和袖套内气体的 振荡波，振荡波起源于血管壁的搏动。压力较小时，在袖套静压 力小于舒张压 !"之前，动脉管壁在舒张期已充分扩展，管壁刚 性增加，因而波幅维持在较小的水平。随着压力的增加，当袖套 静压力高于收缩压 !# 时，动脉被压闭，此时因近端脉搏的冲击 而呈现细小的振荡波；当袖套静压等于平均压时，动脉管壁处 于去负荷状态，波幅达到最大值；振荡波的包络线所对应的袖 套静压力就间接地反映了动脉血压5+6。 脉搏波包络线的 $，#，" 点的幅度 %$，%#，%" 存在如下关 系，%# & %$9:#；%" & %$9:+，其中 :#，:+ 均为常数 5!6，因此只要测出 %$，每个脉冲的幅度 % ’和与之对应的静压力 !’，就可以计算出 !# 和 !"。 基于模糊控制的自适应充气测量存在一个充气速度识别 和控制的过程。脉搏波产生之前，气泵开始快速充气（大于 #( 884; < 7），并开始识别充气速度；当第一个脉搏波产生时，根据 识别到的充气速度，智能调整充气速度（+/! 884; < 7），以获取 足够的脉搏波；其工作流程见图 +。不同个体充气速度是不一 样的，（(#/(+）段充气速度由（(/(#）段的充气速度模糊控制。实验 表明，这种充气速度依个体特性而动态改变，血压测量具有良 好的个体适应性5.6。 3 硬件设计 基于充气测量的动态血压监测仪的血压部分主要由中央 处理模块、血压检测模块，液晶显示模块、电源管理模块、气泵 气阀控制模块和串行通讯模块组成，如图 ! 所示。 在充气测量过程中，有效的提取脉搏波信号，是血压测量 的关键。图 . 是压力检测的模块图。 由于是充气测量，气泵的振动和电源噪音，导致脉搏波信 图 4 基于充气的示波法测量原理 收稿日期：+((+*(=*(! 作者简介：田辉勇（#-=&*），男，湖北蕲春人，硕士，第一军医大学生物 医学工程系，从事多参数生理信号检测与处理研究。 #-(* * 中国医学物理学杂志 第 !" 卷 第 # 期 $%%$ 年 & 月 图 ! 两种血压测量仪器差值散点图 图 " 血压信号检测的模块图 号受到很大的高频噪声干扰。解决的措施：一是选择合适的充 气速度，实验表明，干扰的大小和频率和充气速度密切相关；二 是严格的低通滤波，我们选择巴特沃资低通滤波，频率为 ’ ()， 不仅有效的滤掉了电源的干扰，而且脉搏信号衰减很小，从而 能有效的提取脉搏波信号。 血压在充气过程中进行测量，对放气没有特别的要求，所 以采用单气阀即可。这种基于单气阀的设计大大减小了血压测 量模块的功耗和体积，是便携式 $* + 动态血压监测仪的关键 技术。 # 软件设计 本血压测量的软件流程图如图 ,。 本软件设计中，信号处理主要采用移动平均，频域滤波等 技术。移动平均算法能有效的降低测量中的噪声的干扰，而频 域滤波能改善脉搏波的包络线 -,.，从而可以提高血压测量的精 度和抗干扰能力。 " 临床实验 用该动态血压监测仪和水银血压计对 #, 例测量者进行了 对比实验，统计结果表明，收缩压的相关性为 %/"#’，舒张压的 相关性为 %/"!0，二者具有良好的相关性。舒张压的相关性较收 缩压差的原因可能与柯氏音法对舒张压的判断误差较大有 关。 我们采用 12345 和 627834 提出两种医学仪器一致性比较 的 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 差9平均差方法，绘制出收缩压差值和舒张压差值的散 点图，如图 0。从散点图可以看出，该血压测量系统与水银血压 计具有一致性。 临床实验表明，该系统测量精度达到 66:; 标准和 1(< 标准。另外，测量的重复性好，特别是对不同年龄的测量者具有 良好的个体适应性。 $ 小结 我们研制的动态血压监测仪，在国内首次采用自适应的充 气血压测量技术，具有测量个体适应性更好，测量精度更高，测 量时间更短，测量系统更简单更智能化的特点，特别是能有效 的降低功耗和体积 -0.，解决了动态血压监测的关键技术。适合在 临床诊断监测、家庭医疗保健中大力推广和应用。 参考文献： -!. 邓亲恺=陈亚明=等/便携式多参数生理监测仪的系统结构研究->./中 国医疗器械杂志，!""’!,?#@A!&*9!&,/ -$. 齐颂扬/ 医学仪器（上册）-:./ 高等教育出版社/ -#. :3BCD BCEF4D= GCFE7F43 GCFE7322F/ 6 837+H9837FI32 E7B5J DK ED8H LFD8HI+34FI32 K3I7DCE 3KKHI7F4M 7+H DEIF22D8H7CFI L2DD5 NCHEEBCH 8H3EBCH8H47->./;OOO PC34E 1FD8H5 O4M=!""0=*#/ -*. Q/R/SR T G/U/<8322AG+34MHE F4 DEIF22D8H7CFI NB2EH 38N2F7B5H H4V WH2DNH XF7+ IBKK EF)HAF8N2FI37FD4E KDC L2DD5 NCHEEBCH 8H3EBCH8H47 ICF7HCF3 345 IBKK EF)H EH2HI7FD4->./ >/1FD8H5/O4M=!""#=$$/ -,. 谭小丹，邓亲恺=等/数字血压计的软件系统研制->./中国医学物理学 杂志，$%%%!&?#@A!,%9!,!/ -0. YB (B3F9ZF34M =U34M YF4M9JH/P+H [CHEH47 E737BE 345 \HWH2DN8H47 DK ]EIF22D8H7CFI 12DD5 [CHEEBCH :H3EBCH8H47/0;464?@5A0? 09B4C.:?4 94./,A494:5/ ;< 5D4 D,9.: >;CE (F*789 F 260: G,5A7 !"’H3IJ!’!%7 !"#"$%&’ () *’" +", -"*’(. 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