多参数监护仪及其检测方法技术

多参数监护仪及其检测方法，由传感器、检测电路，计算机主机，显示器、打印机，操作控制器组成，特点是传感器用五枚随弃式心电电极，分别置于颈部、胸部、左小腿踝关节上方，计算机主机设有显示电路，检测血流波的传导时间和振荡周期，建立描述动脉血压变化的非线性数学模型，利用计算机的中断资源建立主程序和中断服务程序，无创伤实时测量每搏动脉血压，同时检测心率、心脏每搏排血量，呼吸率等多种生理参数及动态心电图。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种，是医学临床使用的监护仪及检测方法，实现无创伤实时测量每博血压。医学临床使用的监护仪器中，测量动脉血压分为有创伤和无创伤两种测量方式。有创伤测量能够实时检测每博血压，但是必须切开动脉血管放置传感器，使用不方便，应用范围较窄。目前广泛使用的无创伤袖带气式测量血压方式，由于测量原理所限，不能够实时测量每博血压，在临床使用中，当患者血压突发性变化时，无法迅速及时的为医生提供详细的血压变化情况，甚至会延误抢救患者生命的宝贵时间。英国HEALTHCARE有限公司研制出的BP-50无袖带式动态血压测量系统，依据脉博波传导时间和心率来测量动脉血压。用心率作为测量血压的依据，从理论上讲是不太可靠的。使用该系统时，必须用人工测量血压的方法，测定患者在安静和运动两种状态下的不同血压值，输入计算机进行较正。该系统不能实时测量血压，需要在计算机上回放测量结果。在实际使用中，如果要求重危病人在运动状态下测量血压显然有很多困难。美国专利US-4807638披露了建立平均动脉压与脉博波传播速度的线性函数MAP＝(APPD/0.55H-210ms)/-0.875据此设计测量装置，测量每博平均动脉压，该装置不能测量收缩压和舒张压，用线性函数近似描述平均动脉压变化也不够准确。本专利技术的目的在于提供一种能够无创伤实时测量每博血压，结构简单，成本低，使用方便，能够测量舒张压和收缩压，和平均动脉压，满足对危重病人和手术中病人进行监护要求的。本专利技术多参数监护仪，有传感器及由高频恒流源、心电放大器、微分器、滤波器、放大器和两个解调器构成的检测电路，由A/D转换器、计算机CPU、存贮器、输入电路、输出电路构成的计算机主机和显示器、打印机、操作控制器，其特征在于传感器采用五枚随弃式心电电极，在颈部及左小腿踝关节上方5cm处各设置一枚电极，与检测电路中的高频恒流源输出端OUT1和OUT2(IN4)分别连接，构成载波调制回路；在胸部上方距颈部电极5cm处及心电图胸导联V5处各设置一枚电极，与检测电路的输入端IN1、IN2即解调器1的输入端连接，构成第一个检测回路，共用传感器及检测电路中的解调器1和高频恒流源，检测阻抗微分波dz/dt和阻抗呼吸波RP；在左小腿踝关节上方25cm处设置一枚电极，连接检测电路的IN3，即检测电路中解调器2的输入端，与左小腿踝关节上方5cm处设置的电极构成第二个检测回路，共用一个传感器检测小腿血流波Z(t)；在检测电路中解调器1的高频变压器B401的输入端串接有电容C401构成的高通滤波器，共用传感器检测心电波ECG和检测阻抗微分波dz/dt；在计算机主机中设有一个显示电路。本专利技术多参数监护仪的检测方法，由生物电阻抗技术设计的检测电路检测的胸部阻抗微分波dz/dt和小腿血流波Z(t)的最大峰值点之间的时间延迟是血流波沿动脉，从心脏到腿的传导时间PDT，小腿血流波Z(t)最大峰值点与其后的一个幅度较小的重博波之间的时间间隔是小腿血流波Z(t)的振荡周期OCT，其特征在于用血流波的传导时间作为描述舒张压变化的变量，舒张压相对于血流波传导时间的变化率，与舒张压的大小成正比，建立非线性数学模型d(DBP)d(PDT)=-DBPτ1]]>其中，DBP为舒张压，PDT为血流波的传导时间，τ1为时间常数，负号是由于PDT增加时，DBP单调减少，舒张压的通解为DBP＝K1e-(PDT+C1)/τ1取血流波传导时间PDT的单位为ms时，通解中的常数项可以确定K1＝32(KP)，τ1＝145ms，65ms＜PDT+C1＜340ms，C1为修正系数，依据被测量者的性别、年龄Y和身高H来计算×1.6ms女C1＝×1.3ms Y＜60 男×1.0msY≥60 