數字式血壓計和方法
2023-06-20 18:03:11
專利名稱：數字式血壓計和方法
技術領域：
本發明涉及一種數字式血壓計和方法。所述血壓計使用方法與傳統汞柱血壓計一樣，都是通過柯式音法測定被測者的血壓。不同之處在於採用壓力傳感器測量壓力，在微處理器控制下在數字顯示器上用數值的形式和用不同的方法有選擇性地顯示壓力值。
背景技術：
現有的醫用血壓計包括基於汞柱高度的汞柱血壓計，基幹金屬彈性變形特性的表式血壓計，以及模擬汞柱血壓計汞柱壓力顯示的電子血壓計，和模擬表式血壓計指針壓力顯示的電子血壓計。受過良好訓練的操作者，例如醫生或護士，在使用醫用血壓計測量血壓時，首先用手動氣泵將充氣袖套內的壓力加壓至目標壓力，然後用手動氣閥控制放氣，對充氣袖套減壓。在減壓階段，操作者在讀取充氣袖套內壓力值的同時使用聽診器採用柯式音法測定被測者的收縮壓(高壓)和舒張壓(低壓)。現有的醫用血壓計有以下一個或多個缺點1)汞是地球上三種最毒的元素之一，會對環境造成極大汙染，嚴重影響人體健康；2)表式血壓計由於金屬材料的特性，容易失去校準，所以需要對其進行定期校準；3)模擬汞柱血壓計或表式血壓計壓力顯示的電子血壓計不是品質低就是成本高；4)使用上述血壓計時操作員對為10的整數倍的數字有特別的偏好，例如當讀數為147時，許多操作員會將其讀為150，從而導致測量誤差。
現有的自動測量電子血壓表一般使用示波法測定收縮壓和舒展壓。實踐證明示波法不能確保測量結果的準確性。
發明內容
針對現有技術中存在的缺陷或不足，本發明人對操作員(醫生或護士)的血壓測量過程進行了分析研究，發現以下要點 1)在血壓測量的加壓階段，對壓力測量的準確性要求不高，例如加壓過程中5mmHg的讀數誤差不會對血壓測量造成任何影響。
2)在血壓測量的減壓階段，由於初始加壓不足，收縮壓測量失敗等諸多原因，操作者有時需要在減壓階段重新回到加壓階段。
3)在血壓測量的減壓階段，操作員需要直觀地判斷減壓速率，以便調整減壓速率，避免因減壓速率過高引起測量誤差。
4)在血壓測量的減壓階段，對壓力準確測量的時間是當柯式音出現的時候。在兩個柯式音之間的壓力讀數並不重要。
本發明提供一種醫用數字式血壓計，通過傳統的柯式音法測定被測者的血壓，所述血壓計配有用於對充氣袖套加壓的手動氣泵和用於減壓的手動手閥，操作員可以在血壓測量過程中任何時間通過操作手動氣泵和手動手閥改變到血壓測量的不同階段；所述血壓計採用微處理器中設置的程序檢測血壓測量過程中發生的事件，確定血壓測量的不同階段，從而採用不同的方法在數字顯示器上顯示壓力值，使所顯示的壓力值具有較長的更新時延，有效的可預見性，和對不同階段而言足夠的準確性，達到操作員既易於讀取壓力值，又能獲得對不同階段而言足夠準確的壓力讀數的目的；所述血壓計在減壓時採用等壓力間距遞減的顯示方法，便於操作員直觀判斷充氣袖套減壓速率。
本發明人經過檢索，尚未發現本發明的數字式血壓計。
本發明人對健康的人進行了一項讀取在LCD上不斷顯示更新的整數的讀數速度實驗，此整數的顯示更新周期在人為控制下改變。通過此項試驗我們發現當讀數時間有限時，當LCD上的讀數以等間距值增加或減少時，讀數可以被預見，所以比較易讀。此外我們還發現讀數為5或10的整數倍比其他整數易於讀取，特別是當讀數為10或10的整數倍時是最易讀取的。另外我們發現，當LCD上的讀數以等間距值增加或減少時，讀數的增加或減少的速率可以被直觀性地判斷。此外我們還發現，當整數的顯示更新周期在小於或等於0.5秒時，此整數很難被讀取；只有顯示更新周期在0.6秒以上時，整數才能被基本準確可靠的讀取。另外我們還發現最準確可靠讀取整數的顯示更新周期為1秒或更長。
在另一個實驗中，本發明人注意到一個典型的手動加壓系統例如汞柱血壓計加壓系統，它的一次加壓周期要大於0.5秒，通常為1秒或更長。本發明人還在實驗中注意到，在一個包括手動加壓氣泵和與其連接的可充氣部件的手動加壓系統的加壓過程中，當到達手動加壓氣泵擠壓的終點時，可充氣部件內的氣體壓力會出現一些特徵。這些特徵包括出現壓力峰值；壓力變化率為零或負數。
