專利名稱：血壓監(jiān)測儀的檢測方法及柯氏音延時和脈搏波傳導(dǎo)時間信號發(fā)生器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬一種對醫(yī)療設(shè)備的檢測方法及裝置，具體涉及一種對動脈血壓監(jiān)測裝置的檢測方法及裝置。
背景技術(shù)：
在血壓測量技術(shù)領(lǐng)域，被人們普遍認(rèn)同的是脈搏波傳導(dǎo)時間可作為一種無創(chuàng)連續(xù)測量血壓的方法，脈搏波傳導(dǎo)時間是指脈搏波在人體動脈系統(tǒng)的兩點之間傳播的時間，早在1922年，即有人發(fā)現(xiàn)脈搏波傳導(dǎo)速度(PWTV)或傳導(dǎo)時間(PWTT)與動脈血壓有關(guān)，也與血管容積和血管壁彈性量有關(guān)；1957年，又有人提出在一定范圍內(nèi)，PWTT和動脈血壓BP之間呈線性關(guān)系。PWTT與逐拍動脈血壓BP之間關(guān)系可表述為BP＝a+b*PWTT ……(A)其中BP為動脈血壓，PWTT為脈搏波傳導(dǎo)時間，a和b為待定的回歸系數(shù)，a，b的大小是因人而異的，但同一個體在短時間內(nèi)，這一數(shù)值是確定的，利用個體化回歸技術(shù)對待定系數(shù)a、b進行校正，即可實現(xiàn)利用脈搏波傳導(dǎo)時間PWTT的連續(xù)測定來估算每一個體連續(xù)的動脈血壓BP，而這種回歸系數(shù)的校正一直沒有較好的方法。
本專利申請人首次發(fā)現(xiàn)柯氏音延遲時間與人體血壓之間具有對應(yīng)關(guān)系，柯氏音延遲時間是指從與心跳節(jié)律一致的固定參照點到對應(yīng)周期內(nèi)柯氏音到達時刻的時間，用傳統(tǒng)的聽診法(也稱柯氏音法)測血壓時，需要先將袖帶加壓到超過收縮壓，此時袖帶下的動脈壁被壓緊處于關(guān)閉狀態(tài)，血管中沒有血液流過。然后開始緩慢放氣，參見圖1，當(dāng)袖帶壓力下降到略微低于收縮壓時，開始出現(xiàn)第一個柯氏音，這個柯氏音對應(yīng)著動脈開放時刻，經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)下述規(guī)律在一系列的動脈開放時刻中，第一個柯氏音T1距離心電R波距離最遠，而之后的柯氏音距離心電R波的距離T2、T3…越來越近，直到最后一個柯氏音時達至最小值。同樣，如果以袖帶內(nèi)脈搏波上升起點作為參考點(參見圖2)，則柯氏音延遲時間TK又可以定義為袖帶內(nèi)脈搏波上升點起至柯氏音出現(xiàn)處之間的時間，同樣，隨著袖帶壓力P的下降，每一心搏周期中的柯氏音延遲時間T1、T2、T3…越來越小。出現(xiàn)上述現(xiàn)象的原因是由于動脈內(nèi)壓力波上升并不是垂直上升，而是一個漸變的過程，所以隨著袖帶內(nèi)壓力的下降，在每個心動周期中，動脈壁開放的越來越早，柯氏音產(chǎn)生的時間也越來越早，故相對每一對應(yīng)周期內(nèi)的固定參照點(如心波R或袖帶內(nèi)脈搏波上升點或設(shè)定的其它固定參照點)，柯氏音的延遲時間也越來越短。經(jīng)研究又發(fā)現(xiàn)血壓不變時袖帶壓力變化引起的柯氏音延遲時間的變化，與袖帶壓力不變時血壓變化引起的柯氏音延遲時間變化高度相關(guān)，可近似于大小相同，方向相反。
根據(jù)上述研究成果，在專利申請?zhí)枮閆L200510071813.0和PCT/CN2005/001210的專利申請中，本專利申請人提出了用柯氏音延遲時間這一參數(shù)求取前述個體化待定回歸系數(shù)a、b的方法，從而使利用脈搏波傳導(dǎo)時間PWTT的連續(xù)測定來估算每一個體連續(xù)的動脈血壓BP的方法能夠得以實現(xiàn)。