第6章 血压测量仪器的设计 《医学电子仪器的设计》电子课件.ppt

按键输入 有按键按下时低电平脉冲通过此端口输入，单片机中断服务子程序每隔10 ms判断一次端口状态，连续读到3次（消除按键抖动处理）低电平，则判断按键有效，按键有效后控制启动一次血压测量，对液晶屏输出显示测量过程画面，将袖带压的值在屏幕上显示。 气泵充放气 判断开始测量按键有效后启动血压测量功能，微控制器输出控制指令气泵进行充气，当充气到达一定压力值时，血流被完全阻断，系统将自动转入放气阶段 电机需要较大的功率驱动，最简单的解决方法用三极管即可，如果有特殊要求可以用专门的驱动芯片。 气泵充放气 电机的启动阶段有较大的过载电流，如果直接加阶跃信号会产生很大的电流变化，通过PWM功能模块给气泵充气可以缓慢增加电机电流，从而平稳启动气泵。 停止充气的条件是ADC0测到的血压直流分量大于4V（200mmHg） 放气的速率由微控制器进行控制，通过单片机内的定时器控制气阀的放气时间可以平稳的降低袖带气压。气泵及气阀均为感性负载，需并联续流二极管以防止烧坏器件。 测量血压 两路ADC转换 心跳脉冲通过CCP1 (输入捕捉/输出比较/脉宽调制模块) 触发ADC信道1采样血压交流分量测出每个脉冲的峰峰值，同时计算出这个脉冲时间段内ADC信道0测到的血压直流分量的平均值。把峰峰值和直流平均值作为一对数据记录起来，每个心跳脉冲会对应一对数据。 测量血压 ADC信道0测到的血压直流分量小于1 V表示气压低于50 mmHg，是单次测量结束的标志。 为了最大限度地利用A/D转换的采样速度，用中断来采集A/D转换后的数据。 为了找到脉搏波的峰值，采用定时A/D转换的方法，定时器每2ms启动一次A/D转换过程。 第六章 血压测量仪器设计 6.1 血压的监测意义 6.2 血压的直接测量方法 6.3 血压的间接测量方法 6.4 电子血压计的电路设计 6.5 单片机控制系统设计 6.6 动态血压监测 6.7 动态血压监测影响因素 6.1 血压的监测意义 血压（Blood Pressure, BP）是一个重要的生命参数，是指血液对血管壁的压强，通常用相对压强表示。 血管分为容量血管和阻力血管 平均压的计算公式 经验公式：平均压=舒张压+（收缩压-舒张压）/3。 6.2 血压的直接测量方法 基本原理：连通器原理 血压的直接测量是通过将测压导管插入被测体的血管内来进行的，测压导管经皮由动脉穿刺后留置固定，由测压导管上的压力传感器将压力信号转换成电信号，并在监视器上显示动脉压力波形。 直接测压装置 液体耦合法 血管内压力传感器 直接血压测量问题 3 波形的畸变 4 凝血 6.3 血压的间接测量方法 间接测压法是一种非创伤性血压测量技术，常称为无创压（Non-Invasive Blood Pressure，NIBP），它可以测得收缩压、舒张压和平均压。 将袖带绑定在上臂，对袖带充气，对上臂加压，这个压力可通过机体组织传递到动脉上。当充气压大于动脉压时，血管被压扁而关闭，当充气压小于动脉压时，血管开通。根据这个原理，可以通过测量血管恰好开通或关闭时的袖带内压，来测量收缩压和舒张压。测量的方法有听诊法、搏动法、超声多普勒法等。 6.3 血压的间接测量方法 6.3.1 柯氏音法 柯氏音法（Auscultatory）也称为听诊法，1905年苏联医生Korotkoff发现了柯氏音，奠定了柯氏音听诊法血压测量的基础， 柯氏音原理 给气袖加压直到使动脉壁闭合，然后再逐步降低气袖压力，当气袖压刚好等于收缩压时，血管被冲开，听诊器能听到柯氏音，此时的气袖压就是收缩压。气袖压继续下降，直到刚好低于舒张压时柯氏音消失，这样也就测得了舒张压。如用程序控制气泵给袖带充气和控制气阀逐步放气，用传感器测压，并显示血压数值就构成了自动测压系统。 6.3 血压的间接测量方法 2 测振法 测振法的测量过程与柯氏音法相同，亦需要采用充气袖套来阻断动脉流，但在放气过程中不是检测柯氏音，而是检测气袖内气体的振荡波（测振法由此得名），振荡波起源于血管壁的搏动。 测振现象 1当气袖内压（静压）高于收缩压时，动脉被压闭，此时因近端脉搏的冲击而呈现细小的振荡波； 2 当气袖内压小于收缩压时，则波幅增大； 3 气袖压等于平均压时，动脉管壁处于去负荷（Unloading）状态，波幅达到最大值 ； 4 当气袖压力小于舒张压以后，动脉管腔在舒张期已充分扩展，管壁刚性增加，因而波幅维持在较小的水平。 袖带内压、搏动波和柯氏音的时相关系 典型电子血压计的结构框图 6.4 电子血压计的电路设计 6.4.1血压信号提取过程 1、由恒流源电路提供压力传感器稳定的电流，以提高测量准确度； 2、由压力传感器产生差动电压信号； 3、由集成运放LM324及可变电阻组成前置差动放大线路； 4、此信号在经过0.