基于示波法的电子血压计系统设计

2010-06-08 19:11:33来源: 单片机与嵌入式系统应用

0 引  言

  医疗检测设备家庭化逐渐成为趋势,其中家用血压计就是典型的家庭医疗检测设备。目前较为常用的血压计是水银血压计,对普通用户,特别是中老年人来说,使用比较困难。过去人们必须到医院测量血压,十分不方便。测量准确、操作简单、携带方便的血压计有利于人们尽早发现和鉴别各类血压病症,及时就医。电子血压计具有成本低、小型化、功耗低、自动化程度高的优点,在使用上带来了便携和易操作的特点,弥补了水银血压计的不足。本文介绍采用LM3S1138作为控制核心、压力传感器MPXV505GP作为信号采集器的电子血压计的设计方法。

1 示波法原理

      示波法又称为压力振荡法,其工作过程是先将袖带充气以阻断动脉血流,然后在放气过程中检测袖带内的气体压力并提取微弱的脉搏波。如图1所示,当袖带压力P远高于收缩压时,脉搏波消失,随着袖带压力下降,脉搏开始出现。当袖带压力从高于收缩压降到收缩压Ps以下时,脉搏波会突然增大,在平均压Pm时幅值达到最大。然后脉搏波又随袖带压力下降而衰减。示波法血压测量就是根据脉搏波幅度与袖带压力之间的关系来估计血压的。脉搏波最大值对应的是平均压,收缩压Ps和舒张压Pd分别由对应脉搏波最大幅值的比例来确定。


  测量血压时,随着袖带压力的下降血管由阻断变导通,这一过程会在袖带中产生一系列的小脉冲。将小脉冲拾取出来,将其峰值连成曲线,得出包络线,如图2所示。



  利用示波法判定收缩压和舒张压的具体方法很多,主要可以归纳为两种:波形特征法和幅度系数法。波形特征法基本原理是利用脉搏波包络线的拐点测量血压,上升时拐点对应的静压力为收缩压,下降时拐点对应的静压力为舒张压。这种方法测量的个体适应性较差,测量精度不稳定,已逐渐被幅度系数法所替代。

  幅度系数法又称“归一法”。它是将脉搏波振动信号的幅值与信号的最大幅值相比进行归一化处理,通过确定收缩压和舒张压的归一化系数来识别收缩压与舒张压,如图3所示。其中,As为收缩压对应的脉搏波幅度,Am为平均压所对应的脉搏波的幅度,Ad为舒张压对应的脉搏波幅度,As/Am为收缩压Pd的归一化值,Ad/Am为舒张压Ps的归一化值,Pc为袖带压力,横坐标代表放气过程中袖带内压力的不断减小。As/Am=C1,Ad/Am=C2,分别对应收缩压和舒张压的位置。根据测得的脉搏波幅值和对应的静压力,就可以得出收缩压Ps、舒张压Pd和平均压Pm。一般收缩压的幅度系数为0.46~0.64,舒张压的幅度系数为0.43~0.73。


  收缩压判据的确定:在充气过程中脉搏波幅度包络线的上升段,当某一个脉搏波的幅度Ui与最大幅度Um之比Ui/Um=Ks时,就认为此时对应的气袖压力为收缩压。即Ps=P∣Ui=Ks·Um

  舒张压判据的确定:在脉搏波幅度包络线的下降段,当某一个脉搏波的幅度Ui与最大幅度Um之比Ui/Um=Kd时,就认为此时对应的气袖压力为舒张压。即Pd=P∣Ui=Kd·Um

  心率指心脏每分钟搏动的次数。由于心脏与脉搏搏动一致,所以在测量血压的同时可以测得心率。测定心率的关键是判断脉搏波的峰值,然后根据一定时间内有多少个脉搏波计算出心率。

2 系统硬件设计

  2.1 系统总体结构

  如图4所示,系统硬件主要包括:LM3S1138控制器、气泵、滤波放大电路、报警电路、存储模块、键盘模块及液晶显示模块等。


[1] [2] [3] [4]

关键字:示波法  血压计  收缩压  舒张压  LMS  压力传感器  脉搏波

编辑:鲁迪 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/medical_electronics/2010/0608/article_1262.html
本网站转载的所有的文章、图片、音频视频文件等资料的版权归版权所有人所有,本站采用的非本站原创文章及图片等内容无法一一联系确认版权者。如果本网所选内容的文章作者及编辑认为其作品不宜公开自由传播,或不应无偿使用,请及时通过电子邮件或电话通知我们,以迅速采取适当措施,避免给双方造成不必要的经济损失。
论坛活动 E手掌握
微信扫一扫加关注
论坛活动 E手掌握
芯片资讯 锐利解读
微信扫一扫加关注
芯片资讯 锐利解读
推荐阅读
全部
示波法
血压计
收缩压
舒张压
LMS
压力传感器
脉搏波

小广播

独家专题更多

TTI携TE传感器样片与你相见,一起传感未来
TTI携TE传感器样片与你相见,一起传感未来
TTI携TE传感器样片与你相见,一起传感未来
富士通铁电随机存储器FRAM主题展馆
富士通铁电随机存储器FRAM主题展馆
馆内包含了 纵览FRAM、独立FRAM存储器专区、FRAM内置LSI专区三大部分内容。 
走,跟Molex一起去看《中国电子消费品趋势》!
走,跟Molex一起去看《中国电子消费品趋势》!
 

About Us 关于我们 客户服务 联系方式 器件索引 网站地图 最新更新 手机版

站点相关: 医学成像 家庭消费 监护/遥测 植入式器材 临床设备 通用技术/产品 其他技术 综合资讯

北京市海淀区知春路23号集成电路设计园量子银座1305 电话:(010)82350740 邮编:100191

电子工程世界版权所有 京ICP证060456号 京ICP备10001474号 电信业务审批[2006]字第258号函 京公海网安备110108001534 Copyright © 2005-2016 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved