一种电子无创血压测量装置，它具有单片机及外围存储与控制器、模数转换、袖带压力放大电路与脉搏波放大电路、袖带压过压保护电路，与袖带压力传感器、快、慢放气阀和充气泵相连的气路，其特征在于：脉搏波信号处理算法对血压测量执行如下步骤： （１）当系统加电后，通过系统加载后首先调用初始化程序完成对系统硬件的常规检测和正常工作状态的设置，进一步与上位机完成握手后转入主程序，等待命令； （２）主程序模块随时在查询当前所得到的命令，并根据这个命令执行下一步的操作，也可以中止当前的操作，返回主程序模块恢复等待状态； （３）串口通讯程序模块通过串口完成上、下位机之间的数据传输，命令设置与应答随时查询串口缓存中是否有收到的内容或需要发送的数据，一旦有马上启动发送或接受子程序指令； （４）测量状态与模式转换程序模块将根据当前收到的上位机命令来调整当前设置状态和测量模式； （５）血压测量模块完成对袖带的充气、放气，测量状态监测与判断、袖带压力和脉搏波的分析与处理、最后完成血压的计算； （６）数据采集与预处理程序模块实时进行袖带压力和脉搏波信号的采集和预处理，同时对脉搏波进行基准波的识别和幅度的计算、存储； （７）出错处理程序模块将根据不同的错误信息输入返回不同错误信息代码，并通知系统主程序。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种基于捆绑在手臂的袖带，并利用充气泵、放气阀、压力传感器和相应的电子放大和数字电路以及脉搏波信号处理算法完成对血压测量的电子无创血压测量装置。
技术介绍
无创血压测量方法都是采用基于袖带脉搏波的振荡方法。人体血压的无创测量方法主要有利用柯氏音的听诊法(简称柯氏音法)和利用袖带振荡波的比例系数法(简称振荡法)。柯氏音法是有经验的医护人员采用医用听诊器、水银压力计及袖带、充/放气囊通过将袖带捆绑在受试者上臂的适当位置，以听诊器贴近肱动脉，以充/放气囊向袖带充气增加压力直到阻塞手臂的血液流动，然后通过充/放气囊逐步减低袖带压力以恢复手臂的血液流动，在这个过程中手臂的动脉血流脉动会产生一个由小到大，再由大到小的柯氏音变化，并可借助听诊器和水银压力计来听取柯氏音的变化以确定收缩压和舒张压。目前在电子血压测量设备中绝大多数是使用了基于振荡法的血压测量方法，基本过程与听诊法极为类似，即也通过袖带充气升压以阻塞手臂的血液流动，然后逐渐使袖带放气降压以恢复手臂的血液流动，并监测袖带内的静态压力和因动脉血的脉动所产生的压力脉搏波，但计算方法是通过测量在放气过程手臂的动脉血流脉动变化传递到袖带内所产生的压力脉搏波及其对应的袖带压力，可以检测到一组幅度从小到大，再由大到小的压力脉搏波及对应的由大到小的袖带压力，并以压力脉搏波的最大值所对应袖带压力为平均压，再依据经验值的压力脉搏波的幅度比例系数(压力脉搏波的最大值乘以二个小于1的系数得到的二个幅度值所对应的袖带压力分别为收缩压和舒张压，如0.7)来向袖带压高的方向推算出收缩压，而向袖带压低的方向推算出舒张压(简称基于袖带振荡脉搏幅度的比例系数法)。电子血压测量设备的基本结构一般包含(一)检测袖带压力的压力传感器及处理电路，(二)基于袖带压力变化的压力脉搏波处理电路，(三)过压力检测传感器及放大、保护处理电路，(四)袖带、控制放气阀、充气泵与压力传感器连接的气路及充、放气控制，(五)模/数转换、单片机系统，(六)电源部分。其中测量过程中压力脉搏波和袖带压力的检测可以放在充气后的放气阶段或充气阶段，放气阶段的放气形式可以是连续均匀放气(即以3-5mmHg均匀压力递减，同时检测压力脉搏波)，也可以是台阶放气(即以5-10mmHg的台阶逐次减低袖带压力，在每个压力台阶上检测压力脉搏波)，每次台阶压力减低的大小将根据检测到的脉搏波幅度和当前的袖带压来确定。连续均匀放气形式将增加血压测量过程的时间，对手臂运动、体位变化的影响也难于克服，抗运动干扰能力弱，其应用受到一定限制，而台阶放气形式将减少血压测量时间，并能克服由于手臂运动、体位变化等引发的干扰，具备较好的抗干扰能力，所以很多公司在血压测量中大多采用台阶放气形式。其不足之处是1.压力、脉搏波信号检测电路较复杂、无测量增益控制。2.后备的过压力保护电路不能有准确的两个或多个过压力点设置，对压力传感器的适应能力不好。
技术实现思路
