【精品完整版】基于示波法的血压测量系统设计
基于示波法的电子血压计的设计
号 进行 处 理 。采 用 反 向放 大 电路 ，如 图４ 所示 。
诊 器 进 行 人 工 听 诊 ， 来 判 断 收 缩 压 和 舒 张 压 的 值 。 但 是 柯 氏 音 法 测 量 血 压 易 受 外 界 干 扰 ，与 医 生 的 熟 练 程 度 和 专 业 技 术 有 关 ， 容 易 受 环 境 和 测 量 人 员 主 观 因 素 的 影 响 ，存 在 一 定
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基 于 示 波 法 的 电 子 血 压 计 的 设 计
Ｔｈｅ ｄｅｓｉ ｇｎ ｏｆ ｔ ｈｅ ｂｌ ｏｏｄ ｐｒ ｅｓｓｕｒ ｅ ｍ ｅｔ ｅｒ ｗｉ ｔｈ ｔ ｈｅ ｗ ａｖｅ－ｄｉ ｓｐｌ ａｙ
长治 医学院生物 医学工程 系 李瑞 霞 周晋 阳
号 常为 差模小 信号 ，并含 有较 大共模 部分 ，其 数值 有 时远 大于差 模信 号 。因此 ，仪用放 大器 除具 有足 够 大 的放大倍 数外 ，还应 具有 高输 入 电阻和高 共模 抑 制 比。同相 并联 结构前 置放大 电路 ，是 生物 放大 器 前置 级经 常采用 的设计 方 案，本 文选用 由三运 放 构 成 的仪用放 大器 ，如 图２ 所示。
引言 随 着 电 子 技 术 的 进 步 ， 人 们 生 活 水 平 的 不 断 提 高 ， 健 康 已经 成 为 人 们 越 来 越 关 注 的 话 题 。许 多 便 携 化 ，家 庭 化 的 医 学 电子 仪 器 逐 渐 深 入 到 人 们 的 日常 生 活 当 中 ， 电子 血 压 计 产 品 目前 己在 国 际 市 场 上 占据 庞 大 而 稳 定 的 市 场 。 血 压 计 可 以 让 人 们 随 时测 量 自 己 的 血 压 状 况 ， 也 可 以 了 解 到 自 己 的 身 体 健 康 状 况 ，对 防 病 治 病 、及 早 发 现 疾 病 ， 都 具 有 重 要 意 义 。 目前 已有 多种 方法 测 定血 压 波 形和 血 压值 ， 水 银 血 压 计 是 最 常 用 的 方 法 。 一 般 医 院 使 用 的 水 银 血 压 计 ， 是 基 于 柯 氏 音 法 ，专 业 医 生 可 以
基于示波法的电子血压计系统设计
基于示波法的电子血压计系统设计刘坚强1,王永才2(1.东北大学信息科学与工程学院,沈阳110819; 2.青岛理工大学琴岛学院)摘要:电子血压计克服了水银血压计操作专业性强、不易携带等缺点,呈现出家用化的趋势。
针对传统单片机设计方案电路设计复杂、测量精度不高、稳定性不好等缺点,给出了一种采用L M3S1138芯片作为主控制器、自带信号运放和信号调理功能的压力传感器MPXV5050GP作为信号采集器,基于示波法测量血压的血压计设计方案。
实验表明,该血压计测量速度快,稳定性高,测试结果基本与水银血压计一致,具有较高实用价值。
关键词:示波法;血压计;收缩压;舒张压;L M3S1138中图分类号:TP311 文献标识码:BBlood Pre ssure Meter Ba sed on OscillometerLiu Jianqiang1,W ang Yongcai2(1.College of Information Science and Engineerng,Nort heastern University,Shenyang110819,China;2.Qingdao Technological University Qindao College)Abstract:The electronic sp hygmomanometer overcame t he shortcomings of mercury sphygmomanometer such as specialized operation, not easy to carry and so on,presenting a home use tendency.In view of t he disadvantages of traditional MCU designs t hat t he circuit is complex,t he accuracy and stability performance is poor,t his paper put forward a design met hod based on oscillometer met hod,using L M3S1138as t he main controller,pressure2sensor MPXV5050GP wit h signal processing ability as signal collecting equipment.Experi2 mental