該專利申請還揭示了采用這種方法的無創(chuàng)連續(xù)檢測逐拍動脈血壓的裝置，該裝置結(jié)構(gòu)見圖3，該裝置的使用方法是通過充、放氣單元可使袖帶內(nèi)壓力P逐漸升高或逐漸降低，在這過程中，通過柯氏音傳感器檢出柯氏音到達時刻，并輸入到微處理器，同時通過心電電極和心電圖電路將心動周期信號同步輸入到微處理器，從而可測出從每一心動周期固定參照點(可以是心電R波，也可是袖帶內(nèi)脈博波起點等)至該周期內(nèi)柯氏音起點處為止的時間間隔TK值，由此獲得柯氏音延遲時間隨袖帶壓力變化的函數(shù)TK(P)；在實際測量時，再通過袖帶壓力控制器使袖帶內(nèi)壓力P保持在某一已知狀態(tài)，在該已知袖帶壓力(Pm)條件下，測量柯氏音延遲時間(TK)值，根據(jù)血壓不變時袖帶壓力變化引起的柯氏音延遲時間的變化，與袖帶壓力不變時血壓變化引起的柯氏音延遲時間變化大小相同，方向相反，求出每一個TK所在心動周期的血壓相對于初始測量時(也就是獲得TK(P)函數(shù)時)血壓的變化量，該血壓變化量與獲得TK(P)函數(shù)時測得的平均血壓值相加，就是該心動周期的實際血壓值，利用該儀器還可確定前述方程A的待定系數(shù)b。
上述發(fā)明提出了一種動脈血壓測量的全新理念，與其它醫(yī)療設(shè)備一樣，制造上述血壓監(jiān)測裝置時也需要用相應(yīng)的檢測儀器對其進行校驗，而現(xiàn)今已有的心電信號發(fā)生器、血壓信號發(fā)生器等裝置均不能滿足上述血壓監(jiān)測儀對多信號及多種信號相互協(xié)調(diào)并符合一定關(guān)系的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在解決上述問題，提供一種對血壓監(jiān)測儀的檢測方法及柯氏音延遲時間和脈搏波傳導(dǎo)時間信號發(fā)生器，這種方法和裝置可以輸出多種相互協(xié)調(diào)并符合一定關(guān)系的模擬信號，對前面所述的通過測定柯氏音延遲時間和脈搏波傳導(dǎo)時間監(jiān)測人體血壓的監(jiān)測儀進行檢測。
為達上述目的，本發(fā)明方法包括下述內(nèi)容設(shè)置以計算機為中心控制器的信號發(fā)生裝置，通過數(shù)字合成技術(shù)將預(yù)先存入計算機的呼吸、心電、脈搏波、柯氏音信號的數(shù)據(jù)輸出為相對應(yīng)的呼吸、心電、脈搏波、柯氏音的模擬信號；設(shè)置由計算機控制的袖帶脈搏波壓力發(fā)生裝置，用以產(chǎn)生模擬的袖帶脈搏波壓力信號；由計算機將血壓監(jiān)測儀要檢測的數(shù)據(jù)設(shè)定為已知量，根據(jù)脈搏波傳導(dǎo)時間與動脈血壓BP之間呈線性關(guān)系的公式BP＝a+b*PWTT，其中BP為血壓值；a、b為個體化回歸系數(shù)，PWTT為脈搏波傳導(dǎo)時間；并按照血壓不變時袖帶壓力變化引起的柯氏音延遲時間的變化，與袖帶壓力不變時血壓變化引起的柯氏音延遲時間的變化大小相同、方向相反這一原則，確定各種信號的相對幅值及信號之間的時序相位關(guān)系，模擬血壓監(jiān)測儀檢測過程所需的人體信號，以及符合上述公式和原則關(guān)系的脈搏波傳導(dǎo)時間和柯氏音延遲時間信號，將這些信號輸入到血壓監(jiān)測儀，檢驗血壓監(jiān)測儀的檢測結(jié)果是否與信號發(fā)生裝置的設(shè)定數(shù)據(jù)相符。
本發(fā)明方法進一步方案包含所述信號發(fā)生裝置按下述方法輸出表達脈博波傳導(dǎo)時間(PWTT)的信號通過控制每個心動周期中表述脈搏波傳導(dǎo)時間的兩個特征點之間的時間間隔來輸出相應(yīng)的脈搏波傳導(dǎo)時間信號，已知設(shè)定血壓的脈搏波傳導(dǎo)時間PWTT大小由以下公式確定PWTT＝(BP-a)/b其中BP為設(shè)定的血壓值；a、b為設(shè)定的回歸系數(shù)。
本發(fā)明方法進一步方案包含按下述方法輸出表達柯氏音延遲時間(TK)的信號在每個心動周期內(nèi)，通過控制固定參考點到柯氏音到達時刻的時間間隔來表述柯氏音延遲時間，柯氏音延遲時間(TK)是根據(jù)設(shè)定的血壓值和袖帶中的實時壓力值，以及計算機內(nèi)存儲的柯氏音延遲時間與血壓之間的關(guān)系曲線來獲取。
本發(fā)明方法進一步方案包含按下述方法輸出模擬示波法測血壓時的袖帶脈搏波信號對被測血壓監(jiān)測儀的袖帶打氣至大于收縮壓，然后逐漸放氣減壓，信號發(fā)生裝置根據(jù)袖帶的壓力變化值，由計算機控制袖帶脈搏波發(fā)生裝置產(chǎn)生模擬示波法測血壓時的袖帶脈搏波壓力信號，其變化規(guī)律是當(dāng)袖帶壓力由大于收縮壓下降到小于舒張壓的過程中，模擬袖帶脈搏波脈沖幅度逐漸增大，直至袖帶壓力等于平均壓時，幅度達到最大，然后，隨袖帶壓力的降低，脈沖幅度逐漸減小。