在關於手動加壓氣泵擠壓的終點的實驗中，本發明人注意到，手動加壓氣泵擠壓的終點可以利用當到達手動加壓氣泵擠壓的終點時，其可充氣部件內的氣體壓力會產生一個壓力峰值的特性，通過檢測可充氣部件壓力的峰值而確定。手動加壓氣泵擠壓的終點也可以利用當到達手動加壓氣泵擠壓的終點時，其可充氣部件內的氣體壓力變化率會從正數變為零或負數的特性，通過檢測可充氣部件壓力的變化率是否為零或負數而確定。
本發明總的技術構思為一個用數字顯示器顯示壓力的醫用血壓計，所述血壓計採用微處理器中設置的程序，不停地檢測血壓測量過程中充氣袖套內發生的某些壓力事件，根據這些壓力事件判定血壓測量過程中的不同階段，包括加壓階段和減壓階段，減壓階段又分為無脈搏減壓階段和有脈搏減壓階段，並根據血壓測量過程中不同階段對壓力顯示的要求不同而採用不同的壓力顯示方法。當檢測到壓力增加在一定時間內超過一定量時，判定操作員通過操作手動氣泵加壓，從而為加壓階段，在微處理器控制下只對在某些壓力事件發生(例如手動氣泵擠壓終點或壓力為10mmHg的整數倍)時的壓力值或其近似值進行顯示；當沒有檢測到壓力增加也沒有檢測到脈搏信號時，判定血壓測量同階段為無脈搏減壓階段，在微處理器控制下採用等壓力間距變化的方法或其它類似方法顯示壓力值；當沒有檢測到壓力增加超過一定量但檢測到脈搏信號時，判定血壓測量同階段為有脈搏減壓階段，在微處理器控制下只對在脈搏信號出現時的壓力值進行顯示。
本發明的技術方案如下 數字式血壓計，其特徵在於包括手動加壓氣泵，手動減壓氣閥，分別與手動加壓氣泵和手動減壓氣閥連接的可充氣部件，該可充氣部件內的氣壓由壓力傳感器轉換後，經微處理器計算處理得出實時壓力值，所述微處理器中設置有加壓檢測程序，加壓壓力顯示程序，脈搏信號檢測程序，有脈搏減壓壓力顯示程序，以及無脈搏減壓壓力顯示程序。
所述加壓檢測程序對操作員在血壓測量過程中任何時間對所述可充氣部件可能的加壓進行檢測，並在檢測到所述可充氣部件內的壓力屬於加壓階段時起動或者維持所述加壓壓力顯示程序；所述脈搏信號檢測程序用於可充氣部件內壓力的減壓階段，脈搏信號檢測程序對所述可充氣部件進行脈搏信號檢測，並在檢測到所述脈搏信號時起動或者維持所述有脈搏減壓壓力顯示程序，當可充氣部件內壓力屬於默認的無脈搏減壓階段時，起動或者維持所述無脈搏減壓壓力顯示程序。
所述加壓檢測程序在測量血壓的整個過程中不停地對可充氣部件內的壓力進行檢測，並判斷可充氣部件內的壓力是否屬於加壓階段；判斷加壓階段的準則為在一給定的時間內，可充氣部件內的壓力增加了一個給定的量。
例如給定的時間可以是一秒，給定的壓力增加量可以是5mmHg。
所述加壓壓力顯示程序，在加壓階段對可充氣部件內的壓力選擇以下任意一種方式進行顯示其一，當檢測到手動加壓氣泵擠壓的終點時對可充氣部件內的壓力值或其近似值進行顯示，所述手動加壓氣泵擠壓的終點可以通過檢測在加壓階段出現的壓力峰值或檢測可充氣部件的壓力變化率而確定；其二，當檢測到壓力增加了10mmHg或其他易讀數值的整數倍時對可充氣部件內的壓力值或其近似值進行顯示；其三，當可充氣部件內的壓力為10mmHg或其他易讀壓力數值的整數倍時對可充氣部件內的壓力值進行顯示。
其他實用的易讀壓力數值例子為5mmHg，1千帕斯卡。
當加壓檢測程序判定可充氣部件內的壓力不屬於加壓階段時，微處理器中的顯示程序立即轉為默認的無脈搏減壓階段，並起動無脈搏減壓壓力顯示程序，同時開起脈搏信號檢測程序和繼續執行加壓檢測程序。
無脈搏減壓壓力顯示程序以至少0.2千帕斯卡或2mmHg，或最多0.5千帕斯卡或4mmHg的壓力數值間距以等間距減少的方式顯示可充氣部件內的氣壓值或其近似值。
實用的等間距壓力為0.2千帕斯卡，2mmHg，3mmHg，0.5千帕斯卡，或4mmHg。
所述近似值為滿足所述條件的，最靠近可充氣部件內真實壓力值的數值。
