專利名稱:一種人體血壓柯氏音強度圖像儀的制作方法
技術領域:
本實用新型涉及柯氏音法血壓測量電子化技術領域,具體涉及一種人體血 壓柯氏音強度圖像儀。
背景技術:
人體血壓是醫學科學在18世紀的重要發現,現在人們都知道,血壓是人體 健康狀況的重要表征,也是疾病診斷和治療的重要的判斷和參考依據。發現血 壓以后,血壓計量方法和測量方法的研究就成為重要的課題, 一百多年前的探
索中提出的,比較有代表性的方法有震蕩法和柯氏音法兩種a
振蕩法1896年, 一位德國研究者發現,在使用臂帶充放氣測量血壓的過 程中,隨著外壓力的下降,臂帶內氣體中會出現一個振蕩波,其幅度與人體血 壓相關。他認為,測得這種振蕩波的幅度,就可以通過某種換算關系求得收縮 壓和舒張壓。這一建議公布以后,進一步的實驗都可以確認振蕩波確實存在,
幅值也可檢測,但所稱換算關系難以定論a
柯氏音法*. 1905年,俄國醫生柯洛特可夫(Koro&off)發現,用裝有氣囊
的臂帶通過加壓將上臂臂彎上方的肱動脈壓癟,在隨后的放氣減壓過程中,通 過聽診器可以探測到血流重新沖開血管后會發出和心動節律相同的血液沖擊、 回流、摩擦混合音,后來即命名這種節律音為柯氏音。按音強、音調、音色, 柯氏音可分為彈響音、雜音、拍擊音、捂音和消失音5期或者5相。柯氏建議: 取彈響音出現時的柯氏音第一音對應的平衡外壓力為收縮壓;對于成人,取"消 失音"(常取為可能探測到的最末音)對應的外壓力為舒張壓;對于兒童,取拍 擊音向捂音轉變時的"變音"對應的外壓力為舒張壓;人體血壓即以"收縮ffi/ 舒張壓"聯合表示。這就是一百多年來人類公認的血壓計量方法和測量方法, 全世界的診所則一直使用聽診器探測柯氏音以測量人體血壓。
柯氏音法確立以后,世界醫學界一直采用由人耳通過聽診器探測柯氏音, 再配置一個合適的氣體壓力計用以計量和顯示所加的氣體外壓力,從而判斷人體血壓。這種聽診器+氣體壓力計測量血壓的方法即稱為聽診法。由于沒有更可 靠的方法和適用的器具,聽診法一直被當作柯氏音法的經典實現方式,被全世 界的診所用作血壓測量標準方法,甚至被說成是所謂"金標準"。但是,隨著科 技的發展,特別是社會經濟的發展,聽診法的缺陷越來越明顯,歸結起來有如 下幾方面
1、 柯氏音法的基本準則就是要可靠地探取其第一音和最末音(或"變音") 據以確定收縮壓和舒張壓。由于任何個體的柯氏音脈沖陣列總是兩端最弱、最 模糊,因此要可靠探取其第一音和最末音并不容易。在聽診法中,測量者以自 己的耳朵通過聽診器進行這種探取,其可靠性完全決定于測量者的專業訓練水 平、聽覺、注意力、工作態度等主觀因素和聽診器的質量,主觀性和誤差率必 然相當大,因為這本身就是一種無標準或非標準的、主觀決定性的測量;用一 個多聯聽診器通過同一聽診頭同時聽測某個受測者的血壓,各聽測者報出的結 果差別會很大,這是醫學院校中常見的現象
2、 隨著社會和經濟的不斷發展,高血壓病成為威脅人類健康和生命的常見 病,迫切需要簡便、可靠的血壓測量器具,以推廣血壓的自測、互測,提高血 壓自知率。聽診法需要專業訓練,還霈要好的聽覺和注意力,顯然不適合或不 可能在醫學殿堂以外推廣應用
3、 隨著信息技術的發展,越來越多的醫學參數霈要存儲、追溯,聽診法這 種完全人工化的血壓測量不能適應這種病歷電子化的醫學現代化要求。
