一种无创血压模拟系统及其实现方法技术方案

本发明专利技术特别涉及一种无创血压模拟系统及其实现方法，包括：用于输出压力波形信号给步进电机的微处理器模块、容积不大于20cc气缸、位置传感器、压力传感器、温度传感器、一个通过第一电磁阀与大气连接的放气管，一个通过第二电磁阀与所述气缸连接的内部血压袖带、在所述汽缸上设有与血压计连接的压力端口。本发明专利技术提供了一种通过电子技术对应用示波法原理血压计及检测和校准仪器，可以用于示波法无创血压计的生产或研发，同现有技术相比，由于其量值转换装置高效、精密且长时间不用维护，是模拟仪具有重复性好、精确、长时间运行稳定的特点；相对现有无创血压模拟装置增加多种检测功能，从而使本发明专利技术模拟参数多样、检测功能全面。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于医疗测试设备领域，特别涉及，通过外围充气泵、电磁阀模块可以对血压计进行漏气率测试、过压保护测试和静态压力校准，并设有内部标准气瓶模拟袖带进一步提高模拟的一致性。
技术介绍
随着现代生活节奏的加快及生活方式的改变，健康得到人们越来越多的关注，血压做为一项重要的健康指标已经得到广泛应用和认可。血压成为临床上诊断疾病、观察治疗效果、进行预后判断等的重要依据，血压的测量可以通过直接和间接两种方法实现.直接法是有创测量方法.通过将导管插入血管内.由压力传感器获得血压值；间接法是无创测量方法。有创法具有测量准确的优点，无创血压测量中最常用的方法为示波法和柯氏音法。水银血压计就是应用柯氏音法原理，在临床广泛应用。随着电子技术的发展，示波法广泛应用于电子血压计中，相较于柯氏音法，示波法排除了主观因素和环境声干扰，实现了血压的自动测量，使血压测量不再依靠专业人员，普通人在家里即可测量。因此，血压计的性能对血压的测量值有着重要的影响，大多数血压计都建议一年检测一次。目前对于对示波法血压计的检测方法和设备基本分为两种，一种是模拟人体手臂；一种是根据示波法原理将模拟压力波动直接输入到血压计的气动系统中。模拟人体手臂方案，所采用传动装置复杂，一般由弹性膜包裹着夹有人造血管的人造肌肉层，由于现有材料限制这些人造组织很难模拟真正的人体组织，从而对血压计的测量造成误差，而且这种装置大都采用静态血压模拟，无法实现不同患者状态的模拟。另一种方法如专利公开号为CN 202342027 U的专利采用的就是将模拟压力波动直接输入到血压计气动系统的方法，虽然采用了将模拟压力波动 直接输入到血压计的气动系统中的实现方法，从专利中可以看出其采用的伺服电机控制复杂，需要一个专用的控制器。他的传递装置包括了连接轴、丝杆、丝杆固定座、移动平台、活塞、气缸，量值传递复杂，通过其外的密封盒可以看出其运行环境要求严格，各部件间需润滑、无尘，长时间运行不利于其稳定和准确性；而且此方案中没有活塞位置反馈装置，将无法修正活塞初始位置的偏差造成的模拟一致性偏差，并且无法准确模拟脉搏量参数。此方案没有自动充气和放气装置，无法对血压计的气密性、过压保护等性能进行检测，无法全面的检测血压计，特别是在模拟婴儿血压测量时，其准确性和重复性及差。
技术实现思路
本专利技术的目的提出，针对现有血压模拟设备技术上的不足，通过精密位置传感器对模拟误差进行修正，通过外围充气泵、电磁阀模块可以对血压计进行漏气率测试、过压保护测试和静态压力校准，并设有内部标准气瓶模拟袖带进一步提高模拟的一致性。为了实现上述目的，本专利技术的技术方案是:一种无创血压模拟系统，所述系统包括: 一个用于输出压力波形信号给步进电机的微处理器模块； 一个带有活塞的容积不大于20cc气缸，所述步进电机连接并驱动所述活塞前后运动；一个设置于气缸活塞口、传递活塞位置的位置传感器，所述位置传感器与所述微处理器丰旲块连接； 一个设置于汽缸上、反馈气缸内压力的压力传感器，在气缸与压力传感器连接的管路中设置有温度传感器，所述温度传感器和压力传感器与所述微处理器模块连接； 一个通过第一电磁阀与大气相连的放气管，所述第一电磁阀与所述微处理器模块连接； 一个通过第二电 磁阀与所述气缸连接的容积不大于290cc的内部血压袖带，所述第二电磁阀与所述微处理器模块连接； 在所述汽缸上设有与血压计连接的压力端口。方案进一步是，所述气缸通过单向阀连接一个用于漏气率测试、过压保护测试的隔膜式气泵。