本發(fā)明裝置的結(jié)構(gòu)為設(shè)有中心控制計算機，其特征在于設(shè)有用于存儲包含心電、脈搏波、呼吸、柯氏音波形在內(nèi)的數(shù)據(jù)的存儲器，計算機通過數(shù)/模轉(zhuǎn)換器和模擬信號調(diào)理電路與人體模擬信號輸出端連接；還設(shè)有由計算機控制的袖帶脈搏波壓力信號發(fā)生裝置，袖帶脈搏波壓力信號發(fā)生裝置與壓力信號輸出端連接。
針對根據(jù)柯氏音延遲時間和脈搏波傳導(dǎo)時間監(jiān)測人體血壓的血壓監(jiān)測儀，本發(fā)明方法和裝置可以產(chǎn)生多種能滿足該血壓監(jiān)測儀監(jiān)測過程所需的相互協(xié)調(diào)并符合對應(yīng)關(guān)系的模擬信號，以實現(xiàn)對這類儀器的檢測。
本發(fā)明進一步方案能夠產(chǎn)生表達脈搏波傳播時間、柯氏音延遲時間以及示波法袖帶脈搏波變化規(guī)律等特征參數(shù)的信號，完成對通過脈搏波傳播時間和柯氏音延遲時間來監(jiān)測人體逐拍動脈血壓的相關(guān)儀器的性能檢測。


圖1、袖帶壓力P下降時以心電圖的R波作參照點的柯氏音延遲時間TK示意2、袖帶壓力P下降時以袖帶內(nèi)脈搏波上升起點作參照點的柯氏音延遲時間TK示意3、動脈血壓測量裝置實施例方框示意4、本發(fā)明柯氏音延遲和脈搏波傳導(dǎo)時間信號發(fā)生器實施例結(jié)構(gòu)示意5、本發(fā)明方法袖帶脈搏波信號發(fā)生示意6、本發(fā)明方法脈搏波傳導(dǎo)時間PWTT信號輸出方式示意7、本發(fā)明方法實施例工作模式1-2對血壓監(jiān)測儀的檢測方法產(chǎn)生的信號波形示意8、柯氏音延遲時間TK隨袖帶壓力下降而變化的函數(shù)關(guān)系圖及擬合的二次TK(P)曲線9、根據(jù)圖8所示TK(P)擬合曲線得出的dTK/dP隨袖帶壓力P的曲線10、圖本發(fā)明方法實施例工作模式2-2對血壓監(jiān)測儀的檢測方法產(chǎn)生的信號波形示意11本發(fā)明方法實施例工作模式3-2檢測血壓監(jiān)測儀產(chǎn)生的信號波形示意圖具體實施方案實施例1本例是采用本發(fā)明方法的一種裝置—柯氏音延遲時間和脈搏波傳導(dǎo)時間信號發(fā)生器。
本裝置結(jié)構(gòu)如圖4所示設(shè)有中心控制單片機、用于存儲包含心電、脈搏波、呼吸、柯氏音波形在內(nèi)的數(shù)據(jù)的存儲器，單片機通過數(shù)/模轉(zhuǎn)換器和信號調(diào)理電路與人體模擬信號輸出端連接；本例袖帶脈搏波壓力信號發(fā)生裝置的結(jié)構(gòu)是設(shè)有儲氣裝置，其輸入端與由單片機控制的充氣電機連接，輸出端通過由單片機控制的氣路開關(guān)與袖帶連接。
采用本裝置生理信號的生成方法是呼吸、心電、脈搏波、柯氏音延遲時間等信號采用數(shù)字合成技術(shù)生成。具體為預(yù)先按照一定呼吸率和心率在單片機上存儲呼吸、心電、脈搏波、柯氏音信號各一周期的信號，然后根據(jù)設(shè)定的心率和呼吸率插值生成各波形單周期數(shù)據(jù)，每周期循環(huán)輸出并經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換，得到各信號連續(xù)的模擬波形。各信號經(jīng)調(diào)理電路后，輸出得到血壓監(jiān)測儀器可用的信號，各信號的幅值和相互間的時序相位關(guān)系由計算機控制。