所述脈搏信號檢測程序在減壓階段對可充氣部件內的氣壓進行脈搏信號檢測，檢測時可以是局部壓力峰值檢測當局部壓力峰值達到給定值時，判定檢測到脈搏信號；當判定檢測到脈搏信號時起動或者維持有脈搏減壓壓力顯示程序；同時繼續執行加壓檢測程序和脈搏信號檢測程序如果在給定時間內，例如1.5-2.0秒內，沒有檢測到脈搏信號，程序自動轉為默認的無脈搏減壓階段，並起動無脈搏減壓壓力顯示程序；同時繼續執行脈搏信號檢測程序和加壓檢測程序。
當脈搏減壓壓力顯示程序在檢測到脈搏信號時，對可充氣部件內的壓力進行顯示，並且將所顯示的壓力值保留到檢測到下一個脈搏信號時或者過了一定時間尚未檢測到下一個脈搏信號時才將所顯示的可充氣部件內的壓力值進行更新。
所述一定時間可以選在1.5-2.0秒之間。
用於數字血壓計的壓力顯示方法，特徵在於所述血壓計包括手動加壓部件，減壓部件，分別與該手動加壓部件和減壓部件連接的可充氣部件，與該可充氣部件連接的壓力傳感器，與該壓力傳感器連接的電子電路和微處理器，以及與該微處理器連接的數字顯示器，所述微處理器安裝有加壓檢測程序，加壓壓力顯示程序，脈搏信號檢測程序，有脈搏減壓壓力顯示程序，以及無脈搏減壓壓力顯示程序；從而通過所述微處理器實現加壓壓力顯示方法，無脈搏減壓顯示方法，或有脈搏減壓壓力顯示方法，並且在所述數字顯示器上顯示所述可充氣部件內的壓力值或其近似值。
所述有脈搏減壓壓力顯示方法為當檢測到所述可充氣部件內的壓力中的一個脈搏信號時立即在所述顯示器上顯示所述可充氣部件內的壓力值，並且將所顯示的壓力值保留到檢測到下一個脈搏信號時或者過了一定時間尚未檢測到下一個脈搏信號時才將所顯示的所述可充氣部件內的壓力值進行更新；所述一定時間為1.5-2.0秒。
所述無脈搏減壓壓力顯示方法為以0.2千帕斯卡，2mmHg，3mmHg，0.5千帕斯卡，或4mmHg的壓力數值間距等間距變化的方式顯示所述可充氣部件內的氣壓值或其近似值。
所述加壓壓力顯示顯示方法為所述加壓壓力顯示方法為在所述手動氣泵被擠壓到達終點時，顯示所述可充氣部件內的壓力值或其近似值，並且以不小於5mmHg的壓力數值間距等間距變化的方式顯示所述可充氣部件內的氣壓值或其近似值。
本發明的技術效果如下 本發明數字式血壓計用數字壓力顯示代替了傳統的汞柱和指針壓力顯示，克服了傳統的汞柱和表式血壓計及它們的模擬型電子血壓計的缺點；用有條件的選擇性壓力顯示方法代替傳統的連續或未經加工的自然的數字壓力顯示方法，克服了傳統的數字壓力顯示難於讀數的缺點。像傳統的汞柱和表式血壓計一樣，本發明的數字式血壓計允許操作員在血壓測量過程中任何時間通過操作手動氣泵或手動氣閥改變血壓測量階段，包括反覆測量或及時終止測量。
圖1是一個數字式血壓計的硬體結構圖； 圖2是一個數字式血壓計的軟體程序流程圖； 圖3是一個血壓測量周期內的階段劃分和一些重要壓力事件的示意圖； 圖4是一個數字式血壓計使用示意圖。
附圖標記列示如下 20-聽診器，22-手動氣泵，23-氣閥，24-充氣袖套，26-壓力傳感器，28-差分放大器，30-模擬/數字(A/D)轉化器，32-微處理器(MPU)，34-顯示器，42-加壓階段，44-減壓階段，46-無脈搏減壓階段，48-有脈搏減壓階段，52-初始化，54-數據獲取，56-加壓階段判斷，58-加壓壓力峰值測定，60-加壓壓力峰值判斷，62-加壓壓力顯示近似值計算，64-壓力顯示更新。70-脈搏信號測定，72-脈搏信號判斷，74-有脈搏減壓壓力顯示值獲取，76-無脈搏減壓壓力顯示近似值計算。
具體實施例方式 下面結合附圖(圖1-圖4)對本發明進行詳細說明。
如圖1所示，一個數字式血壓計，包括有手動氣泵22，充氣袖套24，用LCD代表的顯示器34，一個測量系統，一個控制系統。測量系統包括有壓力傳感器26，通常是阻抗橋式電路，差分放大器28，模擬-數字(A/D)轉化器30，和微處理器(MPU)32。測量系統也可以包括將壓力傳感器26，差分放大器28，A/D轉換器30集成在晶片上的壓力傳感器，和微處理器(MPU)32，同樣也可以將A/D轉換器30集成在MPU 32上。控制系統包括MPU 32和被它控制的顯示器34。測量系統和控制系統裡都包括有MPU 32。微處理器(MPU)32內的程序分為檢測程序和顯示程序，主要為加壓檢測程序，加壓壓力顯示程序，脈搏信號檢測程序，有脈搏減壓壓力顯示程序，無脈搏減壓壓力顯示程序。無脈搏減壓壓力顯示程序設置為所述血壓計的默認壓力顯示程序。