聽診法的這些基本缺陷早就啟示和要求血壓測量電子化研究。在這種研究 中,示波法有過重大的影響。上世紀50年代以后,有人提出用電子方法檢測前 述振蕩波測量人體血壓,并稱之為示波法,其實質也就是前述振蕩法,只是示 波法進一步認為振蕩波的幅值對應于人體血壓平均值;測得這個幅值對應的平 衡外壓力,再尋求一種換算方法,就可以算出收縮壓和舒張壓。但是,由此設 計和制造的示波法電子血壓計雖經各種技術改進,都普適性差,這種實際上在 另行建立血壓計量和測量方法的打算被證明是行不通的。后來,示波法便力圖 從電子"算"法上向柯氏音法逼坻。2002年,國際法制計量組織(QIML)發布 R16-2《無創自動血壓計》的國際建議,明確了示波法是一種"箅"血壓的方法, 建議要求其控制測量血壓的最大平均誤差為士0.7kPa (土5miHg),最大的實驗標準偏差為1.1kPa (8mmHg)。這樣的誤差范圍顯然是醫學測量不能接受的。
在反復中,歷史再次確認柯氏音法作為無創間接血壓計量和測量的科學方 法,血壓測量電子化的方向就是柯氏音法電子化的方向,其要義是用電子探 測器探測柯氏音,轉換為蜂鳴器的鳴叫,出現第一聲鳴叫時從配用的氣體壓力 計上讀記收縮壓,最后一聲時讀記舒張壓。這就是電子助測式血壓測量器具, 產品名稱有如"電子聽診血壓計"、"助讀式血壓計"等》
電子助測式血壓測量器具同樣經歷了艱難的研究、發展的歷程。上世紀末, 本發明人所在的上海上達醫用儀表廠有限公司研制的助讀式血壓計終于取得了 成功,其助測血壓的可靠性、精準性得到市場和科技界的共同認可。著名生物 醫學工程專家、中國工程院俞夢孫院士肯定這項創新方向正確,產品設計原理 可靠,并歸結其原理為用高靈敏度探測收縮壓,然后再根據人體柯氏音的規 律性判斷舒張壓。上海市食品藥品監督管理局在嚴格論證的基礎上,于2007年 底批準注冊該產品的預期用途為"供專業醫生用于人體收縮壓和舒張壓"測量。 可以說,助讀式血壓計類產品有效地避免了對柯氏音的主觀探測,實現了 探測的機械化,也為大眾提供了簡便、可靠的血壓自測、互測器具。但是,它 還不是以直接的方式向人們展示受測者的柯氏音,由于歷史的原因,人們往往 還是懷疑它的提示鳴叫是否與真實的柯氏音同步對應,這就阻礙了它的推廣應 用;同時,助讀式血壓計類產品目前的構成也不能適應上述病歷電子化的迫切 需要。
因此,為適應社會科技的電子化發展和人們的實際霈求,研發出一種新型 血壓檢測的醫療設備來克服上述缺點已成為迫切需要。
實用新型內容
本實用新型所要解決的技術問題在于,提供一種人體血壓柯氏音強度圖像 儀,它能以更直接的方式顯示、輸出和存儲受測者血壓的柯氏音強度圖像,使 得檢測人體血壓更方便、更可靠,效率更高。
為了解決上述問題本實用新型的技術方案是這樣的
一種人體血壓柯氏音強度圖像儀,包括CKJ中央處理系統、與CPU中央處 理系統輸入端連接的信號輸入磁備、與CKJ中央處理系統輸出端連接的信號輸出設備和直流供電系統。
所述CPU中央處理系統接收信號輸入設備的系列信號輸入,通過內部數字 化程序處理,轉換為信號輸出設備的系列信號輸出。所述CMJ中央處理系統是 由一個或兩個以上的CPU組合構成的組合型CPU,其編定的程,收和處理所 述輸入設備的電子模塊的各類輸入信號,轉變成相應的各類輸出數字信號,控 制所述輸出設備的電子模塊。
所述信號輸入設備包括有與CPU中央處理系統的的信號輸入端連接的有 柯氏音傳感器模塊、壓力傳感器模塊、功能選擇操作系統模塊和欠壓探測模塊, 所述柯氏音傳感器模塊、壓力傳感器模塊、功能選擇操作系統模塊以及欠壓探 測模塊之間為并聯關系。