袖帶脈搏波的形成方法是(參見圖5)通過被檢測的血壓監(jiān)測儀器給本信號發(fā)生器的袖帶和儲氣罐打氣后，關(guān)斷氣路開關(guān)，在一個心動周期中，單片機控制電機給儲氣罐充氣，通過充氣的時間長短，控制儲氣罐氣壓的增加幅度，充氣完畢后，根據(jù)程序設(shè)定在下一個心動周期的特定時刻，打開氣路開關(guān)，氣體順壓力差，由儲氣罐進入袖帶，當(dāng)兩端壓力基本相等后，關(guān)斷氣路開關(guān)，然后打開袖帶的緩慢放氣閥，將由儲氣罐流入袖帶中的氣體放出(當(dāng)袖帶壓力等于充氣前的壓力時，關(guān)斷放氣閥)，由此袖帶壓力產(chǎn)生了脈沖變化，此脈沖即可用于模擬袖帶脈搏波。上述過程在關(guān)斷氣路開關(guān)后，打開電機為儲氣罐充氣，等待下一個心動周期，氣路開關(guān)打開，重復(fù)動作，袖帶脈搏波的幅值和輸出時序相位由計算機進行控制。
實施例2本例是本發(fā)明方法的幾種具體實施工作模式。
針對ZL200510071813.0和PCT/CN2005/001210專利申請揭示的幾種利用柯氏音延遲時間和脈搏波傳導(dǎo)時間監(jiān)測血壓的主要檢測過程，本例設(shè)定了幾種適應(yīng)其不同檢測過程的工作模式，下面對其進行逐一描述一、本工作模式是針對血壓監(jiān)測儀的下述檢測過程的血壓監(jiān)測儀在得到計算公式中的PWTT系數(shù)a、b后，通過測量PWTT來推算血壓值BP。
1-1、血壓監(jiān)測儀檢測過程簡述根據(jù)PWTT與逐拍動脈血壓BP之間關(guān)系BP＝a+b*PWTT ……(A)其中BP為動脈血壓，PWTT為脈搏波傳導(dǎo)時間，a和b為回歸系數(shù)血壓監(jiān)測儀在得到該公式中的回歸系數(shù)a、b后，逐拍測定人體的脈搏波傳導(dǎo)時間，從而獲取人體的逐拍動脈血壓BP1-2、針對血壓監(jiān)測儀上述1-1的檢測過程，本工作模式通過信號發(fā)生器產(chǎn)生模擬人體逐拍脈搏波傳導(dǎo)時間的標(biāo)準(zhǔn)信號，其方法是先設(shè)定一個血壓值，信號發(fā)生器按這個設(shè)定值輸出與其對應(yīng)的脈搏波傳導(dǎo)時間信號，該脈搏波傳導(dǎo)時間的產(chǎn)生方法是參見圖6，以心電R波峰值到脈搏波信號的起始點的時間間隔表達脈搏波傳導(dǎo)時間(PWTT)，由輸出心電R波開始計時，當(dāng)達到設(shè)定血壓的脈搏波傳導(dǎo)時間時，輸出脈搏波的起始點及以后的波形。設(shè)定血壓的脈搏波傳導(dǎo)時間大小由以下公式確定PWTT＝(BP-a)/b其中BP為設(shè)定的血壓值；a、b為設(shè)定的系數(shù)。
在這種工作模式下，信號發(fā)生器產(chǎn)生心電、呼吸、脈搏波等信號，模擬正常狀況下，血壓值穩(wěn)定時，人體心電和脈搏波的時間關(guān)系，通過上述方法表述模擬的脈搏波傳導(dǎo)時間，該信號輸入到血壓檢測儀，可以檢測血壓監(jiān)測儀計算的PWTT以及血壓值BP是否與信號源設(shè)定的值一致，從而判斷血壓檢測儀的性能。
本1-2工作模式產(chǎn)生的各信號波形示意圖如圖7所示，其中各信號的幅度可保持不變，只需通過心電和脈搏波的時序相位關(guān)系表達脈搏波傳導(dǎo)時間PWTT。
二、本工作模式是針對血壓監(jiān)測儀的下述檢測過程的血壓監(jiān)測儀獲取柯氏音延遲時間函數(shù)曲線以及通過袖帶脈搏波得到示波法計算的收縮壓、舒張壓、平均壓。
2-1、血壓監(jiān)測儀檢測過程簡述-將袖帶和袖帶遠端傳感器固定在被測者一側(cè)上臂，用示波法得到被測者的收縮壓、舒張壓和平均動脈血壓值BP0，并記錄同步的脈搏波傳播時間PWTT0；-通過袖帶完整放氣過程中得到的一系列的柯氏音延遲時間T和相應(yīng)的袖帶壓力P值(參見圖1)，形成函數(shù)TK(P)；對形成該函數(shù)的離散數(shù)據(jù)進行二次曲線擬合，得到一條柯氏音延遲時間T隨袖帶壓力P變化的TK(P)擬合曲線(見圖8)，對上述TK(P)擬合曲線求取差分，得到單位壓力(1mmHg)改變時相應(yīng)的柯氏音延遲時間的變化，形成新的函數(shù)序列g(shù)(P)(見圖9)。
獲取上述個體化函數(shù)關(guān)系后，按照血壓不變時袖帶壓力變化引起的柯氏音延遲時間的變化，與袖帶壓力不變時血壓變化引起的柯氏音延遲時間的變化大小相同、方向相反這一原則，即可將在一定袖帶壓力Pm下獲取的柯氏音延遲時間TKm的變化量換算成對應(yīng)的動脈血壓變化量(可根據(jù)g(Pi)＝dTK/dP＝dTK/dBpi計算).