手動氣泵22為用手操作的氣泵，但也可以為用腳操作的氣泵或是其他類型的人工操作的氣泵。充氣袖套24通常是用在手臂上，它也可以用在大腿，小腿，手腕上等。同樣也可以用一個充氣氣墊貼在離動脈較近皮膚上，測量血壓。
如圖4所示，在測量血壓時，操作員通過電源開關38起動數字式血壓計的電子部分36，然後擠壓手動氣泵22對充氣袖套24進行充氣，充氣袖套24內的壓力通過圖1所示的壓力傳感器26產生壓力信號，經圖1所示的差分放大器28放大後，由圖1所示的模擬-數字(A/D)轉化器30轉化為數位訊號採集到圖1所示的微處理器(MPU)32內，壓力的數位訊號通過所述微處理器(MPU)32內的程序進行運算處理後將壓力以數值的形式和不同的方法顯示到顯示器34上。當充氣袖套24內的壓力達到目標壓力時(目標壓力一般比被測人的心臟收縮壓或稱高壓高過20-40mmHg)操作員鬆開氣閥23對充氣袖套24進行慢放氣，在觀察顯示器34上以不同的方法顯示的壓力值的同時，通過聽診器20採用柯氏音法測量被測人的血壓。所述數字式血壓計還可以進一步包括一個電子血壓計常用的自動放氣閥，對充氣袖套24進行慢放氣也可由自動放氣閥來完成。
如圖3所示，一個血壓測量的周期主要分為兩個階段加壓階段42和減壓階段44.減壓階段44可進一步分為無脈搏減壓階段46和有脈搏減壓階段48。有脈搏減壓階段48為減壓階段44中微處理器(MPU)32從壓力信號中檢測到脈搏信號的一段時間。顯示器34上顯示的壓力值的不同方法是依據微處理器(MPU)32對一個血壓測量周期中的不同階段的測定和判斷而決定的。血壓測量周期中的不同階段的測定和判斷主要由加壓檢測程序和脈搏信號檢測程序完成；顯示器34上顯示的壓力值的不同方法主要由加壓壓力顯示程序，有脈搏減壓壓力顯示程序和無脈搏減壓壓力顯示程序完成。
在加壓階段42，如圖1所示的手動氣泵22被擠壓，從而將空氣壓入如圖1所示的充氣袖套24中。當手動氣泵22中的空氣被手動氣泵22壓入充氣袖套24中後，手動氣泵22被放鬆從而回復原狀，同時外部的空氣又進入到手動氣泵22中，將其內部空間充滿。每一次擠壓的動作，被稱為氣泵擠壓，在氣泵的每個擠壓終點(如圖3中例子t1-t6所示)，充氣袖套24的壓力值達到壓力峰值(如圖3中例子p1-p6所示)。經過多次重複的氣泵擠壓(圖3中例子為6次)充氣袖套24的壓力值達到目標壓力。
充氣袖套24的壓力值達到操作員自己想要達到的目標壓力後，操作員便會停止擠壓手動氣泵22並通過控制氣閥23對充氣袖套24進行放氣，血壓測量進入減壓階段。進入減壓階段時，微處理器32內的顯示程序立即轉為默認的無脈搏減壓壓力顯示程序，並且開始啟動脈搏信號檢測程序對脈搏信號進行檢測。
在減壓階段44，如圖1所示的氣閥23被操作員打開，從而充氣袖套24中的氣體被放出，充氣袖套24內的壓力下降。當充氣袖套24內的壓力下降到一定壓力時，微處理器32中的脈搏檢測程序會在充氣袖套24內的壓力信號中開始檢測到脈搏信號；當充氣袖套24內的壓力繼續下降到一定壓力時，所述脈搏信號將消失。在減壓階段44，第一次檢測到脈搏信號(如圖3中例子pa所示)前和最後一次檢測到脈搏信號(如圖3中例子pd所示)後的時間段為無脈搏減壓階段46。在檢測到脈搏信號的時間段(如圖3中例子t11-t14所示)為有脈搏減壓階段48。在減壓階段44，血壓的測量通過普遍使用的柯式音法或其他方法來獲得。
在血壓測量的減壓階段，由於初始加壓不足，收縮壓測量失敗等諸多原因，操作員有時需要在減壓階段結束前重新回到加壓階段。
微處理器32中的加壓檢測程序，在操作員血壓測量過程中的任何時間對充氣袖套24可能的加壓進行檢測，並在檢測到充氣袖套24內的壓力屬於加壓階段42時起動或者維持微處理器32中的加壓壓力顯示程序。當充氣袖套24內壓力屬於減壓階段44時，微處理器32中的脈搏信號檢測程序對充氣袖套24進行脈搏信號檢測，並在檢測到脈搏信號時起動或者維持微處理器32中的有脈搏減壓壓力顯示程序。當充氣袖套24內壓力屬於無脈搏減壓階段46時，起動或者維持微處理器32中的無脈搏減壓壓力顯示程序。
裝入微處理器32中加壓檢測程序，加壓壓力顯示程序，脈搏信號檢測程序，有脈搏減壓壓力顯示程序，和無脈搏減壓壓力顯示程序是互相重疊和不可分割的一個整體的各個部分。如圖2所示是裝入微處理器32中的程序的一個例子，它包括以下幾個主要步驟 a)初始化52包括更新在圖1中的顯示器34的顯示和記錄顯示器34更新的時間。這些初始值一般為零。之後開始運行b)-g)中的加壓檢測程序和加壓壓力顯示程序。
b)數據獲取54包括在當前時間t時獲得在圖1中的充氣袖套24中的壓力數據P(t)。
c)加壓階段判斷56比較當前的壓力P(t)與前一個壓力P(t-ΔT)的大小，ΔT在0.5至1.5秒之間，最好為1秒。如果P(t)不比P(t-ΔT)大出一個給定的壓力增加值，那麼判定加壓階段42結束，充氣袖套24內的壓力處於如圖3所示減壓階段44，程序跳入步驟i)，進入脈搏信號檢測程序；如果P(t)比P(t-ΔT)大出一個給定的壓力增加值，判定充氣袖套24內的壓力處於加壓階段，繼續d)-g)的加壓壓力顯示程序。所述給定的壓力增加值可以在5mmHg至10mmHg之間。
d)加壓壓力峰值測定58進行dP1＝P(t-Δt)-P(t-2Δt)和dP2＝(P(t-Δt)-P(t)的計算，Δt在0.05至0.2秒之間，最好為0.1秒。
e)加壓壓力峰值判斷60比較dP1和dP2與0的大小。如果dP1大於0並且dP2不小於0，那麼表示檢測到一個壓力峰值，程序將繼續到步驟f)，以便更新圖2中顯示器34的顯示數值；否則表示沒有檢測到壓力峰值，程序將返回到上述步驟b)繼續運行，跳過對顯示器34的顯示數值的更新。
f)加壓壓力顯示近似值計算62計算一個是10的整數倍並且為最接近於真實值P(t-Δt)的近似值Pd。
g)壓力顯示更新64將計算出的近似值Pd更新顯示到圖1中的顯示器34上。
h)不斷的重複步驟b)至g)直到步驟c)判定加壓狀態結束。
i)脈搏信號測定70通過dP＝P(t-Δt)-(P(t-2Δt)+P(t))/2計算局部壓力峰值dP而尋找脈搏信號，Δt在0.05至0.2秒之間，最好為0.1秒。
j)有脈搏減壓階段判斷72比較dP和dp的大小，dp在0.2-1.0mmHg之間，最好為0.6mmHg，如果dP大於dp，那麼表示檢測到一個脈搏信號，否則表示沒有檢測到脈搏信號；如果在給定時間內檢測到至少一個脈搏信號，判定充氣袖套24內的壓力處於如圖3所示有脈搏減壓階段48，否則判定處於如圖3所示無脈搏減壓階段46。所述給定時間為1.5-2秒鐘。如果處於有脈搏減壓階段48，程序走向有脈搏減壓壓力顯示程序步驟l)和步驟m)，否則走向無脈搏減壓壓力顯示程序步驟k)和步驟m)。
k)無脈搏減壓壓力顯示近似值計算76計算一個是2的整數倍並且為最接近於真實值P(t)的近似值Pd，然後程序走向步驟m) l)有脈搏減壓壓力顯示值獲取74獲取在檢測到最近一個脈搏信號時的充氣袖套24內的壓力值P(tp)，tp是最近一個脈搏信號的撿測時間。
m)壓力顯示更新64將Pd或P(tp)更新顯示到圖1中的顯示器34上，然後程序回到步驟b)，開始新的一輪加壓檢測和脈搏信號檢測和與之有關的壓力顯示程序。
充氣袖套24內的壓力顯示值獲取或顯示值近似值計算74，62，76和壓力顯示更新64的目的是在顯示器34上以數字的形式顯示一個數值，此數值和用以顯示此數值的方法必須易於操作員讀取此數值，並且此數值根據血壓測量過程中不同階段對壓力顯示的要求必須足夠準確的代表充氣袖套24中的真實壓力。還有其他的易於操作員讀取，並且足夠準確的顯示壓力數值的方法，例如當壓力數值的單位是mmHg時，在近似值計算62中，計算的近似值可以取5的整數倍；當數值的單位是千帕斯卡時，計算的近似值可以取1或2的整數倍。在近似值計算76中，當數值的單位是mmHg時，計算的近似值可以取3，或4的整數倍；當數值的單位是千帕斯卡時，計算的近似值可以取0.2或0.5的整數倍。