所述柯氏音傳感自塊是通過濾波放大器模塊與CHJ中央處理系統相連 接,即柯氏音傳感器模塊的一端連接微放大器模塊,所述濾被放大器模塊的 另一端連接CPU中央處理系統,柯氏音傳感器模塊產生柯氏音模擬信號,并經 濾波放大器模塊內適合的模擬電路濾波和放大,然后傳輸給CPU中央處理系統 模塊;
所述壓力傳感器模塊一端連接CPU中央處理系統,壓力傳感器模塊的另一 端連接壓力控制系統模塊,所述壓力控制系統模塊控制壓力傳感器模塊,將壓 力傳感器模塊產生的壓力信號傳輸給CHJ中央處理系統;
所述功能選擇操作系統模塊與CPU中央處理系統直接相連,并向CHJ中央 處理系統傳輸功能操作信號,所述功能操作信號主要包括增益調節、圖像移動、 停止和清屏;
所述信號輸出設備主要包括LCD圖形顯示模塊、聲/光提示模塊、工作指示 模塊、欠壓指示模塊和數據接口模塊,輸出的信號有柯氏音脈沖強度的LCD 圖形顯示、柯氏音的聲/光提示、數據接口以及工作措示、欠壓指示。
所述LCD圖形顯示模塊通過以壓力為橫軸,對應的柯氏音脈沖強度為縱軸 的圖形表示出柯氏音脈沖強度的LCD圖形顯示,人們可以直觀地從LCD圖形 兩端脈沖對應的壓力判斷收縮壓和舒張壓,同時LCD圖形也能顯示心率的變化;
所述柯氏音的聲/光提示模塊為測量者提供柯氏音脈沖出現的瞥報
所述數據接口模塊包括能驅動所顯示的LCD圖形的打印和能連接USB電子病歷存儲器的接口,即數據接口模塊連接有圖形打印模塊和usb接口模塊。
所述直流供電系統是由6v直流電源向3.3v穩壓器、cpu中央處理系統模 塊、壓力傳感器模塊和欠壓探測模塊提供6v直流供電,所述3.3v穩壓器向濾 波放大器模塊提供3.3v直流供電,向cpu中央處理系統模塊,a/d基準電
壓o
本實用新型的有益效果是,它能以更直接的屏幕同步展示方式向人們展示 受測者的柯氏音,血壓測量更加方便、快捷而準確,本實用新型提供的人體血 壓柯氏音強度圖像儀不僅第一次使人類的柯氏音法血壓測量變得客觀、透明, 測量結果無可置疑,而且也第一次使人類血壓測量實現可追溯性,第一次使人 類血壓測量能夠存儲作電子病歷。
附圉說明
以下結合附圖和具體實施方式
來進一步詳細說明本實用新型;
圖1為率實用新型一種人體血壓柯氏音強度圖像儀的結構示意圖2為本實用新型一種人體血壓柯氏音強度圖像儀的電子功能模塊連接示
奢蹈,
愚團;
,圖3是一次典型的柯氏音生成及其強度圖像;
圖4是本實用新型一種人體血壓柯氏音強度圖像儀應用于所述圖3那次測 量應當生成的lcd圖形顯示;
圖5是本實用新型一種人體血壓柯氏音強度圖像儀變速放氣應當生成的 lcd圖形顯示。
具體實施方式
為了使本實用新型實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白 了解,下面結^"具體圖示,進一步闡述本實用新型。
本實用新型一種人體血壓柯氏音強度圖像儀包括cpu中央處理系統1、與
cpu中央處理系統輸入端連接的信號輸入設備,與era中央處理系統輸出端連接 的信號輸出設備和直流供電系統。所述cpu中央處理系統i接收信號輸入設備 的系列信號輸入,通過內部數字化程序處理,轉換為信號輸出設備的系列信號參看圖l,本實用新型一種人體血壓柯氏音強度圖像儀,
圖2表示了本實用新型一種人體血壓柯氏音強度圖像儀的各電子功能模塊 及其相互間的連接關系。