2-2、針對血壓監(jiān)測儀的上述2-1檢測過程，本工作模式通過信號發(fā)生器產(chǎn)生模擬人體的柯氏音延遲時間函數(shù)曲線和用于示波法的袖帶脈搏波信號，其方法是信號發(fā)生器產(chǎn)生心電、呼吸、脈搏波、柯氏音等信號，同時產(chǎn)生模擬袖帶壓力脈搏波，通過計算機對各信號之間的相互協(xié)調(diào)，產(chǎn)生模擬人體的柯氏音延遲時間函數(shù)曲線和用于示波法的袖帶脈搏波信號；其中示波法袖帶脈搏波的生成方法是由血壓監(jiān)測儀器實現(xiàn)袖帶打氣大于收縮壓并逐漸放氣的過程，當(dāng)血壓監(jiān)測儀器打氣完畢并開始逐漸放氣后，信號發(fā)生裝置由計算機控制產(chǎn)生袖帶脈搏波；本例采用實施例1的袖帶脈搏波發(fā)生裝置，袖帶脈搏波幅值的高低變化由控制電機打氣時間的長短控制，打氣時間越長，壓差越大，脈沖幅度越大；打氣時間越短，壓差越小，脈沖幅度越??；信號發(fā)生器的計算機根據(jù)血壓監(jiān)測儀的實時袖帶壓力值按下述規(guī)律控制袖帶脈搏波的變化幅值當(dāng)袖帶壓力由大于收縮壓下降到小于舒張壓的過程中，袖帶中隨脈搏博動而產(chǎn)生的脈沖幅度逐漸增大，直至袖帶壓力等于平均壓時，幅度達到最大，然后，隨袖帶壓力的降低，脈沖幅度逐漸減?。焕绫狙b置根據(jù)血壓監(jiān)測儀器選取的算法，設(shè)置袖帶壓力等于收縮壓時，袖帶脈搏波幅度為平均壓時的50％；平均壓時，打氣時間最長，產(chǎn)生的脈沖最大；袖帶壓力等于舒張壓時，脈搏波幅度為平均壓時的75％。
柯式音延遲時間TK信號按下述方法輸出以袖帶脈搏波起始點到柯氏音到達時刻的時間間隔表達柯氏音延遲時間TK信號，由輸出袖帶脈搏波起始點開始計時，當(dāng)達到設(shè)定血壓的柯氏音延遲時間時，輸出柯氏音信號的起始點及以后的波形。參見圖2，柯氏音延遲時間TK是根據(jù)設(shè)定的血壓值和袖帶中的實時壓力值，在計算機存儲的血壓和柯氏音延遲時間的關(guān)系曲線中查表獲取。
其過程是首先將柯氏音延遲時間函數(shù)曲線采樣后存入單片機存儲器。根據(jù)設(shè)定的不同模式作不同的處理，得到相應(yīng)的柯氏音延遲時間。
對于本2-2工作模式是根據(jù)預(yù)先設(shè)定的血壓收縮壓、舒張壓壓力值，將收縮壓對應(yīng)柯氏音延遲最大值，舒張壓對應(yīng)柯氏音延遲最小值，將曲線按壓力等比例劃分，得到血壓和延遲時間的關(guān)系曲線，以列表形式存入單片機，當(dāng)袖帶實時壓力大于收縮壓時，不產(chǎn)生柯氏音信號，當(dāng)袖帶壓力介于收縮壓與舒張壓之間時，在存儲的血壓和延遲時間的關(guān)系曲線中查表，得到相應(yīng)的柯氏音延遲時間，當(dāng)袖帶壓力小于舒張壓時，柯氏音延遲時間為常數(shù)等于舒張壓時的柯氏音延遲時間。
本2-2工作模式產(chǎn)生的各信號波形示意圖如圖10所示。
上述方法產(chǎn)生的信號輸入血壓監(jiān)測儀后，血壓監(jiān)測儀可以通過前述的2-1檢測過程計算得到柯氏音延遲時間函數(shù)曲線，并通過袖帶脈搏波得到示波法計算的收縮壓、舒張壓、平均壓等值，將這些計算結(jié)果與信號發(fā)生裝置設(shè)定的柯氏音延遲時間函數(shù)曲線、血壓的收縮壓、舒張壓、平均壓值相比較，可以檢驗血壓監(jiān)測儀的可靠程度。
三、本工作模式是針對血壓監(jiān)測儀的下述檢測過程的血壓監(jiān)測儀用柯氏音延遲時間確定BP＝a+b*PWTT公式中的回歸系數(shù)b。
3-1、被檢血壓監(jiān)測儀的檢測過程簡述將袖帶壓力大致控制在介于收縮壓和舒張壓之間的平均壓力水平，獲取逐拍柯氏音的延遲時間序列以及每一延遲時間所對應(yīng)的脈搏波傳播時間；在測量過程中，讓被測者連續(xù)進行深呼吸，任意取出兩組數(shù)據(jù)，算出兩點間的延遲時間變化量ΔT；根據(jù)前述柯氏音延遲時間函數(shù)曲線(參見圖8)得到的函數(shù)序列TK(P)，對TK(P)擬合曲線求取差分，得到單位壓力(1mmHg)改變時相應(yīng)的柯氏音延遲時間的變化(參見圖9)，形成新的函數(shù)序列g(shù)(P)，求出在相應(yīng)袖帶壓力下的g值，估算出這兩點間的動脈血壓變化量ΔBP1以及同步的脈搏波傳播時間ΔPWTT1，即可得到回歸系數(shù)b1＝ΔBP1/ΔPWTT1。