加壓壓力峰值測定58和加壓壓力峰值判斷條件60也可以使用其他方法。例如進行dP＝P(t-Δt)-(P(t-2Δt)+P(t))/2的計算，Δt在0.05至0.2秒之間。如果dP大於0，那麼表示檢測到一個壓力峰值。
加壓壓力峰值測定58是檢測圖1所示手動氣泵22的如圖3所示擠壓終點(t1，t2，t3，t4，t5，t6)的一種方法。還有其他方法可以檢測充氣袖套的擠壓終點。例如在如圖3所示的加壓階段42期間，在通過氣泵擠壓後的某點後，充氣袖套出現壓力下降或無壓力增加，那麼這一點可以被看作是氣泵擠壓終點。壓力變化率可以按照以下方式測定dP＝P(t)-P(t-Δt)，其中，P表示壓力值，t表示時間點，Δt在0.05至0.2秒之間，最好是0.1秒；如果dP小於或等於0，那麼表示檢測到一個氣泵擠壓終點，如果dP大於0，那麼表示沒有檢測到氣泵擠壓終點。
在加壓階段42測定氣泵的擠壓終點是測定一種適合於對圖1中的顯示器34進行顯示值更新的相關壓力事件的一種方法。還有其他方法可以測定適合於對顯示器34的顯示值更新的相關壓力事件。例如相關壓力事件也可以是當充氣袖套24中的壓力值比上一次顯示器34顯示更新時的壓力值增加了5mmHg或是更多。更可取的是壓力值增加了10mmHg或是1千帕斯卡。最可取的是這些壓力顯示值為10mmHg或是1千帕斯卡的整數倍。這樣的顯示值最容易被操作員讀取。相關壓力事件也可以進一步包含與時間有關的事件。例如相關壓力事件也可以是壓力值比顯示器34前一次更新時的壓力值增加了5mmHg或更多並且時間過了0.5秒或更多。當然，也可以單獨根據時間事件顯示器34進行顯示值更新，例如當對顯示器34前一次更新時的時間過了0.5秒或更多時對顯示器34進行顯示值更新。
在加壓階段42，顯示器34上顯示的充氣袖套24內的壓力值或其近似值的計算由微處理器32中的加壓壓力顯示程序來完成。一個最好的例子是壓力顯示的起點為0mmHg，近似值為10的整數倍。如圖1所示的手動氣泵22被操作員擠壓，從而將空氣壓入充氣袖套24中。在手動氣泵22中的空氣被壓入充氣袖套24的過程中，充氣袖套24內的壓力值被採集到微處理器32內，微處理器32內的程序檢測到充氣袖套24內的壓力在上升，充氣袖套24內的壓力屬於加壓階段42，微處理器32將測到的充氣袖套24內的壓力按四捨五入的原則近似為10mmHg的整數倍，然後與顯示器34上當前所顯示的值相比較，如果充氣袖套24內的壓力按四捨五入近似後的近似值比顯示器34上當前所顯示的值增加了10mmHg，那麼微處理器32就將顯示器34上所顯示的值更新為充氣袖套24內的當前壓力的四捨五入近似後的近似值。否則，顯示器34上所顯示的值不變。按照這種方法，顯示器34上所顯示的值每10mmHg更新一次，並且與充氣袖套24內的壓力值的最大誤差為5mmHg，這對加壓階段42的壓力監測而言是足夠精確的。
在無脈搏減壓階段46，微處理器32執行無脈搏減壓壓力顯示程序，例如以等壓力間距減小的方式在顯示器34上顯示充氣袖套24內的壓力值或其近似值，如圖3中例子p5，p6，p7，p8所示。等壓力間距可以是2mmHg，也可以是0.2千帕斯卡，3mmHg，0.5千帕斯卡，或者4mmHg。壓力顯示的終點最好為0mmHg，這樣，所顯示的壓力值為等壓力間距的整數倍。例如，顯示器34上顯示的充氣袖套24內的壓力值或其近似值可以是180mmHg，178mmHg，176mmHg，174mmHg，等等。這些壓力顯示值為等壓力間距2mmHg的整數倍。這樣的顯示值較容易被操作員讀取。同時，由於是等壓力間距減小，顯示值的更新頻率與充氣袖套24內的壓力的變化速率成比例，操作員可以根據顯示值的更新頻率來直觀地判斷充氣袖套24內的壓力的變化速率。這如同操作員可以根據汞柱血壓計的汞柱下降的快慢來直觀地判斷充氣袖套24內的壓力的變化速率一樣。