參看圖2, CPU中央處理系統1是本實用新型的關鍵的、多功能的數字式 信息處理模塊,由一個或兩個以上的CPU組合構成的組合型CPU,其編定的程 序接收和處理所述輸入設備的電子模塊的各類輸入信號,轉變成相應的各類輸 出數字信號,控制所述輸出設備的電子模塊a
所述與CPU中央處理系統輸入端連接的信號輸入設備包括柯氏音傳感器 模塊2、壓力傳自模塊3、功能選擇操作系統模塊4和欠壓探測模塊5,所述 柯氏音傳感器模塊2、壓力傳感器模塊3、功能選擇操作系統模塊4以及皿探 測模塊5之間為并聯關系。
所述柯氏音傳感器模塊2是通過一濾波放大器模塊21與CPU中央處理系 統1相連的,即柯氏音傳感器模塊1的一端連接濾波放大器模塊21,所述濾波 放大器模塊21的另一端連接CHJ中央處理系統1,柯氏音傳感器模塊4產生柯 氏音模擬信號,并經濾波放大器模塊21內適合的模擬電路濾波和放大,然后傳 輸給CPU中央處理系統模塊1;所述柯氏音:im信號輸入是由柯氏音傳感器模 塊2和濾波放大器模塊21的連接組合作用生成,是LCD圖形顯示和聲/光提示 兩輸出的信號來源,經CHJ中央處理系統1處理后成為所述兩輸出; 所述壓力傳感器模塊3 —端連接CHJ中央處理系統1,壓力傳感器模塊3 的另一端連接壓力控制系統模塊31,所述壓力控制系統模塊31控制壓力傳感器 模塊3,將壓力傳感器模塊3產生的壓力信號傳輸給CPU中央處理系統1 ;
所述壓力控制系統模塊31由臂帶內置氣囊、打氣球、自動放氣閥、手動放 氣閥、尾氣閥和連接管組合構成當需要生成均勻降壓的LCD圖形顯示時,均 勻放氣減壓當需要節約診療時間時,可變速放氣,生成兩端緊縮、中間疏松 的LCD圖形顯示,由于本實用新型是典型的柯氏音法血壓測量裝置,柯氏音探 測器定域探測柯氏音,應采用標準尺寸的軟布臂帶所述壓力傳感器模塊3探 測臂帶氣襄內的氣體壓力,轉變成電信號,傳輸給CPU中央處理系統l,經處 理后成為LCD圖形顯示的一個坐標信號來源。所述傳感器的柯氏音探測器預置于所述臂帶中,測量綁扎時能對準肱動脈搏動位置,所探測的柯氏音信號通過
合適的電纜傳輸給所述濾波放大器21,所述臂帶是圖l所示壓力控制系統模塊 31的一個部件。
所述功能操作系統模塊4與CPU中央處理系統1直接相連,并向CPU中央 處理系統1傳輸功能操作信號,所述功能操作信號主要包括增益調節、圖像移 動、停止和清屏;
所述欠壓探測模塊5與CPU中央處理系統1直接相連,對整個電路系統進 行欠壓檢測。
所述與CHJ中央處理系統1輸出端連接的信號輸出設純括:聲/光提示模 塊6、工作指示模塊7、欠壓指示模塊8、 LCD圖形顯示模塊9、數據接口模塊 10,所述聲/光提示模塊6、工作指示模塊7、欠壓指示模塊8、 LCD圖形顯示模 塊9、數據接口模塊10之間為并聯關系,并且與所述輸入設備的各電子功能模 塊相對應,
所述聲/光提示模塊6在每次足夠強度的柯氏音或噪音都將觸發一次閃光或 蜂鳴器鳴叫,向本設備使用者發出可能的柯氏音脈沖警報
所述工作指示模塊7設有指示燈,所述指示燈綠色是否點亮告知6V直流供 電的通斷;
所述欠壓指示模塊8也設有指示燈,所述指示燈黃色,由欠壓探測經CKJ 中央處理系統1處理后決定是否點亮告知6V直流供電是否欠壓
所述LCD圖形顯示模塊9將CHJ中央處理系統1處理同歩輸入的柯氏音 模擬信號和壓力信號在LCD屏幕上顯示成以壓力為橫軸、對應的柯氏音脈沖強 度為縱軸隨時間蹇延的圖像,觀察者據此判定受測者的血壓;
所述數據接口模塊10又連接有圖形打印模塊11和USB接口模塊12,包括 能驅動所顯示的LCD圖形的打印和能連接USB電子病歷存儲器的接口-
所述直流供電系統是由6V直流電源13向3.3V穩壓器14、 CKJ中央處理 系統l、壓力傳感器模塊3和欠壓探測模塊S提供直流供電;所述3.3¥穩壓器 14向濾波放大器21提供3.3V直流供電,向CKJ中央處理系統1提供A/D基準
電壓o
參看圖3,它表示一次典型的柯氏音^及其強度圖像,圖2的上圖以曲線表示這次血壓測量中受測者紘動脈血液內壓力的周期性變化,標有陰影的部分
表示超過外壓力的血液的一次次沖流,它們都產生對應的柯氏音脈沖;圖2的 下圖則表示了隨著外壓力出現下降出現的柯氏音脈沖陣列,脈沖的強度、音色、 音調表現出階段性變化;外壓力下降到低于血液內壓力下限時,柯氏音探測器 下方出現正常的脈搏音,圖2中也顯示出了幾次脈搏音。
圖4是本實用新型一種人體血壓柯氏音強度圖像儀應用于所述圖3那次測 量應當生成的LCD圖形顯示。與現有的助讀式血壓計產品不同的是,圖3中舒 張壓過后的脈搏音在這里可以被顯示出來,以展現客觀、真實的圖像;CPU中 央處理系統1將可靠地識別、剔除和抑制干擾,整個電子電路的抗干擾能力越 強,LCD圖形顯示中柯式音脈沖陣列圖像EJ^晰在本圖4所示情形中,觀 測者根據柯氏音第一脈沖和最后脈沖對應的壓力橫坐標,可以清楚地判斷受測 者的血壓約為"128/82" mirf!g:圖形下方的脈搏率由CPU中央處理系統1根 據柯氏音模擬信號輸入運算后給予顯示;操作設備的屏幕控制系統端鈕,選擇、 調整、定格合適的LCD圖形顯示畫面,即可輸出打印為門診記錄,或輸出到存 儲器存儲為受測者的電子病歷。
圖5是本實用新型一種人體血壓柯氏音強度圖像儀變速放氣應當生成的 LCD圖形顯示。由于本實用新型主要供診所使用,為節約診療時間,減少病人 痛苦,變速放氣是經常需要的措施,本圖5表示某高血壓患者血壓約為 226/82mmHg,完全以2 4rnml^s的國際建議標準速率放氣,測量過程將持續 1分鐘左右,不僅患者不適,診療環境也不允許。現在操作者在加壓到250mm% 左右時讓本實用新型的壓力fe制系統自動慢速均勻放氣減壓,當明顯可判定收 縮壓后加入快速放氣減壓,當從LCD圖形變化判斷快到舒張壓時恢復自動慢速 均勾放氣減壓,這就使得測量時間明顯縮短。如果LCD圖形勻速延伸,對應快 速放氣減壓區域的圖形將明顯收縮,而兩端的圖形疏松,柯氏音脈沖清晰,從 而仍可準確判斷血壓。
以上顯示和描述了本實用新型的基本原理、主要特征和本實用新型的優點。 本行業的技術人員應該了解,本實用新型不受上述實施例的限制,上述實施例 和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理,在不脫離本實用新型精神和范 圍的前提下本實用新型還會有各種袞化和改進,這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型范圍內。本實用新型要求保護范圍由所附的權利要求書及其等 同物界定。
權利要求1、一種人體血壓柯氏音強度圖像儀,其特征在于,它由CPU中央處理模塊,與CPU中央處理模塊輸入端相連的柯氏音傳感器模塊、壓力傳感器模塊和直流供電模塊和與CPU中央處理模塊輸出端相連的顯示器模塊共同構成,所述柯氏音傳感器模塊和壓力傳感器模塊為并聯關系。