3-2、針對血壓監(jiān)測儀的上述3-1檢測過程，本工作模式通過信號發(fā)生器產(chǎn)生心電、呼吸、脈搏波、柯氏音等信號，并產(chǎn)生模擬袖帶壓力脈搏波；模擬當(dāng)袖帶壓力穩(wěn)定在收縮壓和舒張壓之間，由深呼吸引發(fā)血壓變化時，各信號之間的關(guān)系。
各信號的具體關(guān)系是柯氏音延遲時間信號和袖帶脈搏波信號的幅度由袖帶壓力決定，心電、呼吸和脈搏波信號幅度保持不變，通過呼吸對血壓信號BP進行調(diào)制，模擬深呼吸時的血壓變化，脈搏波傳播時間隨血壓相應(yīng)變化，當(dāng)袖帶壓力介于收縮壓和舒張壓之間，且基本保持恒定時，柯氏音延遲時間信號根據(jù)此袖帶壓力時的延時時間變化率來產(chǎn)生相應(yīng)的變化。
具體調(diào)制方法為在每個心動周期中(R波峰值)，檢測此時的呼吸信號幅值，然后產(chǎn)生一個與呼吸幅值成比例關(guān)系的血壓變化量ΔBP。如前所述，脈搏波傳導(dǎo)時間根據(jù)ΔBP的變化而變化，同時柯氏音延遲時間也會根據(jù)ΔBP的變化而變化，即脈搏波傳導(dǎo)時間和柯氏音延遲時間會同步地根據(jù)呼吸而變化，從而模擬了因由深呼吸引發(fā)的血壓變化而導(dǎo)致的脈搏波傳導(dǎo)時間和柯氏音延遲時間的變化過程。
其過程是首先將柯氏音延遲時間函數(shù)曲線采樣后存入單片機存儲器。根據(jù)設(shè)定的不同模式作不同的處理，得到相應(yīng)的柯氏音延遲時間。對于本3-2工作模式是首先在單片機上存儲血壓與柯氏音延遲時間的差分曲線，即表示某一壓力下，單位壓力變化引起的柯氏音延遲時間的變化量，同時，如前述2-2工作模式所述方法得到血壓和柯氏音延遲時間的關(guān)系曲線。此時的袖帶壓力介于收縮壓與舒張壓之間，接近平均壓。此時計算脈搏波傳導(dǎo)時間PWTT的壓力值BP為袖帶實時壓力時的血壓值加上與本周期R波峰值時對應(yīng)的呼吸信號幅值成比例關(guān)系的變化量ΔBP；并由此計算相應(yīng)的脈搏波傳導(dǎo)時間PWTT。由袖帶實時壓力值在血壓和柯氏音延遲時間的關(guān)系曲線Tk(P)中查表得到對應(yīng)的柯氏音延遲時間Tkb，然后在差分曲線上查表得到袖帶實時壓力值對應(yīng)的柯氏音延遲時間變化量，并由柯氏音變化量與ΔBP的乘積得到ΔTk，最后得到的對應(yīng)周期的柯氏音延遲時間為ΔTk與Tkb的和。這樣就可以模擬呼吸引起的柯氏音延遲時間變化。
將上述方法產(chǎn)生的信號輸入到血壓檢測儀器后，血壓監(jiān)測儀器按檢測過程3-1檢測的信號可以計算出脈搏波傳導(dǎo)時間PWTT計算公式中的系數(shù)b，再結(jié)合工作模式2-1可以計算出系數(shù)a。將兩個系數(shù)與信號源的設(shè)定值進行比較，可檢驗血壓監(jiān)測儀器的準(zhǔn)確度。
本3-2工作模式產(chǎn)生的各信號波形示意圖如圖11所示。
實施例3與實施例2不同的是在2-2工作模式中，實施例2是以袖帶脈搏波起始點到柯氏音到達時刻的時間間隔表達柯氏音延遲時間TK信號，本例則是以心電R波峰值到柯氏音到達時刻的時間間隔表達柯氏音延遲時間TK信號(參見圖1)，由心電R波峰值開始計時，當(dāng)達到設(shè)定血壓的柯氏音延遲時間時，輸出柯氏音信號的起始點及以后的波形。
