血壓測(cè)量概述

1、第五章第五章 血壓測(cè)量血壓測(cè)量 血壓生理學(xué)概述血壓生理學(xué)概述 直接測(cè)量原理與方法直接測(cè)量原理與方法 間接測(cè)量原理與方法間接測(cè)量原理與方法 血壓自動(dòng)測(cè)量電路血壓自動(dòng)測(cè)量電路血壓生理學(xué)概述血壓生理學(xué)概述 血壓是血液對(duì)血管單位面積的垂直壓力 由心臟收縮產(chǎn)生，左心室和右心房之間的壓差使血液流動(dòng)，循環(huán)系統(tǒng)的參數(shù) 收縮壓、舒張壓、平均壓相對(duì)大氣的壓力表示,mmg汞柱,Pa 血壓是空間、時(shí)間的函數(shù),頻率2-3Hz壓力測(cè)量應(yīng)用壓力測(cè)量應(yīng)用 血壓血壓 眼壓眼壓 眼中房水對(duì)眼球的壓力眼中房水對(duì)眼球的壓力 顱內(nèi)壓顱內(nèi)壓 顱腔內(nèi)腦脊液的壓力，顱腔內(nèi)腦脊液的壓力，10-15毫米汞柱。毫米汞柱。 日常生活、工業(yè)上廣泛應(yīng)用

2、日常生活、工業(yè)上廣泛應(yīng)用 重量，氣壓，液體壓力等重量，氣壓，液體壓力等血壓與哪些因素有關(guān)血壓與哪些因素有關(guān) 心臟,心率,心輸出量 動(dòng)脈彈性,外周阻力 血液粘度，血流速度 與位置有關(guān)降低血壓方法 減小心輸出量 降低阻力，擴(kuò)張血管 增加血管彈性血液循環(huán)血液循環(huán)肱動(dòng)脈血壓的波形肱動(dòng)脈血壓的波形收縮期：收縮期： 0-10-1，1-1-2 2舒展期：舒展期： 2-32-3，3-43-4，4-54-50-10-1：心室快速射血，主動(dòng)脈被擴(kuò)張，血壓上升，心室快速射血，主動(dòng)脈被擴(kuò)張，血壓上升，心室注血前期；心室注血前期；心室慢注血期，心室射血后期，速度減慢，心室慢注血期，心室射血后期，速度減慢，進(jìn)入主動(dòng)脈的血

3、量少于其流向外周的血量，進(jìn)入主動(dòng)脈的血量少于其流向外周的血量，動(dòng)脈回縮，血壓緩慢下降。動(dòng)脈回縮，血壓緩慢下降。1-21-2：2-3：心室不再向主動(dòng)脈供血，半月瓣未來得及心室不再向主動(dòng)脈供血，半月瓣未來得及全閉上全閉上主動(dòng)脈的血有些回流（隨著心室舒張），主動(dòng)脈的血有些回流（隨著心室舒張），形成動(dòng)形成動(dòng)脈處血壓很快的下降，脈處血壓很快的下降，3 3點(diǎn)已到波谷。點(diǎn)已到波谷。半月瓣關(guān)閉，主動(dòng)脈血返流，二者發(fā)生半月瓣關(guān)閉，主動(dòng)脈血返流，二者發(fā)生撞擊血撞擊血又向外沖去，呈現(xiàn)動(dòng)脈血壓上升，又向外沖去，呈現(xiàn)動(dòng)脈血壓上升，4 4點(diǎn)降點(diǎn)降中峰。中峰。主動(dòng)脈彈性收縮，將血液壓向外周主動(dòng)脈彈性收縮，將血液壓向外周，血

4、壓按指數(shù)衰減。血壓按指數(shù)衰減。3-4：4-5：血壓參數(shù)及其意義血壓參數(shù)及其意義在一周期之中，血壓的平均值。在一周期之中，血壓的平均值。經(jīng)驗(yàn)公式：經(jīng)驗(yàn)公式：MP=DP+(SP-DP)/3MP=DP+(SP-DP)/31. .收縮壓收縮壓(SP)(SP)：Systole PressureSystole Pressure，110-120mmHg110-120mmHg。心臟收縮，每搏輸出量大，收縮壓高心臟收縮，每搏輸出量大，收縮壓高2.2.舒張壓舒張壓(DP)(DP)：Diastole PressureDiastole Pressure，60-80mmHg60-80mmHg。心臟舒張心臟舒張( (大動(dòng)

