手动加压系统的压力值显示方法和电子血压计

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手动加压系统的压力值显示方法和电子血压计\n技术领域\n[0001] 本发明涉及手动加压系统的加压阶段的压力值检测及其显示技术，特别是一种手动加压系统的压力值显示方法和手动加压电子血压计。采用该压力值显示方法或电子血压计，能够使显示器上显示的压力值有足够的更新时延，使操作员便于读取压力值。\n背景技术\n[0002] 在测量血压时，有两种方式通过充气袖套对手臂或是手腕进行加压，一种是用手动气泵进行加压(手动加压)，一种是通过微型处理器控制电机气泵进行加压(自动加压)。在手动加压的情况下，操作员必须密切监控充气袖套的压力值，并及时的在压力值达到目标范围时停止手动气泵。电子血压计充气袖套的压力值通常是通过LCD或LED以数字的形式显示。因为在加压期间，压力值的变化速度较快，所以现有的手动加压电子血压计在加压期间，压力值的显示更新非常频繁，更新的周期一般小于0.5秒。如此短的时间周期，导致操作员很难读取和监控充气袖套的压力值。\n发明内容\n[0003] 本发明提供了一种手动加压系统的压力值显示方法，使操作员便于通过LCD或LED显示读取充气部件内的压力值。\n[0004] 本发明还提供一种采用上述方法的电子血压计。\n[0005] 本发明人经过检索，尚未发现本发明的手动加压系统的压力值显示方法以及采用该方法的电子血压计。\n[0006] 针对现有技术中存在的缺陷或不足，本发明人对健康的人进行了一项读取在LCD上不断显示更新的整数的读数速度实验，此整数的显示更新周期在人为控制下不断改变。\n通过此项试验我们发现：当整数的显示更新周期在小于或等于0.5秒时，此整数很难被读取；只有显示更新周期在0.6秒以上时，整数才能被基本准确可靠的读取。另外我们还发现最准确可靠读取整数的显示更新周期为1秒或更长。另外我们还发现当时间有限时，读数为5或10的整数倍比其他整数易于读取。\n[0007] 在另一个实验中，本发明人注意到一个典型的手动加压系统例如手动加压电子血压计，它的一次加压周期要大于0.5秒，通常为1秒或更长。\n[0008] 本发明人还在实验中注意到，在一个包括手动加压气泵和与其连接的充气部件的手动加压系统的加压过程中，当到达手动加压气泵挤压的终点时，充气部件内的气体压力会出现一些特征。这些特征包括：出现压力峰值；压力变化率为零或负数。\n[0009] 本发明提供一种手动加压系统的压力值显示方法，采用该方法，所显示的压力值具有足够的更新时延，使操作员便于读取压力值。\n[0010] 本发明总的技术构思为：在加压过程中，当到达手动加压气泵挤压的终点时，在显示器上显示压力值，该显示压力值为充气部件内的气压值或该气压值的近似值。通过对手动加压气泵挤压终点的检测，确定更新显示器上的压力值，从而实现较长的更新时延和大大降低更新频率，使操作员便于读取压力值。\n[0011] 本发明的技术方案如下：\n[0012] 手动加压系统的压力值显示方法，所述手动加压系统包括手动加压气泵和与其连接的充气部件，该充气部件内在加压阶段的气压由压力传感器转换后，经微处理器计算处理得出实时压力值，其特征在于：在加压过程中，分析充气部件内的气压特征，当检测到手动加压气泵挤压的终点时，在显示器上显示压力值，该显示压力值为充气部件内的气压值或该气压值的近似值。所述近似值是整数或整数的倍数。当显示压力值的单位为mmHg时，近似值取5或10的整数倍；当显示压力值的单位为千帕斯卡时，近似值取1或2的整数倍。\n[0013] 手动加压气泵挤压的终点可以利用当到达手动加压气泵挤压的终点时，其充气部件内的气体压力会产生一个压力峰值的特性，通过检测充气部件压力的峰值而确定。