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电子血压计的原理是什么?

作者:广东麻将更新时间:2020-11-01 02:29点击次数:字号:T|T

  最近在医院测血压,了解到水银血压计的原理是利用柯式音,但电子血压计依靠什么原理呢?

  电子血压计是用的示波法的原理,也叫震荡法。是90年代发展起来的一种比较先进的电子测量方法。其原理简述如下:首先把袖带捆在手臂上,对袖带自动充气,到一定压力(一般比收缩压高出30~ 50mmHg)后停止加压,开始放气,当气压到一定程度,血流就能通过血管,且有一定的振荡波,振荡波通过气管传播到压力传感器,压力传感能实时检测到所测袖带内的压力及波动。逐渐放气,振荡波越来越大。再放气由于袖带与手臂的接触越松,因此压力传感器所检测的压力及波动越来越小。 选择波动最大的时刻为参考点,以这点为基础,向前寻找是峰值0.45的波动点,这一点为收缩压,向后寻找是峰值0.75的波动点,这一点所对应的压力为舒张压, 而波动最高的点所对应的压力为平均压。值得一提的是0.45与0.75这个常数,对于各个厂家来说不尽相同,都是以临床测试的统计结果为依据而确定的。

  示波法血压计是现在很流行的一种血压计,80%拥有血压计的家庭使用的都是示波法血压计。说它先进,只是在电子测量血压上的先进,但测量技术上不是很好。 由于示波法测得值是浮动变化的,不存在规律性,可能存在若干个最大值,所以根据计算得到的数据无法真正体现血压的数值。所以示波法测量血压也是建立在假设的前提之下的。首先,受测者的波形是标准化的;其次,用来计算血压值的公式和系数(0.45和0.75)和受测者是相同的,健康的人一般来讲是能够大致符合该系数的,不健康的人往往不符合,但是只有不健康的人才更为需要血压计。

  示波法的判断依据是通过大量的人群实验由统计学方法给出,因此这种测量方法必将造成部分人群的测量误差,有时误差可达几十毫米汞柱。据统计,示波法只适用于70%的人群,对另外30%的人群,误差较大。对于同一个人,示波法有时候准确,有时候误差较大。

  用一只矿泉水瓶,盛3/4水,将示波法血压计袖带气囊固定在矿泉水瓶外面,有节奏地摇晃矿泉水瓶,示波法血压计将给出相应的读数,证明示波法血压计的读数在一定条件下是不可信的。 采用同样的方法,脉搏波血压计绝对不可能给出读数。

  示波法血压计采用经验数据判定血压读数,但只适合于平静状态下的血压测量,而不能进行运动后的血压测量。

  在进行运动血压测量时,采用脉搏波血压计和示波法血压计同时测量双臂血压,并记录血压值,可以发现示波法血压计由于误差太大,根本无法进行运动后血压的测量 。

  水银式血压计的原理 血液在血管内流动和水在平整光滑的河道内流动一样,通常是没有声音的,但当血液或水通过狭窄的管道形成涡流时,则可发出声音,测量人体血压的血压计就是根据这个原理设计的。

  我们可以知道若是一条河流原本是畅通无阻的,但若强行将它塞住,则当压力过大的时候,水压的力量将足以冲破这些阻力,以维持流动。血压的概念就是血液流经血管壁时的压力。由心脏出来的血液,需要有推力,才能绕行身体一周,心脏就是借着不停的收缩、放松,将血液推送前进。

  知道了血压计的原理之后,我们选购压力传感器,主要的目的是想要将血压这个物理量转换成电压的讯号,它的工作原理是透过pump的充气、漏气来调整气体的压力。因为压力让压力传感器内部的材料发生形变,在经过惠司同电桥后反应出相对的电压差,反过来我们也可以从其电压的变化知道当时的压力。

  当我们腕带的压力等于血压时,血液开始可以流通而产生所谓的cuff声,这时候也就是收缩压,我们必须开始从这里做纪录,直到最后当cuff声没有的时候,此点即为舒张压。