本例將所述柯氏音延遲時間和血壓之間的關(guān)系曲線TK(P)存儲于計算機中，其設(shè)置方法是通過幾個參數(shù)和一個方程式來描述柯氏音延遲時間和血壓之間的關(guān)系曲線TK(P)，預(yù)先存入已知曲線TK(P)的方程參數(shù)，當(dāng)袖帶實時壓力大于收縮壓時，不產(chǎn)生柯氏音信號；當(dāng)袖帶壓力介于收縮壓與舒張壓之間時，在根據(jù)袖帶壓力值和曲線TK(P)的方程參數(shù)，計算得到相應(yīng)柯氏音延遲時間；當(dāng)袖帶壓力小于舒張壓時，柯氏音延遲時間為常數(shù)，等于舒張壓時的柯氏音延遲時間。
權(quán)利要求
1.血壓監(jiān)測儀的檢測方法，其特征在于設(shè)置以計算機為中心控制器的信號發(fā)生裝置，通過數(shù)字合成技術(shù)將預(yù)先存入計算機的呼吸、心電、脈搏波、柯氏音信號的數(shù)據(jù)輸出為相對應(yīng)的呼吸、心電、脈搏波、柯氏音的模擬信號；設(shè)置由計算機控制的袖帶脈搏波壓力發(fā)生裝置，用以產(chǎn)生模擬的袖帶脈搏波壓力信號；由計算機將血壓監(jiān)測儀要檢測的數(shù)據(jù)設(shè)定為已知量，根據(jù)脈搏波傳導(dǎo)時間與動脈血壓BP之間呈線性關(guān)系的公式BP＝a+b*PWTT，其中BP為血壓值；a、b為個體化回歸系數(shù)，PWTT為脈搏波傳導(dǎo)時間；并按照血壓不變時袖帶壓力變化引起的柯氏音延遲時間的變化，與袖帶壓力不變時血壓變化引起的柯氏音延遲時間的變化大小相同、方向相反這一原則，確定各種信號的相對幅值及信號之間的時序相位關(guān)系，模擬血壓監(jiān)測儀檢測過程所需的人體信號，以及符合上述公式和原則關(guān)系的脈搏波傳導(dǎo)時間和柯氏音延遲時間信號，將這些信號輸入到血壓監(jiān)測儀，檢驗血壓監(jiān)測儀的檢測結(jié)果是否與信號發(fā)生裝置的設(shè)定數(shù)據(jù)相符。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述信號發(fā)生裝置按下述方法輸出表達脈博波傳導(dǎo)時間(PWTT)的信號通過控制每個心動周期中表述脈搏波傳導(dǎo)時間的兩個特征點之間的時間間隔來輸出相應(yīng)的脈搏波傳導(dǎo)時間信號，已知設(shè)定血壓的脈搏波傳導(dǎo)時間PWTT大小由以下公式確定PWTT＝(BP-a)/b其中BP為設(shè)定的血壓值；a、b為設(shè)定的回歸系數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于以心電R波峰值到脈搏波信號的起始點的時間間隔表達脈搏波傳導(dǎo)時間(PWTT)，由輸出心電R波開始計時，當(dāng)達到設(shè)定血壓的脈搏波傳導(dǎo)時間時，輸出脈搏波的起始點及以后的波形。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于包含按下述方法輸出表達柯氏音延遲時間(TK)的信號在每個心動周期內(nèi)，通過控制固定參考點到柯氏音到達時刻的時間間隔來表述柯氏音延遲時間，柯氏音延遲時間(TK)是根據(jù)設(shè)定的血壓值和袖帶中的實時壓力值，以及計算機內(nèi)存儲的柯氏音延遲時間與血壓之間的關(guān)系曲線TK(P)來獲取。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于以袖帶脈搏波起始點或心電R波峰值到柯氏音到達時刻的時間間隔表達柯氏音延遲時間(TK)信號，由輸出袖帶脈搏波起始點或心電R波峰值開始計時，當(dāng)達到設(shè)定血壓的柯氏音延遲時間時，輸出柯氏音信號的起始點及以后的波形。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于將所述柯氏音延遲時間與血壓之間的關(guān)系曲線TK(P)存儲于計算機中，其設(shè)置方法是根據(jù)預(yù)先設(shè)定的血壓收縮壓、舒張壓壓力值，將收縮壓對應(yīng)柯氏音延遲最大值，舒張壓對應(yīng)柯氏音延遲最小值，將曲線按壓力等比例劃分，得到血壓和延遲時間的關(guān)系曲線，并存入單片機中，當(dāng)袖帶實時壓力大于收縮壓時，不產(chǎn)生柯氏音信號，當(dāng)袖帶壓力介于收縮壓與舒張壓之間時，在存儲的血壓和延遲時間的關(guān)系曲線中查表，得到相應(yīng)的柯氏音延遲時間，當(dāng)袖帶壓力小于舒張壓時，柯氏音延遲時間為常數(shù)等于舒張壓時的柯氏音延遲時間。