\n[0014] 手动加压气泵挤压的终点也可以利用当到达手动加压气泵挤压的终点时，其充气部件内的气体压力变化率会从正数变为零或负数的特性，通过检测充气部件压力的变化率是否为零或负数而确定。\n[0015] 所述压力峰值可按照以下方式测定：分别获得P(t-Δt)，P(t-2Δt)和P(t)的值，其中，P表示压力值，t表示时间点，Δt在0.05至0.2秒之间，最好是0.1秒；把P(t-Δt)与P(t-2Δt)和P(t)相比较，如果P(t-Δt)在这三个数中是最大的，那么表示检测到一个压力峰值。\n[0016] 所述压力峰值也可按照以下方式测定：dP＝P(t-Δt)-(P(t-2Δt)+P(t))/2)，其中，P表示压力值，t表示时间点，Δt在0.05至0.2秒之间，最好是0.1秒；如果dP大于\n0，那么表示检测到一个压力峰值，如果dP小于0，那么表示没有检测到压力峰值。\n[0017] 所述压力变化率可以按照以下方式测定：dP＝P(t)-P(t-Δt)，其中，P表示压力值，t表示时间点，Δt在0.05至0.2秒之间，最好是0.1秒；如果dP小于或等于0，那么表示检测到一个气泵挤压终点，如果dP大于0，那么表示没有检测到气泵挤压终点。\n[0018] 电子血压计，包括手动加压气泵和与其连接的充气部件，该充气部件可以是充气袖套，该充气部件连接有压力传感器，该压力传感器通过电子电路连接微处理器，该微处理器连接显示器；其特征在于：所述微处理器中设置有手动加压气泵挤压终点检测程序，在加压阶段，当检测到手动加压气泵挤压的终点时，在显示器上显示充气部件内的气压值或该气压值的近似值。\n[0019] 本发明的技术效果如下：\n[0020] 由于本发明手动加压系统的压力值显示方法和电子血压计，能够对充气部件内在加压阶段的气压进行有条件的选择性显示，从而实现较长的更新时延和大大降低更新频率。采用该方法，不仅能够将检测到的充气部件内的气体压力在实时可控的精度范围内有效地显示到显示器上，而且使操作员便于读取压力值，从而有效避免过度加压造成的事故。\n附图说明\n[0021] 图1是一个血压计的结构图。\n[0022] 图2是一个检测到压力峰值和更新压力值显示的软件流程图。\n[0023] 图3是一个显示气泵挤压的终点和充气袖套压力峰值关系的示意图。\n[0024] 附图标记列示如下：\n[0025] 22-手动气泵，24-充气袖套，26-压力传感器，28-差分放大器，30-模拟/数字(A/D)转化器，32-微处理器(MPU)，34-显示器，42-加压阶段，44-减压阶段，52-初始化(t＝\n0)，54-获取数据(A/D)，56-加压阶段判断，58-峰值测定，60-压力峰值判断，62-近似值计算(Pd＝10×n)，64-压力显示更新(Pd->LCD)。\n具体实施方式\n[0026] 下面结合附图(图1-图3)对本发明进行详细说明。\n[0027] 1.一个测量血压的设备，这个设备包括：\n[0028] a)一个充气部件；\n[0029] b)一个连接上述充气部件的气泵；\n[0030] c)一个显示上述充气部件压力的显示器；\n[0031] d)一个检测在上述充气部件加压期间相关压力事件的测量系统；\n[0032] e)一个当检测到上述相关压力事件时对上述显示器的显示更新的控制系统；\n[0033] 2.第1项所述的设备，其中上述相关压力事件为检测到上述充气部件的压力峰值；\n[0034] 3.第1项所述的设备，其中上述相关压力事件为检测到上述充气部件的压力下降；\n[0035] 4.第1项所述的设备，其中上述相关压力事件为上述充气部件的压力持续0.5秒或更长时间不变；\n[0036] 5.第1项所述的设备，其中上述相关压力事件为上述充气部件的压力值比上述显示器前一次更新时的压力值增加了5mmHg或是更多；\n[0037] 6.