本项专利技术的目的在于克服上述现有技术中的不足之处而提供一种优化了模块模拟信号的处理电路结构，改善袖带压力和脉博波电路的共模仰制能力，增加脉搏波电路的增益控制从而改善了新生儿血压测量的适用范围，增加多个可调的过压力保护点设置，改善了过压力保护电路对不同预期用途的适应性，同时也增加过压力保护电路对压力传感器的适应能力；本专利技术的另一目的是配合硬件电路改进重新设计了系统软件，共同完成基于袖带脉搏波的振荡方法的电子无创血压测量装置。本专利技术的目的可以通过以下措施来达到这种电子无创血压测量装置，它具有单片机及外围存储与控制器、模数转换、袖带压力放大电路与脉搏波放大电路、袖带压过压保护电路，与袖带压力传感器、快、慢放气阀和充气泵相连的气路，其特殊之处在于脉搏波信号处理算法对血压测量执行如下步骤(1)当系统加电后，通过系统加载后首先调用初始化程序完成对系统硬件的常规检测和正常工作状态的设置，进一步与上位机完成握手后转入主程序，等待命令；(2)主程序模块随时在查询当前所得到的命令，并根据这个命令执行下一步的操作，也可以中止当前的操作，返回主程序模块恢复等待状态；(3)串口通讯程序模块通过串口完成上、下位机之间的数据传输，命令设置与应答随时查询串口缓存中是否有收到的内容或需要发送的数据，一旦有马上启动发送或接受子程序指令；(4)测量状态与模式转换程序模块将根据当前收到的上位机命令来调整当前设置状态和测量模式；(5)血压测量模块完成对袖带的充气、放气，测量状态监测与判断、袖带压力和脉搏波的分析与处理、最后完成血压的计算；(6)数据采集与预处理程序模块实时进行袖带压力和脉搏波信号的采集和预处理，同时对脉搏波进行基准波的识别和幅度的计算、存储；(7)出错处理程序模块将根据不同的错误信息输入返回不同错误信息代码，并通知系统主程序。主程序模块将根据不同的测量模式，调用血压测量控制程序模块，启动后首先进行充气过程，并在过程中对袖带类型进行判断，当袖带压力充到预定的目标压力后，逐步按预定的放气台阶方式进行台阶放气，并根据当前袖带压力和放气状态进行放气状态的调整，同步检测各个台阶上的袖带压力和脉搏波，同时也对当前的测量时间、袖带压力变化等状态进行监测与判断，确认测量是否继续或异常终止，当采集到的袖带压力和脉搏波达到预期的目标后终止台阶放气过程，测量过程正常结束，对脉搏波进行插值、平滑、拟合处理，最后根据比例系数法首先计算平均压，再计算收缩亚和舒张压，并将结果通知上位机，系统返回主程序。本专利技术的目的还可以通过以下措施来达到该装置的电路主要包括袖带压力、脉搏信号及信号检测电路和后备的过压力保护电路，其袖带1分别与压力传感器29相连，其中主信道为压力传感器2的输出连接到仪表放大器3完成静态袖带压力的放大，仪表放大器3输出端的一路通过适当的分压和滤波后直接接到模数转换器8，实现静态袖带压力的数据采集，而从仪表放大器3输出端的另一路脉搏波经过电容17隔离后输入给两级反相比例放大器45来实现脉搏波的信号放大，同时在反相运算放大器5上还连接了程控的增益选择12，确保在不同应用模式下(成人/新生儿)设置有不同的增益，之后将所得到脉搏波信号6再送入模数转换器8，完成脉搏波的数据采集；后备的压力检测信道是由压力传感器9所连接的运算放大器100及后续比较器11组成，用于检测袖带压力是否超过预定的保护压力点，确保受试者的安全，其中压力传感器9以差分形式输入到差分放大器10，这个差分放大器10是由两个同相比例放大器100组成的具有差分输入/输出的放大电路，完成静态袖带压力的放大，这个放大电路的两个输出端分别连接到后续比较器11的两个输入端，同时在这个后续比较器11的同相输入端接入多个可调的参考电压15，这样就可以实现多个过压点保护的准确状态翻转，以适应不用应用模式下期望设置不同过压保护点的需求，而后续比较器11的输出状态改变将输入到微处理器16做进一步的处理，通讯接口21为中央微处理器16与上位机联系通道，袖带1通过气路转接器分别接入快放阀14、慢放阀13，而快放阀14和慢放阀13通过接入阀控制电路19受到中央微处理器16控制，抽气泵18也是通过气路转接器接入袖带1，再通过接入泵控制电路20受到中央微处理器16的控制。上述框图的实际电路原理图如图所示本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
【专利技术属性】
技术研发人员：叶继伦，黄晓东，陶波，余深衍，
申请(专利权)人：深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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