男其中，H≥135cm，16≤Y≤70，若年龄超过70岁，则按70取Y值，得到特解DBP＝32e-(PDT+C1)/145ms用血流波Z(t)的振荡周期OCT作为描述动脉脉压PUP变化的变量，脉压相对于血流波振荡周期的变率与脉压大小成正比，建立非线性数学模型d(PUP)d(OCT)=-PUPτ2]]>其中，PUP为脉压，OCT为肢体血流波振荡周期，τ2为时间常数，负号是由于OCT增加时，PUP单调减少，脉压通解为PUP＝K2e-OCT/τ2取小腿流波振荡周期的单位为ms时，通解中的常数项可以确定；K2＝40(KP)，τ2＝195ms，180ms＜OCT＜500ms，得脉压的一个特解PUP＝40e-OCT/195ms对于动脉血管弹性导常患者的舒张压DBP和脉压PUP，采用非线性数学模型DBP＝32e-(PDT+C1)/145ms+P1PUP＝40e-OCT/195ms+P2小腿血流波Z(t)不产生振荡没有出现重博波的患者，则脉压变换采用PUP＝0.56DBP+P2其中P1、P2为静态误差校正系数，采用人工测压方法，测定一次患者的血压值，与动脉弹性正常人群的数学模型测量值相比较其差值即为P1和P2。按本专利技术提供的，结构简单，使用方便，成本低，实现了无创伤实时测量每博血压，能测舒张压，收缩压和平均动脉压，同时检测心率、每博排血量、呼吸率等多种生理参数及动态心电图，满足对危重病人和手术中病人进行监护的要求。本专利技术有如下附图图1为多参数监护仪传感器安置及原理框图；图2、图3为多参数监护仪中检测电路的电原理图。图4(a)、图4(b)为多参数监护仪中由单片机80C196组成计算机主机的电原理图。图5(a)、图5(b)、图6(a)、图6(b)为多参数监护仪中由多片计算机Z80B组成计算机主机的电原理图。图7为主程序流程图。图8为A/D转换器中断服务程序流程图。图9为定时器中断服务程序流程图。图10为CRT显示器场同步信号中断服务程序流程图。图11为操作控制器中断服务程序流程图。图12为键处理中断服务程序流程图。图13为打印机中断服务程序流程图。图14、图15、图16为多参数护仪显示的预备状态。图17、图18、图19为多参数监护仪显示的正式监护状态。图20为检测电路输出的心电波ECG、阻抗微分波dz/dt，阻抗血流波Z(t)的同步波形图。图21为修正系数C1对舒张压DBP与传导时间PDT函数曲线的作用。图22为校正系数P1对舒张压DBP与传导时间PDT函数曲线的作用。图23为校正系数P2时脉压PUP与振荡周期OCT函数曲线的作用。下面参照附图说明本专利技术的实施方案。如图1所示，多参数监护仪有传感器40、20、22、30、32、检测电路80，计算机主机90、显示器92、打印机94、操作控制器96。传感器采用五枚随弃式心电电极，人体12的颈部及左小腿踝关节上方5cm处各设置一枚电极40、32与检测电路中高频恒流源的输出端OUT1(50)和OUT2(HN4、72)分别连接，构成载波调制回路。检测电路中的高频恒流源通过该回路向人体输出50KHZ恒定电流信号，由于通过人体的50KHZ电流大小恒定不变，根据欧姆定律检测人体不同部位的电压，也就检测到该部位的生物电阻抗即血流博动的变化。人体12胸部上方距颈部电极40的5cm处设置电极20及心电图胸导联V5处电极22与检测电路的60、62输入端IN1、IN2即检测电路1的输入端连接，构成第一个检测回路本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多参数监护仪、有传感器及由高频恒流源、心电放大器、微分器、滤波器、放大器和两个解调器构成的检测电路，由Ａ／Ｄ转换器、计算机ＣＰＵ、存贮器、输入电路、输出电路构成的计算机主机和显示器、打印机、操作控制器，其特征在于传感器采用五枚随弃式心电电极，在颈部及左小腿踝关节上方５ｃｍ处各设置一枚电极，与检测电路中的高频恒流源输出端ＯＵＴ１和ＯＵＴ２（ＩＮ４）分别连接，构成载波调制回路；在胸部上方距颈部电极５ｃｍ处及心电图胸导联Ｖ５处各设置一枚电极，与检测电路的输入端ＩＮ１、ＩＮ２即解调器１的输入端连接，构成第一个检测回路，共用传感器及检测电路中的解调器１和高频恒流源，检测阻抗微分波ｄｚ／ｄｔ和阻抗呼吸波ＲＰ；在左小腿踝关节上方２５ｃｍ处设置一枚电极，连接检测电路的ＩＮ３，即检测电路中解调器２的输入端，与左小腿踝关节上方５ｃｍ处设置的电极构成第二个检测回路，共用一个传感器检测小腿血流波Ｚ（ｔ）；在检测电路中解调器１的高频变压器Ｂ４０１的输入端串接有电容Ｃ４０１构成的高通滤波器，共用传感器检测心电波ＥＣＧ和检测阻抗微分波ｄｚ／ｄｔ；在计算机主机中设有一个显示电路。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈瑜，
申请(专利权)人：陈瑜，
类型：发明
国别省市：85[中国|重庆]