第1项所述的设备，其中上述相关压力事件为上述充气部件的压力值比上述显示器前一次更新时的压力值增加了5mmHg或更多，并且时间过了0.5秒或更长。\n[0038] 7.第1项所述的设备，其中上述相关压力事件为上述充气部件的压力比上述显示器前一次更新时的压力值增加了10mmHg或是1千帕斯卡，并且时间过了0.5秒或更长。\n[0039] 8.第1项所述的设备，其中上述显示器的显示更新值为5mmHg，1千帕斯卡，10mmHg或2千帕斯卡的整数倍，并且为最接近于上述充气部件的压力真实值的近似值。\n[0040] 9.一个测量血压的设备，这个设备包括：\n[0041] a)一个充气袖套；\n[0042] b)一个连接上述充气袖套的手动气泵；\n[0043] c)一个显示上述充气袖套压力的显示器；\n[0044] d)一个检测在上述手动气泵的挤压终点的测量系统；\n[0045] e)一个当检测到上述手动气泵的挤压终点时对上述显示器的显示更新的控制系统.\n[0046] 10.一个用于测量被测者的血压，用气泵加压到充气部件的过程中，用显示器监测充气部件中的压力的方法，此方法包括：\n[0047] a)在自动控制下检测以下两个相关压力事件的其中一个，第一个为检测到气泵的挤压终点，第二个为上述显示器的上一次显示更新后时间流逝和压力改变分别超过了定值；和\n[0048] b)当检测到上述事件之一发生时，对上述显示器的显示更新，更新值为5mmHg，1千帕斯卡，10mmHg或2千帕斯卡的整数倍，并且为最接近于上述充气部件的压力真实值的近似值。\n[0049] 11.第10项所述的方法，其中上述气泵的挤压终点是依靠检测上述充气部件的压力峰值得到的。\n[0050] 12.第10项所述的方法，其中时间流逝的定值为0.5秒，压力改变的定值为\n5mmHg，1千帕斯卡，10mmHg或2千帕斯卡。\n[0051] 如图1所示，一个手动加压的血压计，包括有：手动气泵22，充气袖套24，用LCD代表的显示器34，一个测量系统，一个控制系统。测量系统包括有：压力传感器26，通常是阻抗桥式电路，差分放大器28，模拟-数字(A/D)转化器30和微处理器(MPU)32。测量系统也可以包括：将压力传感器26，差分放大器28和A/D转换器30集成在芯片上的压力传感器，和微处理器(MPU)32，同样也可以将A/D转换器30集成在MPU 32上。控制系统包括：\nMPU 32和被它控制的显示器34。测量系统和控制系统里都包括有MPU 32。\n[0052] 手动气泵22也可以为用脚操作的气泵或是其他类型的人工操作的气泵。充气袖套24通常是用在手臂上，它也可以用在大腿，小腿，手腕上等。同样也可以用一个充气气垫贴在离动脉较近皮肤上，测量血压。\n[0053] 如图3所示，一个血压测量的周期通常为两个阶段：加压阶段42，减压阶段44.在加压阶段42，如图1所示的手动气泵22被挤压，从而将空气压入如图1所示的充气袖套24中。当手动气泵22中的空气被手动气泵22压入充气袖套24中后，手动气泵22被放松从而回复原状，同时外部的空气又进入到手动气泵22中，将其内部空间充满。每一次挤压的动作，被称为气泵挤压，在气泵的每个挤压终点(如图2中例子t1，t2，t3，t4，t5，t6所示)，充气袖套24的压力值达到压力峰值(如图2中例子p1，p2，p3，p4，p5，p6所示)。经过多次重复的气泵挤压(图2中例子为6次)充气袖套24的压力值达到目标压力，然后开始进入减压阶段。在减压阶段，血压将通过普遍使用的柯式音法或示波法检测。\n[0054] 如图1所示，MPU 32中装有软件，用于测定充气袖套24的压力峰值，并在检测到压力峰值时更新显示器34的数值显示。