5、脈收縮大動(dòng)脈收縮) )，外周阻力小則低，反之高，外周阻力小則低，反之高3.3.脈壓脈壓= =收縮壓收縮壓- -舒張壓舒張壓反映了動(dòng)脈硬化的程度反映了動(dòng)脈硬化的程度主動(dòng)脈和大動(dòng)脈的彈性貯容作用，可以緩沖動(dòng)脈血壓之變主動(dòng)脈和大動(dòng)脈的彈性貯容作用，可以緩沖動(dòng)脈血壓之變化幅度，使脈壓變小。老年人，動(dòng)脈彈性差，脈壓增高?；?，使脈壓變小。老年人，動(dòng)脈彈性差，脈壓增高。4.4.平均壓平均壓(MP):(MP): 血管壓力保持相對(duì)穩(wěn)定？血管壓力保持相對(duì)穩(wěn)定？ 血管的彈性使得血壓保持穩(wěn)定，保持血管的彈性使得血壓保持穩(wěn)定，保持血流的連續(xù)血流的連續(xù)mitral:二尖瓣二尖瓣 相對(duì)或絕對(duì)壓力，大氣壓力在人體分布是均

6、勻的，當(dāng)測(cè)量人相對(duì)或絕對(duì)壓力，大氣壓力在人體分布是均勻的，當(dāng)測(cè)量人體相對(duì)壓力量時(shí)，大氣壓力變化不會(huì)影響測(cè)量結(jié)果；當(dāng)測(cè)量體相對(duì)壓力量時(shí)，大氣壓力變化不會(huì)影響測(cè)量結(jié)果；當(dāng)測(cè)量絕對(duì)壓力時(shí)，大氣壓的變化就必須考慮，即在測(cè)量過程中應(yīng)絕對(duì)壓力時(shí)，大氣壓的變化就必須考慮，即在測(cè)量過程中應(yīng)隨時(shí)標(biāo)測(cè)當(dāng)時(shí)的大氣壓。隨時(shí)標(biāo)測(cè)當(dāng)時(shí)的大氣壓。 重力效應(yīng)，血液兩點(diǎn)之間的壓差等于重力位勢(shì)之差，大約為重力效應(yīng)，血液兩點(diǎn)之間的壓差等于重力位勢(shì)之差，大約為gh（其中（其中為兩點(diǎn)間血液的密度，為兩點(diǎn)間血液的密度，h為兩點(diǎn)的高度差，為兩點(diǎn)的高度差，g為為重力加速度）。顯然每點(diǎn)的壓力會(huì)因體位的變化而變化。重力加速度）。顯然每點(diǎn)的壓力會(huì)

7、因體位的變化而變化。 速度效應(yīng)，血流速度越快，壓力越大速度效應(yīng)，血流速度越快，壓力越大 生理壓力測(cè)量生理壓力測(cè)量考慮考慮 人體不同姿勢(shì)的血壓變化人體不同姿勢(shì)的血壓變化身高為身高為1.8m1.8m的人為例，肢大約在心臟下的人為例，肢大約在心臟下1.2m1.2m處處計(jì)算站立時(shí)腳和頭的血壓計(jì)算站立時(shí)腳和頭的血壓血液密度血液密度1.05,1.05,水銀水銀13.613.6同樣道理，由于腦血管位置比心臟高出約同樣道理，由于腦血管位置比心臟高出約0.6m，故腦動(dòng)脈血壓會(huì)大約降低故腦動(dòng)脈血壓會(huì)大約降低40mmHg。 2211hhh2=90mmHg站立：動(dòng)脈壓上低下高，靜脈壓升高站立：動(dòng)脈壓上低下高，靜脈壓升

8、高平躺：上高下低，血壓基本一致平躺：上高下低，血壓基本一致航天員身體血壓及外在表現(xiàn)如何改變？航天員身體血壓及外在表現(xiàn)如何改變？ 微重力微重力，腦部血壓相對(duì)增大，腦部血壓相對(duì)增大 長(zhǎng)期，臉浮腫長(zhǎng)期，臉浮腫 在心血液系統(tǒng)中，右心房壓最穩(wěn)定，幾乎不受人體在心血液系統(tǒng)中，右心房壓最穩(wěn)定，幾乎不受人體姿態(tài)變化的影響，這一重要特征，對(duì)于使人體在運(yùn)姿態(tài)變化的影響，這一重要特征，對(duì)于使人體在運(yùn)動(dòng)中保持循環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定，起了很重要的作用動(dòng)中保持循環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定，起了很重要的作用 上臂與右心房在同一水平線上上臂與右心房在同一水平線上,右心房作為血壓測(cè)量右心房作為血壓測(cè)量的參考點(diǎn)的參考點(diǎn). 該參考點(diǎn)大致位于胸縱軸的中央