result s indicate t hat t he t he measuring speed of t he sphygmomanometer is fast,t he device is stable,and t hat t he result is similar to t hat of t he Riva2Rocci sphygmomanometer,showing value in practical use.K ey words:oscillometer met hod;sphygmomanometer;systolic blood2pressure;diastolic blood2pressure;L M3S1138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[1]。
基于柯氏音法与示波法结合的新型血压测量系统
行 阶段 亟 待 完善 的课 题。 本 文就
调 匝 式 消 弧 线 圈 自动 控 制 技 术 如 何 适 应 工程 运 用进 行探 讨 。
２
图ｌ ：调 匝 式 消弧 线 圈示 意 图 【 关键 词 】 电 容 电 流 脱 谐 度 调 匝 式 消弧 线 圈
动脉血管上方 ，使用时将来 自上臂血管 的音频 行信号 处理
振动耦合到拾音器鼓膜 中，并传导到驻极体 麦 克风之后转变成 电信号输出 。
１ ． ４压 力及脉搏信号测量
１ ． ４ ． １自适应充气控制 为 了根 据被 测者 当前 血压 自动调 整最 大 充气压 力，控 制袖带压力匀速上升的条件下 ， 气泵 电机供 电电压 Ｕ 与当前袖带压 力值 的关
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（ ｄபைடு நூலகம்）第四组数据
一 口 ￡ 量嗵景
（ ｃ ）第三组数据 图１ ：同一被测试者 的测量 实验数据
测 量，得 到柯 氏音法与示波法相结合的 自动血
压测 量。
示器实现输入与输 出；微处理器实现测量控制 干扰 ，其 中，环境噪声可能来 自于语音、汽笛、
方 法。其 中有 效 特征 实 时抽取 算
法 大 幅度 降低 了信 息存 储量 ；示 波法粗 测与柯 氏音法精测相 结合 ， 保证 了测量值 的稳定性和 准确性 。 最 后开 展 了血 压测 量 实验 ，运 用 研 发 的新型 血压 测 量 系统进行 人 体 血压 自动 测 量，测 量 结果 与人 工 测 量 法 对 比 ，人 工 测 量 值 标 准 圭Ｊ Ｌ ＾ 一 遥 售 差 是 大 于 自动 测 量 值 的 标 准 差 ， 一 证 明该 系统具有较 高的准确性 。
基于示波法的电子血压计设计探讨
32 | 电子制作 2020年02-03月品，但是在中国，并未形成上述环境，而随着人们自我保健意识的增强，医疗检测设备逐渐地走向人们的家庭，人们对于电子血压计的需求数量逐渐地增加[1]。
同时，人们对于电子血压计的便捷性、成本费用等方面提出一定的要求，需立足于人们的要求不断地创新。
示波法电子血压计却凭借着低成本、自动化程度高以及小型化的优势，逐渐地占领市场[2]。
家庭电子血压计的发展，使得人们在家庭中就可以实现对血压水平的监测。
随着医疗技术不断发展，电子血压计研发技术在升级，本文设计一种基于数字信号处理和STM32微控制器的示波法电子血压计。
1 系统框架设计本文所设计的电子血压计，其主要包含AD623仪表放大器、Usart GPU26A 串口触摸液晶屏、JBF1520电磁气阀、JQB1523气泵、袖带和电源等部分，还包含Cortex-M3内核的STM32F103VET6微控制器、L9110s 驱动电路、全磊US911-006-N 压力传感器等部分。
该示波法电子血压计将数字信号处理方法作为工作原理。
仪表放大器将经过的压力信号进行放大，而微控制器加以接收，利用系统中的信号预处理和血压分析程序，对数字信号进行处理与计算，并在液晶屏上显示最终的血压测量值[3]。
电子血压计的系统框架图如图1所示。
图1 电子血压计的系统框架图电路、气泵和电磁阀控制电路等硬件。
■2.1 仪表放大电路本文所选择的全磊US911-006-N 压力传感器，是一款针对电子血压计所研发的产品，其为一种电阻应变气体压力传感器，量程为0-300mmHg。
在传感器内部采用了精密电阻桥结构，传感器的典型阻值设置为3.3kΩ。
3(1/)in in G R R =+。
其中，in R 是AD623放大电路中所设置的内置电阻，阻值为100kΩ。
若是R 3=1kΩ时，电路的前端放大增益为101倍。
图2 AD623放大电路■2.2 气泵和电磁阀控制电路在电子血压计的设计中，气泵和电磁阀的控制电路均采用相同的控制电路，即L9110s 控制电路，见图3。
基于示波法测量血压的算法改进