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于包含按下述方法輸出模擬示波法測血壓時的袖帶脈搏波信號對被測血壓監(jiān)測儀的袖帶打氣至大于收縮壓，然后逐漸放氣減壓，信號發(fā)生裝置根據(jù)袖帶的壓力變化值，由計算機控制袖帶脈搏波發(fā)生裝置產(chǎn)生模擬示波法測血壓時的袖帶脈搏波壓力信號，其變化規(guī)律是當(dāng)袖帶壓力由大于收縮壓下降到小于舒張壓的過程中，模擬袖帶脈搏波脈沖幅度逐漸增大，直至袖帶壓力等于平均壓時，幅度達到最大，然后，隨袖帶壓力的降低，脈沖幅度逐漸減小。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于所述由計算機確定各信號的具體關(guān)系包含下述內(nèi)容通過呼吸信號對血壓信號BP進行調(diào)制，模擬呼吸時的血壓變化，脈搏波傳播時間隨血壓作相應(yīng)變化；當(dāng)袖帶壓力介于收縮壓和舒張壓之間，且基本保持恒定時，柯氏音延遲時間信號根據(jù)此袖帶壓力時的延遲時間變化率來產(chǎn)生相應(yīng)的變化；所述通過呼吸信號對血壓信號調(diào)制的方法為在每個心動周期中，檢測此時的呼吸信號幅值，然后產(chǎn)生一個與呼吸幅值成比例關(guān)系的血壓變化量(ΔBP)。
9.柯氏音延時和脈搏波傳導(dǎo)時間信號發(fā)生器，設(shè)有中心控制計算機，其特征在于設(shè)有用于存儲包含心電、脈搏波、呼吸、柯氏音波形在內(nèi)的數(shù)據(jù)的存儲器，計算機通過數(shù)/模轉(zhuǎn)換器和模擬信號調(diào)理電路與人體模擬信號輸出端連接；還設(shè)有由計算機控制的袖帶脈搏波壓力信號發(fā)生裝置，袖帶脈搏波壓力信號發(fā)生裝置與壓力信號輸出端連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的柯氏音延時和脈搏波傳導(dǎo)時間信號發(fā)生器，其特征在于所述袖帶脈搏波壓力信號發(fā)生裝置的結(jié)構(gòu)是設(shè)有儲氣裝置，其輸入端與由單片機控制的充氣電機連接，輸出端通過由單片機控制的氣路開關(guān)與袖帶連接。
全文摘要
血壓監(jiān)測儀的檢測方法及柯氏音延時和脈搏波傳導(dǎo)時間信號發(fā)生器，通過數(shù)字合成技術(shù)將預(yù)先存入計算機的呼吸、心電、脈搏波、柯氏音信號的數(shù)據(jù)輸出為各路模擬信號；并設(shè)置由計算機控制的袖帶脈搏波壓力發(fā)生裝置，根據(jù)由柯氏音延時和脈搏波傳導(dǎo)時間檢測血壓的原理，確定必要信號的相對幅值及多種信號之間的關(guān)系，形成血壓監(jiān)測儀檢測過程所需的模擬人體信號，和符合上述原理的柯氏音延遲時間及脈搏波傳導(dǎo)時間信號，將這些信號輸入到血壓監(jiān)測儀，檢驗血壓監(jiān)測儀的檢測結(jié)果是否與信號發(fā)生裝置的設(shè)定數(shù)據(jù)相符。本發(fā)明可以輸出多種相互協(xié)調(diào)并符合一定關(guān)系的模擬信號，對通過測定柯氏音延遲時間和脈搏波傳導(dǎo)時間監(jiān)測人體血壓的監(jiān)測儀進行檢測。
文檔編號A61B5/0225GK1931088SQ20061014107
公開日2007年3月21日 申請日期2006年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月29日
發(fā)明者楊福生, 劉延勇, 謝敏 申請人:北京新興陽升科技有限公司