9、處，具體位于胸腔該參考點(diǎn)大致位于胸縱軸的中央處，具體位于胸腔左右第四肋之間的空間左右第四肋之間的空間 測(cè)量為相對(duì)于大氣壓 消除運(yùn)動(dòng)的影響 法國(guó)醫(yī)生普賽利（法國(guó)醫(yī)生普賽利（1797-1869)，采用內(nèi)裝水的玻璃管來測(cè)量血壓，采用內(nèi)裝水的玻璃管來測(cè)量血壓直接測(cè)量血壓方式的特點(diǎn)直接測(cè)量血壓方式的特點(diǎn) 連續(xù)、動(dòng)態(tài)連續(xù)、動(dòng)態(tài) 測(cè)量范圍廣，低血壓，任何部位測(cè)量范圍廣，低血壓，任何部位 有創(chuàng)有創(chuàng)有創(chuàng)血壓有創(chuàng)血壓在危重病人如休克病人、一些心臟手術(shù)和其他重大手在危重病人如休克病人、一些心臟手術(shù)和其他重大手術(shù)時(shí)，對(duì)血壓進(jìn)行實(shí)時(shí)變化的監(jiān)測(cè)具有很重要的臨床術(shù)時(shí)，對(duì)血壓進(jìn)行實(shí)時(shí)變化的監(jiān)測(cè)具有很重要的臨床價(jià)值，這就需要采

10、用有創(chuàng)血壓監(jiān)測(cè)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。價(jià)值，這就需要采用有創(chuàng)血壓監(jiān)測(cè)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。 有創(chuàng)血壓（有創(chuàng)血壓（IBP）一般可監(jiān)測(cè)：動(dòng)脈血壓（）一般可監(jiān)測(cè)：動(dòng)脈血壓（ABP）、中）、中心靜脈壓（心靜脈壓（CVP）、肺動(dòng)脈壓（）、肺動(dòng)脈壓（PAP）、左房壓）、左房壓（LAP）、顱內(nèi)壓（）、顱內(nèi)壓（ICP）。）。 有創(chuàng)血壓有創(chuàng)血壓從上腔靜脈進(jìn)入從上腔靜脈進(jìn)入分別監(jiān)測(cè)分別監(jiān)測(cè)右心房右心房右心室右心室肺動(dòng)脈肺動(dòng)脈肺動(dòng)脈楔壓肺動(dòng)脈楔壓 首先將導(dǎo)管通過穿刺，置于被測(cè)部位的血管內(nèi)，導(dǎo)管首先將導(dǎo)管通過穿刺，置于被測(cè)部位的血管內(nèi)，導(dǎo)管的外端直接與壓力傳感器相連接，由于流體具有壓力的外端直接與壓力傳感器相連接，由于流體具有壓力傳遞作用

11、，血管內(nèi)的壓力將通過傳遞作用，血管內(nèi)的壓力將通過導(dǎo)管內(nèi)的液體導(dǎo)管內(nèi)的液體傳遞到傳遞到外部的壓力傳感器上，從而可獲得血管內(nèi)實(shí)時(shí)壓力變外部的壓力傳感器上，從而可獲得血管內(nèi)實(shí)時(shí)壓力變化的動(dòng)態(tài)波形，通過特定的計(jì)算方法，可獲得被測(cè)部化的動(dòng)態(tài)波形，通過特定的計(jì)算方法，可獲得被測(cè)部位血管的收縮壓、舒張壓和平均動(dòng)脈壓。位血管的收縮壓、舒張壓和平均動(dòng)脈壓。 直接式血壓測(cè)量原理直接式血壓測(cè)量原理 問題問題 方法方法 液體導(dǎo)管耦合？液體導(dǎo)管耦合？ 壓力傳感器原理壓力傳感器原理? ? 電壓放大器，濾波器電壓放大器，濾波器? ? 壓力顯示壓力顯示 壓力校準(zhǔn)壓力校準(zhǔn) 液體導(dǎo)管耦合液體導(dǎo)管耦合：生理鹽水隔離血液，防止感染：

