南京邮电大学学报入选论文范文参考
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发布时间:2013-12-30 14:49:00 更新时间:2013-12-30 14:05:00
845型血压监护仪是美国CRITIKON公司最早推出采用振动法(又称示波法)原理测量无创血压的监护设备,振动法原理是经过几十年的临床验证为最为广泛和安全有效的测量方法,目前国内外无创血压监护设备基本上都已经采用振动法原理测量血压。
【摘要】本文对845型血压监护仪的血压测量原理和数据判断进行了论述,并对一些故障和维修过程进行了分析,为维修电子血压计提供了一些实践经验。
【关键词】血压监护仪,振动法,判据,脉搏波
引言
无创血压的振动法监测中,振动法的脉动压力波来源于血管壁的脉搏搏动,通过给袖带充气加压,阻断上臂动脉血流,在放气过程中检测袖带内的脉动压力波,由于袖带内压力信号的波动变化是与人体血压的变化相关的,因此可以从波动信号的幅值的变化规律来检测人体的收缩压、平均动脉压和舒张压。
连续记录的血压脉动压力波呈近似抛物线的包络,如图1所示。通过拟合包络曲线的数学模型,计算包络的最大值和两个拐点s、d,其对应的静压分别为Pm、Ps和Pd,即平均压、收缩压和舒张压,包络m、s和d点的波动幅度分别为Am、As和Ad。波动信号的幅值As与Am的比值即为收缩压的判据Ks,波动信号的幅值Ad与Am的比值即为舒张压的判据Kd,其中Ks和Kd的示值是根据大量的人群实验由统计学方法确定的。
图1血压脉动压力波曲线
因为Ks、Kd是由临床统计学得来的,各个电子血压计制造商通过临床实验结果设计的Ks、Kd不尽相同,Ks范围一般为0.4~0.5,Kd范围一般为0.6~0.8。
845型血压监护仪开机测量血压通过给袖带充气加压的初始预定压力为170mmHg(22.7kPa),以实现阻断上臂动脉血流,然后开始放气,当气压放到一定程度血流就能通过血管,且有一定的振动波,振动波通过气管传播到机器里的压力传感器,传感器能定时检测到所测袖带内的压力及波动,逐渐放气后,振动波越来越大,再放气由于袖带与手臂的接触越松,因此压力传感器所测的压力及波动越来越小,这一方法能对平均动脉压进行精确测量,对应于波动信号中幅值最大Am的波动处的袖带压力即为平均动脉压,以此为基点,向前寻找Am的判据比值Ks(845型血压监护仪为0.4)的波动点,这一点对应的压力即为收缩压,向后寻找Am的判据Kd(845型血压监护仪为0.6)的波动点,这一点对应的压力即为舒张压。振动法与柯氏音法测血压相比较,因去掉了电子拾音器而采用了气体压力传感器,其显著的特点是抗电磁场干扰能力强。
本人维修的845型血压监护仪已经在医院使用十几年,本仪器开机通电数码管显示忽亮忽灭的闪烁,不能正常工作,打开机壳检查后用示波器检测,发现其复位电路不断的复位工作,经分析是直流电源输出带负载能力差,不断有杂波波动,使得监测电源的复位电路比较器接电源采样的正输入端波动起伏,电路中有一支二极管的正端接在电源采样端,二极管负端接在比较器的负输入端并和地之间连接一只大电容,故被比较的负输入端的放电时间常数很大,短时间可以维持电平基本不变,这样使得比较器的输出端由于正输入端波动而不断变为低电平,比较器的输出端与P沟道场效应管的栅极相连,造成源、漏极分别与地和复位端连接的P沟道场效应管导通,于是复位端不断与地导通变为低电平,引起CPU不断开启和关闭,数码管显示则由亮变灭不断变化,经反复检查电源电路的元件,查出+12V电源的整流桥内阻变大因而带负载能力差,更换整流桥后数码管显示亮灭闪烁现象消除,可以维持亮度显示,但机器的数码管由全显示8清0复位通过后,报警不断,然后由8到0反复交替显示不能通过自检,根据845型血压监护仪的技术说明书规定按下手动启动键,在收缩压、舒张压、平均动脉压、脉搏4个窗口分别显示出电源-12V、+12V、+5V、-5V的监测值依次应为51、145、128、135,这4个电源的监测值为典型值,数值偏差应不超过±3,监测值是由4组电源各自分压经模数转换后形成示值。经观察,在显示窗口代表+5V的监测数值仅在124左右波动,说明+5V电压不正常,用数字万用表检测电源板+5V的输出电压值是5.06V,属于正常,而通过接线插座到主板上的电压值仅是4.91V左右,电压却低了很多,可见插座上有0.15V左右的压降,拔开直流电源接线插座发现插座芯氧化变黑,经刮干净后插上,开机通电自检工作正常。
845型血压监护仪进入充气测量状态后,袖带却打不足初始预定压力值170mmHg(22.7kPa),在设定的45s最大充气时间勉强充到140mmHg(18.7kPa)左右,然后气阀每阶梯放一次气,气泵就不断补气,不能继续往下测量,说明气路漏气。经检查845型血压监护仪气路发现气泵气室的两个逆止阀皮帘上积满了尘埃,擦洗干净后,安装就位,开机进入充气测量状态后,手臂绑好袖带充气正常,可以阶梯放气,可是直至最后放完气也未测出血压值。将845型血压监护仪外接管路与血压计标准器、袖带及气球的气路接通后,将仪器设置到校准状态,显示出零点值后,手捏气球对845型血压监护仪、血压计标准器、袖带连接的气路充气,进行845型血压监护仪显示值和血压计标准器指针读数校准,由于845型血压监护仪原已有零点值,故845型血压监护仪显示的压力值应减去零点值才等于血压计标准器指针读数,经检查845型血压监护仪零点显示值为15mmHg(2kPa),手捏气球充气压力到血压计标准器指针读数为200mmHg(26.7kPa)时,845型血压监护仪显示值为215mmHg(28.7kPa),说明校准一切正常,845型血压监护仪静态压力的线性增益是正确的,然后对袖带进行有节奏的敲打,模拟脉搏信号,对845型血压监护仪的带通滤波器进行检查,其带通频宽为1Hz~18Hz,用示波器监测经过带通滤波后的动态压力波动很弱,经逐级检查,带通滤波器输入耦合电容变质,经更换电容后,845型血压监护仪开机充足气后,人为对袖带挤压故意产生一些干扰,845型血压监护仪可以有效的等待来判断识别干扰,即当845型血压监护仪阶梯放气时搜索每个梯度的脉搏波属于同频同幅的两个相邻脉搏波就判定为正确血压信号,若有波幅不一,频率不等的干扰混入时,845型血压监护仪就会较长时间等待判断去除非同频同幅的干扰信号,然后继续放气测量。最后在人体手臂上绑好袖带,845型血压监护仪充气到170mmHg(22.7kPa)左右后放气,压力较高时每个梯度放气8mmHg(1067Pa)左右,当压力放气到较低时每个梯度放气3mmHg(400Pa)左右,直至最终检测出血压值和脉搏值。
结语
根据多次测量血压结果,发现手臂袖带绑得过松或衣服穿的过厚,则仅能测出振幅最大时对应的压力即平均动脉压,而没有寻找到Ks、Kd判据幅值的收缩压、舒张压,这是因为在此情况下,压力传感器仅能测到几个较强的脉搏波,平均动脉压则是由3个最大振幅对应压力值的平均值测算出来的,而脉动压力波包络内的仅能测出几个最强波,故由于脉搏波太少的原因造成仅能测量出平均动脉压。袖带绑的过松造成测量误差的另一个现象是舒张压过高,这是因为放气过程中检测袖带内脉搏信号由强变弱时,由于袖带太松监测到的信号很弱而造成脉搏信号消失过快从而过早测量出舒张压。因此在测量血压之前,要将袖带内的残余气体挤净排出,然后把袖带连接好后紧紧绑在手臂上,才能正确的测出血压信号。