2、 根據權利要求1所述的一種人體血壓柯氏音強度圖像儀,其特征在于, 所述CPU中央處理模塊是由一個或兩個以上的CPU組合構成的能將各類輸入 信號轉變成對應的輸出數字信號、并控制各電子功能模塊的組合型CPU。
3、 根據權利要求1或2所述的一種人體血壓柯氏音強度圖像儀,其特征 在于,所述CPU中央處理模塊的輸入端還連接有功能選擇操作模塊和欠壓探 測模塊。
4、 根據權利要求1所述的一種人體血壓柯氏音強度圖像儀,其特征在于, 所述柯氏音傳感器模塊與CPU中央處理模塊之間連接有一濾波放大器模塊。
5、 根據權利要求1所述的一種人體血壓柯氏音強度圖像儀,其特征在于, 所述壓力傳感器模塊連接有一壓力控制模塊。
6、 根據權利要求1所述的一種人體血壓柯氏音強度圖像儀,其特征在于, 所述直流供電模塊分別連接穩壓l^塊、欠壓探測模塊和壓力傳感器模塊。
7、 根據權利要求3所述的一種人體血壓柯氏音強度圖像儀,其特征在于, 所述功能選擇操作模塊包括增益調節、圖像移動、停止和清屏的信號輸入。
8、 根據權利要求6所述的一種人體血壓柯氏音強度圖像儀,其特征在于, 所述穩壓器模塊還與濾波放大器模塊相連。
9、 根據權利要求1所述的一種人體血壓柯氏音強度圖像儀,其特征在于, 所述顯示器模塊包括聲/光提示模塊、工作指示模塊、欠壓指示模塊、LCD圖 形顯示模塊和數據接口模塊。
10、 根據權利要求9所述的一種人體血壓柯氏音強度圖像儀,其特征在 于,所述數據接口模塊的外端又分別連接圖形打印模塊和USB接口模塊。
11、 根據權利要求9所述的一種人體血壓柯氏音強度圖像儀,其特征在 于,所述LCD圖形顯示模塊是能將CPU中央處理系統處理同步輸入的柯氏音模擬信號和壓力信號在LCD屏幕上顯示成以壓力為橫軸、對應的柯氏音脈沖 強度為縱軸隨時間蔓延的圖像的電子模塊。
12、 根據權利要求9所述的一種人體血壓柯氏音強度圖像儀,其特征在 于,所述欠壓指示模塊設有能顯示黃色告知是否欠壓的指示燈。
13、 根據權利要求9所述的一種人體血壓柯氏音強度圖像儀,其特征在 于,所述工作措示模塊設有能顯示綠色告知直流供電通斷的指示燈。
14、 根據權利要求9所述的一種人體血壓柯氏音強度圖像儀,其特征在 于,所述聲/光提示模塊設有能發出柯氏音脈沖警報的閃光燈和蜂鳴器。
15、 根據權利要求9所述的一種人體血壓柯氏音強度圖像儀,其特征在 于,所述聲/光提示模塊、工作指示模塊、欠壓指示模塊、LCD圖形顯示模塊、 數據接口模塊彼此之間為并聯關系。
專利摘要本實用新型公開了一種人體血壓柯氏音強度圖像儀,它是通過CPU中央處理系統接收系列信號輸入,通過數字化程序處理,轉換為系列信號輸出。所述系列信號輸入包括柯氏音模擬信號、壓力信號和功能選擇操作信號;所述系列信號輸出主要包括柯氏音脈沖強度的LCD圖形顯示、柯氏音的聲/光提示、數據接口以及工作指示和欠壓指示。本實用新型提供的人體血壓柯氏音強度圖像儀有益效果是第一次使人類的柯氏音法血壓測量變得客觀而透明,測量結果更加準確,也第一次使人類血壓測量能夠存儲作電子病歷,本實用新型將有效提高診所的醫療水平,人體的血壓測量將更加方便、快捷、準確。
文檔編號A61B5/0225GK201253204SQ20082015310
公開日2009年6月10日 申請日期2008年9月17日 優先權日2008年9月17日
發明者崔開海, 容 徐 申請人:上海上達醫用儀表廠有限公司