在無脈搏減壓階段46，顯示器34上顯示的充氣袖套24內的壓力值或其近似值的計算是由微處理器32中的無脈搏減壓壓力顯示程序來完成。一個最好的例子是壓力顯示的終點為0mmHg，等壓力間距為2mmHg。如圖1所示的手動氣泵22被操作員停止後，操作員便會逐漸打開氣閥2，從而充氣袖套24中的氣體被放出，充氣袖套24內的壓力下降。在充氣袖套24的壓力下降過程中，充氣袖套24內的壓力值被採集到微處理器32內，微處理器32內的程序檢測到充氣袖套24內的壓力在下降，但沒有檢測到脈搏，充氣袖套24內的壓力屬於無脈搏減壓階段46，微處理器32將測到的充氣袖套24內的壓力按「四捨五入」的原則(即壓力減小值不足等壓力間距的一半便捨去，過了等壓力間距的一半便視壓力減小值為等壓力間距值)近似為2mmHg的整數倍，然後與顯示器34上當前所顯示的值相比較，如果充氣袖套24內的壓力按「四捨五入」近似後的近似值比顯示器34上當前所顯示的值減小了2mmHg，那麼微處理器32就將顯示器34上所顯示的值更新為充氣袖套24內的當前壓力的四捨五入近似後的近似值。否則，顯示器34上所顯示的值不變。按照這種方法，顯示器34上所顯示的值與充氣袖套24內的壓力值的最大誤差為1mmHg，這對在無脈搏減壓階段46的壓力監測而言是足夠精確的。
由於用一個同樣的值去更新顯示器34上所顯示的值等價於沒有更新顯示器34上所顯示的值，上述比較後更新顯示器34上所顯示的值的方法可以簡化為將每次所得近似值都對顯示器34上所顯示的值更新。
在有脈搏減壓階段48，每當微處理器32中的脈搏檢測程序檢測到充氣袖套24內的壓力信號中的一個脈搏信號時，微處理器32中的有脈搏減壓壓力顯示程序立即顯示此脈搏信號發生時充氣袖套24內的壓力值，並將所顯示的值保留到檢測到下一個脈搏信號到來或者有脈搏減壓階段結束時再做顯示更新。由於人的脈搏頻率一般在每分鐘40至120跳，這種每次脈搏更新一次壓力顯示的方法為操作員贏得了0.5秒至1.5秒的壓力讀取時間，並且所顯示的壓力正是血壓測量中需要準確讀取的壓力。
用說明性的方案描述這項發明，不是想限制想像力。對說明性的方案的不同的改造，和用其它替換性的方案，對於熟練所述技術的人來說是顯而易見的。因此，最後聲明只要在本發明的實質範圍內，任何這樣的改造或者替換方案是可以預期的。
權利要求
1.數字式血壓計，其特徵在於包括手動加壓氣泵，手動減壓氣閥，分別與手動加壓氣泵和手動減壓氣閥連接的可充氣部件，該可充氣部件內的氣壓由壓力傳感器轉換後，經微處理器計算處理得出實時壓力值，所述微處理器中設置有加壓檢測程序，加壓壓力顯示程序，脈搏信號檢測程序，有脈搏減壓壓力顯示程序，以及無脈搏減壓壓力顯示程序。
2.根據權利要求1所述的數字式血壓計，其特徵在於所述加壓檢測程序對操作員在血壓測量過程中任何時間對所述可充氣部件可能的加壓進行檢測，並在檢測到所述可充氣部件內的壓力屬於加壓階段時起動或者維持所述加壓壓力顯示程序；所述脈搏信號檢測程序用於可充氣部件內壓力的減壓階段，脈搏信號檢測程序對所述可充氣部件進行脈搏信號檢測，並在檢測到所述脈搏信號時起動或者維持所述有脈搏減壓壓力顯示程序，當可充氣部件內壓力屬於默認的無脈搏減壓階段時，起動或者維持所述無脈搏減壓壓力顯示程序。
3.根據權利要求1所述的數字式血壓計，其特徵在於所述加壓檢測程序在測量血壓的整個過程中不停地對可充氣部件內的壓力進行檢測，並判斷可充氣部件內的壓力是否屬於加壓階段；判斷加壓階段的準則為在一給定的時間內，可充氣部件內的壓力增加了一個給定的量；
所述加壓壓力顯示程序，在加壓階段對可充氣部件內的壓力選擇以下任意一種方式進行顯示其一，當檢測到手動加壓氣泵擠壓的終點時對可充氣部件內的壓力值或其近似值進行顯示，所述手動加壓氣泵擠壓的終點可以通過檢測在加壓階段出現的壓力峰值或檢測可充氣部件的壓力變化率而確定；其二，當檢測到壓力增加了10mmHg或其他易讀數值的整數倍時對可充氣部件內的壓力值或其近似值進行顯示；其三，當可充氣部件內的壓力為10mmHg或其他易讀壓力數值的整數倍時對可充氣部件內的壓力值進行顯示。