\n[0055] 如图2所示，装入MPU 32中的软件执行以下几个步骤：\n[0056] a)初始化(t＝0)52包括更新在图1中的显示器34的显示和记录显示器34更新的时间。\n[0057] b)获取数据(A/D)54包括在当前时间t时获得在图1中的充气袖套24中的压力数据P(t)。\n[0058] c)判断条件((P(t)＝＞P(t-ΔT)？)56比较当前的压力P(t)与前一个压力P(t-ΔT)的大小，ΔT在0.5至1.5秒之间。如果当前的压力P(t)较小，那么图2显示的加压阶段42结束，程序进入减压阶段44.\n[0059] d)峰值测定58进行P(t-Δt)-P(t)与P(t-Δt)-P(t-2Δt)的计算，Δt在0.05至0.2秒之间。\n[0060] e)判断条件(dP＞0？)60比较P(t-Δt)，P(t)与P(t-2Δt)的大小。如果P(t-Δt)-P(t)与P(t-Δt)-P(t-2Δt)都大于0，那么表示检测到一个压力峰值，程序将更新图1中显示器34的显示数值。如果P(t-Δt)-P(t)与P(t-Δt)-P(t-2Δt)都小于0，那么表示没有检测到压力峰值，程序将返回到上述的步骤b)继续运行。\n[0061] f)近似值计算(Pd＝10×n)62计算一个是10的整数倍并且为最接近于真实值P(t-Δt)的近似值Pd。\n[0062] g)压力显示更新(Pd->LCD)64将计算出的近似值Pd更新显示到图1中的显示器\n34上。\n[0063] h)不断的重复步骤b)至g)直到步骤c)所判定的加压阶段结束。\n[0064] 如图3所示，峰值测定58和判断条件60也可以使用其他方法。例如：进行dP＝P(t-Δt)-(P(t-2Δt)+P(t))/2的计算，Δt在0.05至0.2秒之间。如果dP大于0，那么表示检测到一个压力峰值。\n[0065] 如图3所示的峰值测定58是检测在如图2所示的图1中手动气泵22的挤压终点(t1，t2，t3，t4，t5，t6)的一种方法。还有其他方法可以检测充气袖套的挤压终点。例如：\n在如图3所示的加压阶段42期间，在通过气泵挤压后的某点后，充气袖套出现压力下降或无压力增加，那么这一点可以被看作是气泵挤压终点。所述压力变化率可以按照以下方式测定：dP＝P(t)-P(t-Δt)，其中，P表示压力值，t表示时间点，Δt在0.05至0.2秒之间，最好是0.1秒；如果dP小于或等于0，那么表示检测到一个气泵挤压终点，如果dP大于0，那么表示没有检测到气泵挤压终点。\n[0066] 测定气泵的挤压终点是测定相关压力事件的一种方法，此相关压力事件为适合于对图1中的显示器34进行更新的相关压力事件。还有其他方法可以测定适合于对显示器\n34更新的相关压力事件。例如：相关压力事件也可以是当充气袖套24中的压力值比上一次显示器34显示更新时的压力值增加了5mmHg或是更多。更可取的是压力值增加了10mmHg或是1千帕斯卡。相关压力事件也可以进一步包含与时间有关的事件。例如：相关压力事件也可以是压力值比显示器34前一次更新时的压力值增加了5mmHg或更多并且时间过了\n0.5秒或更多。\n[0067] 如图3所示，近似值计算62和压力显示更新64的目的是在图1所示的显示器34上以数字的形式显示一个数值，此数值必须易于操作员读取，并且足够准确的代表如图1所示的充气袖套24中的真实压力。还有其他的易于操作员读取，并且足够准确的显示数字的方法，例如在近似值计算62中，当数值的单位是mmHg时，计算的近似值取5或10的整数倍；当数值的单位是千帕斯卡时，计算的近似值取1或2的整数倍.\n[0068] 因此，当用说明性的方案描述这项发明时，这个描述不是想限制有限的想象力。对说明性的方案的不同的改造，和其它替换性的方案，对于熟练上述技术的人来说是显而易见的。因此，最后声明只要在本发明的实质范围内，任何这样的改造或者替换方案是可以预期的。