一种基于无创血压模拟系统的无创血压模拟实现方法，所述系统包括: 一个用于输出压力波形信号给步进电机的微处理器模块； 一个带有活塞的容积不大于20cc气缸，所述步进电机连接并驱动所述活塞前后运动；一个设置于气缸活塞口、传递活塞位置的位置传感器，所述位置传感器与所述微处理器丰旲块连接； 一个设置于汽缸上、反馈气缸内压力的压力传感器，在气缸与压力传感器连接的管路中设置有温度传感器，所述温度传感器和压力传感器与所述微处理器模块连接； 一个通过第一电磁阀与大气相连的放气管，所述第一电磁阀与所述微处理器模块连接； 一个通过第二电磁阀与所述气缸连接的容积不大于290cc的内部血压袖带，所述第二电磁阀与所述微处理器模块连接； 在所述汽缸上设有血压计连接的压力端口，压力端口连接一个被测血压计； 在所述微处理器模块中存储有对应不同类型血压的数据模型，其特征在于，所述无创血压模拟实现方法是: a.气缸活塞回到初始位置:通过检测位置传感器将气缸活塞恢复到原位； b.选择模拟数据类型:如果进行内部袖带血压测量，则关闭第一电磁阀，打开第二电磁阀；如果进行外部袖带血压的测量，则关闭第二电磁阀和第一电磁阀，并在压力端口处通过一个三通导管同时连接一个外部袖带和被测血压计； c.血压计测量开始后对袖带进行充气，直到检测不到按照模拟数据类型输出的脉搏波动时停止，然后血压计开始逐渐放气；充气时当汽缸压力大于启动阈值时，并且小于停止阈值时，微处理器模块开始按照所选数据类型，实时采集汽缸压力信号和活塞位置信号，所述信号用以控制驱动步进电机带动气缸活塞往复运动实现脉搏波幅压力曲线的输出到气缸形成闭环控制回路，同时，微处理器模块采集气缸温度数据； d.血压计输出测量的血压数据，模拟仪输出收缩压、舒张压、平均压、心率、脉搏量以及气缸温度数据。方案进一步是，所述启动阈值是6mmHg，所述停止阈值是20mmHg。方案进一步是,所述步骤c还进一步包括，当气缸压力大于所述收缩压20mmHg时，微处理器模块停止输出信号到步进电机。方案进一步是，所述驱动步进电机采用8细分的方式驱动步进电机，以及采用逐渐增加电机运行速度和逐渐降低运行速度的方式驱动步进电机的加速和减速。方案进一步是，所述逐渐增加电机运行速度和逐渐降低运行速度是运用抛物线升降频率实现的逐渐增加电机运行速度和逐渐降低运行速度。方案进一步是，所述步骤a还包括所述气缸通过单向阀连接一个隔膜式气泵，进行气缸和漏气率测试、过压保护测试。本专利技术与现有技术相比具有如下优点:通过精密位置传感器对模拟误差进行修正，通过外围充气泵、电磁阀可以对血压计进行漏气率测试、过压保护测试和静态压力校准，并设有内部标准气瓶模拟袖带进一步提高模拟的一致性。基于以上硬件电路设计通过软件程序处理不但可以模拟不同收缩压、舒张压和脉率，还可以模拟不同脉搏量、患者状态、心率失常、呼吸干扰、新生儿、腕式袖带等状态下的血压值。并且可以完整的模拟单个脉搏波形使血压仿真度更高。血压模拟系统具有可重复、稳定、精确的特点，可以快速、准确、全面的检测血压计的性能。本专利技术提供了一种通过电子技术对应用示波法原理血压计及检测和校准仪器，可以用于示波法无创血压计的生产或研发，同现有技术相比，由于其量值转换装置高效、精密且长时间不用维护，使模拟仪具有重复性好、精确、长时间运行稳定的特点；相对现有无创血压模拟装置增加多种检测功能，从而使本专利技术模拟参数多样、检测功能全面。下面结合附图和实施例对本专利技术作一详细描述。附图说明 图1本专利技术系统示意图。具体实施例方式实施例1: 一种无创血压模拟系统，参见图1，所述系统包括: 一个用于输出压力波形信号给步进电机I的微处理器模块2 ； 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无创血压模拟系统，其特征在于，所述系统包括：一个用于输出压力波形信号给步进电机的微处理器模块；一个带有活塞的容积不大于20cc气缸，所述步进电机连接并驱动所述活塞前后运动；一个设置于气缸活塞口、传递活塞位置的位置传感器，所述位置传感器与所述微处理器模块连接；一个设置于汽缸上、反馈气缸内压力的压力传感器，在气缸与压力传感器连接的管路中设置有温度传感器，所述温度传感器和压力传感器与所述微处理器模块连接；一个通过第一电磁阀与大气相连的放气管，所述第一电磁阀与所述微处理器模块连接；一个通过第二电磁阀与所述气缸连接的容积不大于290cc的内部血压袖带，所述第二电磁阀与所述微处理器模块连接；在所述汽缸上设有与血压计连接的压力端口。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：胡坤，许云龙，高瑞斌，张金玲，闫博华，邹翰斌，
申请(专利权)人：秦皇岛市康泰医学系统有限公司，
类型：发明
国别省市：