4.根據權利要求1所述的數字式血壓計，其特徵在於當加壓檢測程序判定可充氣部件內的壓力不屬於加壓階段時，微處理器中的顯示程序立即轉為默認的無脈搏減壓階段，並起動無脈搏減壓壓力顯示程序，同時開起脈搏信號檢測程序和繼續執行加壓檢測程序；
無脈搏減壓壓力顯示程序以至少0.2千帕斯卡或2mmHg，或最多0.5千帕斯卡或4mmHg的壓力數值間距以等間距減少的方式顯示可充氣部件內的氣壓值或其近似值；所述近似值為滿足所述條件的，最靠近可充氣部件內真實壓力值的數值。
5.根據權利要求1所述的數字式血壓計，其特徵在於所述脈搏信號檢測程序在減壓階段對可充氣部件內的氣壓進行脈搏信號檢測，檢測時可以是局部壓力峰值檢測當局部壓力峰值達到給定值時，判定檢測到脈搏信號；當判定檢測到脈搏信號時起動或者維持有脈搏減壓壓力顯示程序；同時繼續執行加壓檢測程序和脈搏信號檢測程序如果在給定時間內，沒有檢測到脈搏信號，程序自動轉為默認的無脈搏減壓階段，並起動無脈搏減壓壓力顯示程序；同時繼續執行脈搏信號檢測程序和加壓檢測程序。
6.根據權利要求1所述的數字式血壓計，其特徵在於當脈搏減壓壓力顯示程序在檢測到脈搏信號時，對可充氣部件內的壓力進行顯示，並且將所顯示的壓力值保留到檢測到下一個脈搏信號時或者過了一定時間尚未檢測到下一個脈搏信號時才將所顯示的可充氣部件內的壓力值進行更新。
7用於數字血壓計的壓力顯示方法，特徵在於所述血壓計包括手動加壓部件，減壓部件，分別與該手動加壓部件和減壓部件連接的可充氣部件，與該可充氣部件連接的壓力傳感器，與該壓力傳感器連接的電子電路和微處理器，以及與該微處理器連接的數字顯示器，所述微處理器安裝有加壓檢測程序，加壓壓力顯示程序，脈搏信號檢測程序，有脈搏減壓壓力顯示程序，以及無脈搏減壓壓力顯示程序；從而通過所述微處理器實現加壓壓力顯示方法，無脈搏減壓顯示方法，或有脈搏減壓壓力顯示方法，並且在所述數字顯示器上顯示所述可充氣部件內的壓力值或其近似值。
8.根據權利要求7所述的用於數字血壓計的壓力顯示方法，特徵在於所述有脈搏減壓壓力顯示方法為當檢測到所述可充氣部件內的壓力中的一個脈搏信號時立即在所述顯示器上顯示所述可充氣部件內的壓力值，並且將所顯示的壓力值保留到檢測到下一個脈搏信號時或者過了一定時間尚未檢測到下一個脈搏信號時才將所顯示的所述可充氣部件內的壓力值進行更新；所述一定時間為1.5-2.0秒。
9.根據權利要求7所述的用於數字血壓計的壓力顯示方法，特徵在於所述無脈搏減壓壓力顯示方法為以0.2千帕斯卡，2mmHg，3mmHg，0.5千帕斯卡，或4mmHg的壓力數值間距等間距變化的方式顯示所述可充氣部件內的氣壓值或其近似值。
10.根據權利要求7所述的用於數字血壓計的壓力顯示方法，特徵在於所述加壓壓力顯示顯示方法為所述加壓壓力顯示方法為在所述手動氣泵被擠壓到達終點時，顯示所述可充氣部件內的壓力值或其近似值，並且以不小於5mmHg的壓力數值間距等間距變化的方式顯示所述可充氣部件內的氣壓值或其近似值。
全文摘要
本發明提供一種數字式血壓計，所述血壓計配有用於對充氣袖套加壓的手動氣泵和用於減壓的手動手閥，操作員可以在血壓測量過程中任何時間通過操作手動氣泵和手動手閥改變到血壓測量的不同階段；所述血壓計採用微處理器中設置的程序檢測血壓測量過程中發生的事件，確定血壓測量的不同階段，從而採用不同的方法在數字顯示器上顯示壓力值，使所顯示的壓力值具有較長的更新時延，有效的可預見性，和對不同階段而言足夠的準確性，達到操作員既易於讀取壓力值，又能獲得對不同階段而言足夠準確的壓力讀數的目的；所述血壓計在減壓時採用等壓力間距遞減的顯示方法，便於操作員直觀判斷充氣袖套減壓速率。
文檔編號A61B5/022GK101589946SQ20081011318
公開日2009年12月2日 申請日期2008年5月27日 優先權日2008年5月27日
發明者陳雲權, 雲 徐 申請人:普立思勝醫療技術(北京)有限公司