12、生理鹽水隔離血液，防止感染 壓力傳感器：壓力傳感器：彈性膜片壓阻，壓電傳感器彈性膜片壓阻，壓電傳感器 壓力壓力位移位移電阻變化電阻變化電壓變化電壓變化 電壓放大器：電壓放大器：mvmv幾十幾十mv,mv,放大放大100-1000100-1000倍倍 具體根據(jù)傳感器特性決定具體根據(jù)傳感器特性決定 濾波器：濾波器：直流直流+ +基波基波1-2hz,51-2hz,5次諧波次諧波10hz,10hz,低通低通 壓力顯示：壓力顯示：數(shù)字式數(shù)字式 壓力標(biāo)定或校準(zhǔn)壓力標(biāo)定或校準(zhǔn)：將電壓變?yōu)閴毫Γ簩㈦妷鹤優(yōu)閴毫?有創(chuàng)血壓有創(chuàng)血壓插插管管壓力計(jì)壓力計(jì)含鹽的肝素酶含鹽的肝素酶隔離和隔離和清洗清洗防血凝防血凝固固 直

13、接式血壓測(cè)量模型直接式血壓測(cè)量模型 傳感器電學(xué)模型傳感器電學(xué)模型 液體耦合法主要是電阻應(yīng)變式壓力傳感器液體耦合法主要是電阻應(yīng)變式壓力傳感器電阻應(yīng)變片由金屬絲構(gòu)成傳感器電阻應(yīng)變片由金屬絲構(gòu)成傳感器 )244133(RRRRRREV)()()()(22tptkVdttdVcdttVdmM M液體的質(zhì)量，液體的質(zhì)量，c c液體粘性阻尼，液體粘性阻尼，k k，彈性系數(shù)彈性系數(shù)m mp pS Sk k V: V: 體積的變體積的變化化液體耦合導(dǎo)管液體耦合導(dǎo)管傳感器系統(tǒng)，測(cè)量心內(nèi)傳感器系統(tǒng)，測(cè)量心內(nèi)壓壓導(dǎo)管耦合液導(dǎo)管耦合液體體彈性膜片傳感器彈性膜片傳感器直接式血壓測(cè)量物理模型直接式血壓測(cè)量物理模型 壓力位

14、移電壓 上式表明壓力P與位移V的關(guān)系 二者非線性關(guān)系，二級(jí)微分方程 外部信號(hào)P經(jīng)過一個(gè)濾波系統(tǒng)，輸出為V。類似力學(xué)二階低通系統(tǒng)類似力學(xué)二階低通系統(tǒng)輸出特性與阻尼系數(shù)有關(guān)，阻尼系數(shù)應(yīng)適當(dāng)輸出特性與阻尼系數(shù)有關(guān)，阻尼系數(shù)應(yīng)適當(dāng)時(shí)域特性時(shí)域特性頻域特性頻域特性影響有創(chuàng)測(cè)量的因素影響有創(chuàng)測(cè)量的因素 導(dǎo)管長(zhǎng)度和半徑導(dǎo)管長(zhǎng)度和半徑 血液流動(dòng)方向血液流動(dòng)方向 氣泡影響氣泡影響 安全問題，耦合液體隔離安全問題，耦合液體隔離 導(dǎo)管長(zhǎng)度和半徑適宜，不能過長(zhǎng)，過短導(dǎo)管長(zhǎng)度和半徑適宜，不能過長(zhǎng)，過短 端口與血液流平行端口與血液流平行 氣泡影響，導(dǎo)致彈性系數(shù)大，頻率低，阻力大氣泡影響，導(dǎo)致彈性系數(shù)大，頻率低，阻力大長(zhǎng)度

15、過長(zhǎng)阻力大，測(cè)量值低，過短質(zhì)量小，不穩(wěn)長(zhǎng)度過長(zhǎng)阻力大，測(cè)量值低，過短質(zhì)量小，不穩(wěn)定定半徑大質(zhì)量大靈敏度低，半徑小阻力大，測(cè)量不半徑大質(zhì)量大靈敏度低，半徑小阻力大，測(cè)量不準(zhǔn)準(zhǔn) 血管中血液壓力導(dǎo)管測(cè)量法血管中血液壓力導(dǎo)管測(cè)量法 根據(jù)貝努利定理（根據(jù)貝努利定理（Bernoullis Theorem）對(duì)大血管）對(duì)大血管中血流動(dòng)力學(xué)分析，流體中某點(diǎn)的壓力中血流動(dòng)力學(xué)分析，流體中某點(diǎn)的壓力E 式中式中U是流速，是流速，P是靜壓力，是靜壓力，是密度，是密度，g是重力加是重力加速度，速度，h是高度，式中第一項(xiàng)代表靜壓力第二項(xiàng)是高度，式中第一項(xiàng)代表靜壓力第二項(xiàng)為重力位能，第三項(xiàng)為動(dòng)能。為重力位能，第三項(xiàng)為動(dòng)能。

16、 動(dòng)能效應(yīng)在血管簇系中各部位是有差異的。動(dòng)能效應(yīng)在血管簇系中各部位是有差異的。 在主動(dòng)脈中動(dòng)能對(duì)壓力的貢獻(xiàn)約為在主動(dòng)脈中動(dòng)能對(duì)壓力的貢獻(xiàn)約為4mmHg，流速，流速大約為大約為100cm/s 在肺動(dòng)脈中在肺動(dòng)脈中,動(dòng)能對(duì)壓力貢獻(xiàn)動(dòng)能對(duì)壓力貢獻(xiàn)3 mmHg, 肺動(dòng)脈壓為肺動(dòng)脈壓為2.7 20mmHg，總貢獻(xiàn)為，總貢獻(xiàn)為15%1010壓力放大器壓力放大器 血壓信號(hào)：0-300mmg,2Hz 直流放大器 脈沖激勵(lì)放大 交流載波式放大1111111111111111111112222(1)OTTOOTTTTTTOTTUUUUURRRUUUUUUUUUURRRRRRRRRRRUUUR A1,A2提供傳感器

17、電源提供傳感器電源A3,跟隨器跟隨器,提供放大器偏置電壓提供放大器偏置電壓A4:同向放大同向放大A5，隔離電路，與電源隔離，隔離電路，與電源隔離A6:反向放大反向放大消掉消掉 Uo1RT偏置偏置電阻電阻顯示部分顯示部分 ICL7106+LCD 3位半數(shù)字萬用表芯片(A/D) 三位半顯示是指最高只能顯示1999，半位的含義就是第一位數(shù)字只能在0和1之間變化 含A/D, 可直接驅(qū)動(dòng)LED數(shù)碼管顯示，驅(qū)動(dòng) 9伏電池間接測(cè)量間接測(cè)量 柯氏音法柯氏音法 超聲法超聲法 測(cè)振法測(cè)振法傳感器不直接與血液接觸傳感器不直接與血液接觸壓力傳感器通過外部測(cè)量的方式間接測(cè)量血壓壓力傳感器通過外部測(cè)量的方式間接測(cè)量血壓

18、Korotkoff methodNikolai Sergeievich Korotkov (February 26, 1874 March 14, 1920) was a Russian surgeon, a pioneer of 20th century vascular surgery and the inventor of auscultatory technique for blood pressure measurement.柯氏音法柯氏音法 原原 理理打氣過打氣過程程放氣過程放氣過程. .測(cè)量過程：測(cè)量過程：氣囊快速加壓氣囊快速加壓，當(dāng)氣囊中壓力高于收，當(dāng)氣囊中壓力高于收縮壓縮壓緩

19、緩放氣緩緩放氣，剛開始聽到血管音時(shí)，剛開始聽到血管音時(shí)，水銀壓力計(jì)顯示出的壓力值就是，水銀壓力計(jì)顯示出的壓力值就是收收縮壓縮壓氣袖中的壓力繼續(xù)緩緩下降，血管音氣袖中的壓力繼續(xù)緩緩下降，血管音消失時(shí)水銀壓力計(jì)顯示出的壓力值就消失時(shí)水銀壓力計(jì)顯示出的壓力值就是是舒張壓舒張壓（1 1）當(dāng)氣袖壓力明顯超過收縮壓）當(dāng)氣袖壓力明顯超過收縮壓時(shí)，時(shí)， 動(dòng)脈血管被壓扁，血管中無動(dòng)脈血管被壓扁，血管中無血流血流 必然聽不到聲音。必然聽不到聲音?，F(xiàn)象解釋：現(xiàn)象解釋：. .強(qiáng)調(diào)：強(qiáng)調(diào)： 測(cè)量時(shí)，一邊耳朵聽（血管音），一邊看壓測(cè)量時(shí)，一邊耳朵聽（血管音），一邊看壓力指示力指示(2)(2)當(dāng)氣袖壓力低于收縮壓而高于舒張

20、壓時(shí)當(dāng)氣袖壓力低于收縮壓而高于舒張壓時(shí)， 有脈動(dòng)血流流動(dòng)，有脈動(dòng)血流流動(dòng)，血流渦流或湍流使血流渦流或湍流使，可聽到血管音可聽到血管音(3(3）當(dāng)氣袖壓力低于舒張壓時(shí)，氣袖下血流）當(dāng)氣袖壓力低于舒張壓時(shí)，氣袖下血流能能 連續(xù)通過，血管音由弱而消失，此點(diǎn)為連續(xù)通過，血管音由弱而消失，此點(diǎn)為舒張壓舒張壓測(cè)量特點(diǎn)測(cè)量特點(diǎn)人工方式人工方式簡(jiǎn)單簡(jiǎn)單水銀污染水銀污染如何自動(dòng)檢測(cè)如何自動(dòng)檢測(cè) 自動(dòng)檢測(cè)壓力自動(dòng)檢測(cè)壓力 自動(dòng)聲音檢測(cè)，聲音傳感器（麥克風(fēng)）自動(dòng)聲音檢測(cè)，聲音傳感器（麥克風(fēng)） 放大放大 揚(yáng)聲器發(fā)聲揚(yáng)聲器發(fā)聲超聲法超聲法 利用多譜勒頻移效應(yīng)，血管和血液的移動(dòng)產(chǎn)生利用多譜勒頻移效應(yīng)，血管和血液的移動(dòng)產(chǎn)生

21、頻移，有聲音變化，表示血壓變化點(diǎn)頻移，有聲音變化，表示血壓變化點(diǎn) 氣體壓力大于血壓無聲，反之有聲氣體壓力大于血壓無聲，反之有聲 袖袋壓力增加，開閉聲音縮短袖袋壓力增加，開閉聲音縮短 當(dāng)二者重合為收縮壓，整個(gè)周期只有一點(diǎn)聲音當(dāng)二者重合為收縮壓，整個(gè)周期只有一點(diǎn)聲音 袖袋壓力減少，閉開聲音時(shí)間變長(zhǎng)袖袋壓力減少，閉開聲音時(shí)間變長(zhǎng) 聲音恰好連續(xù)，閉合與開放時(shí)間重合，舒張壓聲音恰好連續(xù)，閉合與開放時(shí)間重合，舒張壓 聲音利用混頻電路實(shí)現(xiàn)差頻聲音利用混頻電路實(shí)現(xiàn)差頻 監(jiān)聽揚(yáng)聲器聲音監(jiān)聽揚(yáng)聲器聲音原原 理理 優(yōu)優(yōu) 點(diǎn)點(diǎn) 與直接用聲音傳感器檢測(cè)，由于超聲為高與直接用聲音傳感器檢測(cè)，由于超聲為高 頻信號(hào)，適合噪聲

22、大的場(chǎng)合頻信號(hào)，適合噪聲大的場(chǎng)合 利用利用R波與壓力關(guān)系，繪制動(dòng)脈波與壓力關(guān)系，繪制動(dòng)脈 波波 示波法示波法( (測(cè)振法原理測(cè)振法原理) )通過脈搏波和壓力波的同時(shí)記錄來測(cè)量血壓通過脈搏波和壓力波的同時(shí)記錄來測(cè)量血壓 血管振動(dòng)使袖袋內(nèi)產(chǎn)生振蕩波血管振動(dòng)使袖袋內(nèi)產(chǎn)生振蕩波 測(cè)量袖袋內(nèi)壓力振蕩波測(cè)量袖袋內(nèi)壓力振蕩波原理原理: :如何用一個(gè)傳感器同時(shí)測(cè)量壓力和脈搏如何用一個(gè)傳感器同時(shí)測(cè)量壓力和脈搏? ?與柯氏音法聯(lián)系與區(qū)別與柯氏音法聯(lián)系與區(qū)別 都是打氣法都是打氣法 檢測(cè)方法不同檢測(cè)方法不同 柯氏音，兩個(gè)傳感器：壓力、柯氏音柯氏音，兩個(gè)傳感器：壓力、柯氏音 振蕩法只需要一個(gè)傳感器振蕩法只需要一個(gè)傳感器

23、 血壓計(jì)結(jié)構(gòu)血壓計(jì)結(jié)構(gòu) 及設(shè)計(jì)及設(shè)計(jì)硬件電路硬件電路 壓力傳感器、放大、濾波壓力傳感器、放大、濾波 多路多路A/D A/D CPUCPU，EPROMEPROM，RAMRAM 顯示屏顯示屏 控制，控制，氣路氣路: :自動(dòng)打氣氣體泵，閥門，放氣自動(dòng)打氣氣體泵，閥門，放氣 電路電路: :看門狗電路看門狗電路 監(jiān)測(cè)過壓，放氣監(jiān)測(cè)過壓，放氣傳感器選擇傳感器選擇根據(jù)需要選擇型號(hào)根據(jù)需要選擇型號(hào)傳感器技術(shù)文檔傳感器技術(shù)文檔MPX2050系列系列datasheet+ =壓力信號(hào)的調(diào)理壓力信號(hào)的調(diào)理1.信號(hào)放大信號(hào)放大2.提取壓力波提取壓力波 放大倍數(shù)？放大倍數(shù)？ 檢測(cè)檢測(cè)(025mV dc) MPX20. 信

24、號(hào)小需要放大信號(hào)小需要放大 ADCs 輸入范圍小于輸入范圍小于 5V, 增益增益200倍倍信號(hào)放大信號(hào)放大 三運(yùn)放差分放大器有現(xiàn)成的芯片，其內(nèi)部集成了三運(yùn)放差分放大器有現(xiàn)成的芯片，其內(nèi)部集成了3個(gè)運(yùn)放和電阻等元件。比如儀表放大器個(gè)運(yùn)放和電阻等元件。比如儀表放大器INA128、AD620等。等。INA128的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖所示。的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖所示。+-RwRRR1R1R2R2+-+-A2A1A3Vi1Vi2VoVi1 Vi2 Vo 電阻選擇電阻選擇 利用儀表放大器利用儀表放大器AD620實(shí)現(xiàn)增益為實(shí)現(xiàn)增益為200的放的放大任務(wù)。大任務(wù)。RG : 240 ohms. 信號(hào)放大信號(hào)放大+信號(hào)放大信號(hào)放

25、大+ =提取壓力波提取壓力波 有了這個(gè)電路，袖帶中的血壓信號(hào)將以電有了這個(gè)電路，袖帶中的血壓信號(hào)將以電平的形式表示出來。平的形式表示出來。 接下來，要對(duì)壓力波進(jìn)行提取。接下來，要對(duì)壓力波進(jìn)行提取。近似近似DC信號(hào)信號(hào) 幾幾Hz 如何檢測(cè)脈搏波？如何檢測(cè)脈搏波？提取壓力波提取壓力波 問題轉(zhuǎn)換成：將放大之后的信號(hào)，問題轉(zhuǎn)換成：將放大之后的信號(hào)，1去掉去掉DC成分成分相當(dāng)于相當(dāng)于高通濾波高通濾波2只保留頻率較低的信號(hào)只保留頻率較低的信號(hào)相當(dāng)于相當(dāng)于低通濾波低通濾波于是，構(gòu)建帶通濾波器來實(shí)現(xiàn)壓力波的提取。于是，構(gòu)建帶通濾波器來實(shí)現(xiàn)壓力波的提取。提取壓力波提取壓力波 f dB f dB fdB帶通帶通L

26、ow-pass Filters212cfR C21vRAR 112cfRC21vRAR High-pass Filters提取壓力波：提取壓力波：216.631Hz2120k200nFcf110.338Hz210k47Fcf提取壓力波：頻率確定提取壓力波：頻率確定216.631Hz2120k200nFcf110.338Hz210k47Fcf低頻取低頻取0.3hz,脈搏取脈搏取6hz其他單元 A/D 單片機(jī) 顯示屏 鍵盤 氣泵控制提取壓力波提取壓力波 氣路部分氣路部分 氣體通路由電磁閥門控制氣體通路由電磁閥門控制電磁閥門為放氣閥門電磁閥門為放氣閥門,兩個(gè)閥門保證安全放兩個(gè)閥門保證安全放氣氣 閥門

27、用ULN2803達(dá)林頓功放管驅(qū)動(dòng) 微氣泵電機(jī)用PWM控制 日歷和時(shí)鐘電路PCF8563 存儲(chǔ)測(cè)量數(shù)據(jù)EEPROM24C256 集成語音芯片ISD2560 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)1 1：過多壓力更正：過多壓力更正2 2：某一壓力時(shí)間：某一壓力時(shí)間長(zhǎng)長(zhǎng)3 3：脈搏過大或運(yùn)：脈搏過大或運(yùn)動(dòng)動(dòng)4 4：無脈搏：無脈搏5 5：收縮壓過限：收縮壓過限6 6：脈搏過?。好}搏過小7 7：其他錯(cuò)誤：其他錯(cuò)誤Y1，Ymax，Y2，對(duì)應(yīng)收縮、平均壓、舒張壓，對(duì)應(yīng)收縮、平均壓、舒張壓隨著氣體減小隨著氣體減小,對(duì)血管壓力小對(duì)血管壓力小,彈性波也小了彈性波也小了尋找關(guān)鍵點(diǎn)：尋找關(guān)鍵點(diǎn)：55%，80%最大幅度的前后點(diǎn)（經(jīng)過