  当压力传感器经由我们线性充放气的控制时会有直流的电压变化,我们若将压力传感器得来的讯号做一定比例的放大,可发现压力在收缩压与舒张压之间的时候,我们可以由示波器上看到会另有交流的讯号。此时我们将讯号分为二处其一经高通滤波器,所以当收缩压与舒张压发生的时候,相对交流讯号也发生,那么相对应另一经由低通滤波器的讯号(也就是当时的压力),这样就可以得知此人的收缩压及舒张压了。

  我们将获得的血压讯号经由A/D Converter的转换,再将其转换后的数据显示在LCD及monitor上。

  丈量血压的仪器称为血压计。血压计可分为直接式和直接式两种。 两种血压计的作业原理是不相同的, 直接式是用压力传感器直接丈量压力改变; 直接式的作业原理则是操控从外部施加到被测部位上的压强, 并将操控的结果与其相关的柯氏音的发生和消失的信息加以判别。 前者不论对动脉或静脉都可接连测验, 而后者只能丈量动脉的收缩压和舒张压。 直接法丈量仪器有汞柱血压计、随机零点血压计、绷簧表式血压计、 主动电子血压计、间歇式长期血压丈量计、 皮肤小动脉血压测定计等。这些血压计都是依据不同需求而规划的, 如随机零点血压计是为战胜目测等人为差错而较精确地研讨血压改变 时运用; 间歇式长期血压丈量计则是用来接连24小时监测血压改变的; 皮肤小动脉血压测定计是为幼儿、婴儿、新生儿而规划的; 因为智能化的开展, 电子血压计可主意向充气袖带内充气及显现血压值的读数。 指套式电子血压计只需将一个指套戴在手指上,就可主动丈量血压, 更为便利。需求留意的是, 这些主动电子血压计测得的血压值可能与汞柱式血压计测得的血压值 有必定差数,应预先进行校验,并记住这一差数。 近年依据世界法制计量组织提出的世界主张《血压计修订草案规定》 ,血压计刻度改毫米汞柱(mmHg)为干帕(kPa)。 1kPa=7.5mmHg,标尺上的分度值是0.5kPa。 现在血压表上有两种刻度,运用时请留意。 绷簧表式血压计启用之前,应先作查看。 可正常运用的血压表平常表盘指针应指在零位,加压后,反响灵敏, 并仍能回复至原零位。电子血压计的原理与检定 现在越来越多数字式电子血压计进入医疗卫生用品商场,在医疗系统中有很多用于临床的无创血压监护仪和多参数监护仪等设备,其一起的特点是动态无创丈量人体血压(收缩压和舒张压)。血压丈量精确与否关系到广大人民群众生命健康安全。国家把血压计列为国家强制检定计量用具。现在大部分无创式的电子血压计选用示波法丈量血压。计量部门对这些血压丈量用具只能检定其静态目标,关于其丈量血压(收缩压舒张压)精确度的检定,没有的确可行的办法和手法。因而很有必要对示波法电子血压计丈量血压精确度的检定办法进行评论。 一.示波法电子血压计的原理 血压是指血管内的血液关于单位面积血管壁的侧压力,也即压强。也就是说血管内血液的静压就是血压。 人体的血压是随时刻周期改变的,收缩压是指血压的最大值,舒张压是指血压的最小值,见图1。 图1 血压计所要丈量的量就是收缩压和舒张压。而示波法丈量血压,就是当绑在手臂上的袖带压力比血管收缩压高出约60mmHg时,血管被阻断。跟着袖带压力的下降血管由阻断变导通,这一进程就会在袖带中发生一系列的小脉冲,见图2。把小脉冲拾取出来,将其峰值连成曲线。依据包络线的形状,找出相应的特征点判别出收缩压和舒张压。 图 2 图3 包络线的形状首要受收缩压、舒张压、血管和手臂力学特性等参量影响。其间收缩压和舒张压是首要影响参量。而示波法血压丈量没有完善的理论推导,使得特征点的断定只能依靠收集样本的计算概括,因而能够说示波法丈量血压是根据计算的办法,有必定的离散性。 二.检定办法 示波法电子血压计的检定分两部分:静态和动态。 静态检定是指血压计传感器测压精确度的检定。这是一个惯例检定,在这里不作评论。 动态检定是指对血压计丈量收缩压、舒张压精确度的检定。现在国内外都没有的确可行的血压计动态检定办法。本文章作要点评论。 1.由血压计的丈量可看出,动态检定最有用的办法是发生一个规范的收缩压和舒张压量,给血压计丈量。血压计的丈量结果与规范值的差值即为血压计丈量收缩压和舒张压的根本差错。 △Pd=Pdj-Pdb; △Ps=Psj-Psb; 其间: △Pd:血压计舒张压根本差错; △Ps:血压计收缩压根本差错; Pdj:血压计舒张压丈量值; Pdb:舒张压规范值; Psj:血压计收缩压丈量值; Psb:收缩压规范值; 这个办法有两个首要部分:发生规范的收缩压、舒张压;使该规范值能被血压计丈量。 (l)发生规范的收缩压、舒张压 从收缩压和舒张压的界说可看出,规范收缩压和舒张压的发生实际上就是要发生一个规范的模仿血压波,使其峰值和谷值的精确度应满足检定要求。从血压的界说可断定:因为血压是指静压,因而不论模仿血压波的压力介质是液体仍是气体都不会对检定发生附加的不断定度。 (2)使规范的收缩压、舒张压能被血压计丈量。 示波法电子血压计(以下简称血压计)是经过绕扎在手臂上的袖带中的压力由高究竟的改变进程中,手臂肱动脉由阻断到导通,使得袖带中的压力叠加上一系列压力小脉冲。血压计感应这些信号,经过必定的运算,求出人体肱动脉的收缩压和舒张压。(手腕式的示波法电子血压计原理和手臂式的同等,在这里不作评论。) 由此可见血压计的检定在发生规范的血压波信号后,必须有一个组织担任把血压波信号传递给血压计。这个传递组织同等于人体的手臂把血压传递给血压计,称为模仿手臂。模仿手臂的力学特性等效于人体手臂。 选用这种检定办法的长处是: ①契合量值传递的要求。 上述的检定办法是从血压的根本界说动身,从血压计的丈量动身,发生规范的量值。这些量值能很简单的完成量值溯源。 ②办法可靠。 选用这种办法检定血压计的进程与血压计丈量血压的作业进程彻底一样。因而能够说这种办法不存在办法上的附加差错。 ②能彻底的检定血压计。 这种办法把血压计的袖带也看成是血压计的一个传感部分进行检定。所以说它能完好的检定血压计。 要完成该检定办法从技术上说是有相当大难度的,规范血压波的发生和模仿手臂的制作难度都是很大的。国内外都没有完成该检定办法的手法。由广东省计量科学研讨所和广东省医疗器械研讨所一起研发的示波法电子血压计检定设备完成了这个检定办法。其规范收缩压和舒张压的不断定度为0.3kPa(2mmHg)。使得这个检定办法从想象变成实际。 2.从血压计的作业原理动身还能够得出别的一种检定办法。(严格的说这种办法不能完成量值传递的检定。) 这种办法的根本思路是复原包络线。它首要收集必定量的人群包络线,经过计算概括断定出一条典型的包络线。这条包络线隐含着收缩压和舒张压的量值,即它标称着收缩压和舒张压的值。在检定的进程中经过一个设备经管路衔接把这条典型的包络线复原给血压计。血压计传感器感应压力改变,拾取出该包络线,断定血压值。血压计测得值与典型包络线的血压标称值之差即为血压计丈量血压的根本差错。这个办法的最大问题是包络线所标称的收缩压和舒张压量值无法经过惯例的试验办法进行检定。也就是说它无法进行量值溯源。 现在国外有一些根据这种办法的设备。这些设备可用于血压计的研发开发和出产进程中的辅佐校验,把它们用于日常的检定中是不合适的。 三.完毕 以上首要介绍了两种检定示波法电子血压计的办法,其间第一种办法应该更契合量值传递检定的要求。可是也存在着一些问题,首要是示波法的基础理论支撑还很短缺,使得模仿手臂力学模型的树立难度相当大,只能依靠计算概括的办法进行处理。跟着示波法的不断完善,咱们相信其检定办法和手法也会不断的完善。

  选电子血压计就要选大点的品牌,现在出来的太多了。电子血压计要看大品牌、看看是不是真正的智能化,建议:希盟智能电子血压计还不错的!

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