28、大最大幅度的前后點(diǎn)（經(jīng)過大量測(cè)量后的統(tǒng)計(jì)經(jīng)驗(yàn)值）量測(cè)量后的統(tǒng)計(jì)經(jīng)驗(yàn)值）8 . 0,55. 0dsmsOOOO單片機(jī)(MCU微控制器) AT89C51,基礎(chǔ)型,開發(fā)環(huán)境keil,uvision AVR，MEGA系列，精簡(jiǎn)指令集，開發(fā)環(huán)境GCC MSP430，低功耗,開發(fā)環(huán)境CCS 學(xué)習(xí)板，開發(fā)板，用戶目標(biāo)板ARM核核(微處理器微處理器) 32位位 更多的外部接口，如更多的外部接口，如USB,以太網(wǎng)絡(luò)接口以太網(wǎng)絡(luò)接口 精簡(jiǎn)指令集精簡(jiǎn)指令集 帶操作系統(tǒng)，如帶操作系統(tǒng)，如linixDSP 信號(hào)處理功能強(qiáng) 實(shí)時(shí)性好 心電監(jiān)護(hù)分析過壓保護(hù)過壓保護(hù)壓力傳感器形式，壓阻式傳感器壓力傳感器形式，壓阻式傳感器電源

29、形式，同向放大電源形式，同向放大同相并聯(lián)放大、比較器，末級(jí)比較器產(chǎn)生復(fù)位保護(hù)信號(hào)同相并聯(lián)放大、比較器，末級(jí)比較器產(chǎn)生復(fù)位保護(hù)信號(hào)氣體壓力高時(shí)輸出高電位氣體壓力高時(shí)輸出高電位,輸出高電平輸出高電平,電路復(fù)位，放氣電路復(fù)位，放氣.2.5v2.5v提供偏置電壓提供偏置電壓 袖袋壓力放大器袖袋壓力放大器同向并聯(lián)同向并聯(lián), ,差動(dòng)放大，消除共模信號(hào)差動(dòng)放大，消除共模信號(hào)交直流放大，兩路輸出：靜態(tài)、動(dòng)態(tài)血壓交直流放大，兩路輸出：靜態(tài)、動(dòng)態(tài)血壓ADCADC：測(cè)量壓力，另一路至脈搏電路：測(cè)量壓力，另一路至脈搏電路2.5v2.5v對(duì)對(duì)V+V+提供直流基準(zhǔn)電壓，保證電壓為正，便于提供直流基準(zhǔn)電壓，保證電壓為正，便

30、于A/DA/D轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化A/DA/D，0-5V 0-5V 脈波二級(jí)壓力放大器脈波二級(jí)壓力放大器 電源為同向放大，提高電壓，減小輸出電阻電源為同向放大，提高電壓，減小輸出電阻 2.52.5，1.25v1.25v為提高直流分量，消除負(fù)值，為為提高直流分量，消除負(fù)值，為A/DA/D變換變換 比較器成人和小孩，極限控制電平不同比較器成人和小孩，極限控制電平不同 當(dāng)輸出壓力，當(dāng)輸出壓力，V+V+V-V-復(fù)位反轉(zhuǎn)復(fù)位反轉(zhuǎn)校準(zhǔn)校準(zhǔn)三通：標(biāo)準(zhǔn)壓力校準(zhǔn)三通：標(biāo)準(zhǔn)壓力校準(zhǔn) 漏氣測(cè)試，過壓測(cè)試漏氣測(cè)試，過壓測(cè)試測(cè)量中還可測(cè)量哪些信息測(cè)量中還可測(cè)量哪些信息 脈率脈率 動(dòng)脈彈性情況動(dòng)脈彈性情況 脈搏上升快，彈性差；脈搏上升慢，彈性好脈搏上升快，彈性差；脈搏上升慢，彈性好 血壓血壓ABI指數(shù)指數(shù)(踝臂指數(shù)踝臂指數(shù)) ABI如果如果ABI太低太低? 腳踝離心臟遠(yuǎn)，血壓低腳踝離心臟遠(yuǎn)，血壓低 腳踝如果太低，表明血流堵塞腳踝如果太低，表明血流堵塞 與上肢血壓正常比值與上肢血壓正常比