血压作为反映人体生理状态的一个 重要参数 ，它 的准确测量 ， 成为医疗工作者研究的热点 。 整体来 说， 血压测量包括直接测量和间接测量。
声干扰且水银血压计携带不方便 。基 于压力测 量的典 型代表 是示波法 ，又称振荡法 。它 以脉搏波技 术为基 础 的。它通过辨别动脉血流受阻后的袖 带 内气 体的压 力振 荡波来确 定血压 。它的优点是排除了医生的主观
正在做大手术的病人等情况 。
间接 测 量方法 根据测 量对 象 的不 同而分 为五 大 类 ：基于心音 、压力 、血流量 、时间、频移的测 量方 法 。基于心音 的测量方法的典型代表是听诊法，又称
计 算 机 系 统 应 用
ｈｔ：ｗ ． Ｓ ．ｒ． ｔ ／ ｗｗｃ － ｏｇ ａ ｐ／ －ａ ｃ
２１ ０ ２年 第 ２ 卷 第 ２ 期 １
基于示波法测量血压的算法
王维维 一 ， ，蒲宝 明 ，李生金 １ ０４ ） ０ ０ ９ （ 中国科学 院沈 阳计算技术研究所 ，沈阳 １０ ６ ） １ １８
因素及 噪声的影 响，缺点是对运动干扰 敏感 。基 于血
直接测量方法是将导管连接压力传感器，直 接插
入大动脉或心脏来检测血压信号 。与间接 测量相 比，
直接测量更准确 ，但它技术要求高，给被 测者造 成的 痛苦更大 ，故此种方法只会用在一些特殊 的场合 ，如
流量 的测量方法 的典型代表是光电容积法。基 于时间 的测量 方法 的典型代表是脉搏波速度法 。 由于基 于血 流量和 时间的测量方法是脉搏波技术的延伸，理论研 究不 如基 于压力 的示波法成熟 ，故本论文采用 的血压 测量方法为示波法【。 Ｊ Ｊ
Ａｌ ｏ ｉｈｍ ｍ ｐｒ ｖｅ ｅ ｔｏ ｏ ｄ ｅ ｓ ｒ ｅ ｓ ｒ ｍｅ ｔＢａ ｅ ｎ Ｏｓ ｉ ｏ ｒ ｐ ｇ ｒｔ Ｉ ｏ ｍ ｎ ｆＢｌ ｏ Ｐｒ ｓ ｕ ｅＭ ａ ｕ ｅ ｎ ｓ ｄ ｏ ｃｌ ｇ ａ ｈｙ ｌ
基于示波法的电子血压计系统设计
，
３ ． １系统工作主 流程 血压测 量模 式下， 完 成血 压的测 量显示 ，检测是有着重要的作用， 也是 析若 有异常（ 血压偏高、 血压偏低 、 心率较 慢、 心率 决、 错误测量等垃 即 维持整个系统运转的主要动力来源。目 前的电子血压计的系统硬件主要 进行报警提示。 而这种报警条件主要取决于ｊ种条件第一， 当人体的收缩 包括Ｌ Ｍ３ Ｓ １ １ ３ ８ 控制器 、 气泵、 滤波放大电路 、 报警电路、 存储模块 、 键盘 压大于 １ ４ ５ ｍ ｍ Ｈｇ 或小 于 ９ ５ ｍ ｍ Ｈｇ 时；第二，当人体 的舒张压 大于 模块及液晶显示模块等。这些硬件系统都有着 自己独立的作用和工作原 ９ ０ ｍ ｍＨ ｇ 或小于 ４ ５ ｍ ｍＨ ｇ 时筛 三， 人的心率大于 １ ０ ５ 或小于 ４ ５ 时。 只要 理 例如气 动电路主要完成对外界施加压力的控制及压力信号数据的采 在血压检测时荫足了这三种其中—个条件，电子ｍ压计就会发出ｔ 艮 警提 集放 大滤波电路主要完成从混合血压信号中滤出脉搏信号， 并对脉搏信 刁 ｏ 号进行放大Ｉ 有储 模块主要用于测量记录的存饶 报警电路用于异常情况 ３ ２血 压和心率计算 流程 下的声光报警提示； 显示模块用于显示血压测量数据及血压历史记录键 示波法 血压测 量没有 完善 的理论 推导， 使得 特 征点的确 定只能 依赖 盘模块用于系统设置参数的输入等。 采集 样本 的统计 归纳， 因而示 波法 测量 血压是 基于 统计 的方法 ， 有一定 的 ２ ２ 气动 电路 离 散 陛。数据处 理过程 主要包括滤 波处理 、 心跳 周期 的计算 、 平 均压 力位 气动电路作为做外界施加压力的控制盒压力信号数据的采集系统， 置的确定 、 收缩压和舒张压的计算 ４ 个重要部分。 滤波处理主要用于对峰 在电子血压计中有着重要的作用。 一般而言气动电路都是由袖带、 气泵 、 值序列中相邻跳变较大的数据进行滤除噪点处理优化， 增加原始数据的 压力传感器和放气阀着 四部分构成的， 它们相互连接构成了—个不可分 线 『 生度。 心跳周期指 ２ 个脉搏波峰值的时间间隔。 为提高结果的准确性 割的整体。 压力传感器输出的两路信号分别与主控制器两路相接庑 成静 对放气过 程中的峰 值时间间隔序列 取算数 平均值 。 平均压力值 指 脉 搏信 压信号和脉搏信号的测量； 气泵和放气阀由主控制器经驱动芯片直接控 号的包络 的峰值位 置对应的静 压值 。 制 成测量 时候的充 放气。 结束语 ２ ． ２ ． １压力传感 器 电子血压计是基于示波法的原理涞 对患者进行临床检测在 增加或 人体生理信号的特点是低频小信号， 一般是频率范围是 Ｏ － ３ ０ ０ Ｈ 厶 ． 减少静压的过程中提取 、 放大脉动压并描绘其包络线然 后对包络线 的几 信 噪 比低，因此选 择一个 性 能 良好 的传 感器 就非 常重 要 。于是 ， 何形态加以分析越掸 的方法准确的检测了血压的高低。 目１ ｉ 百 ． 由于电子血 Ｍ Ｐ Ｘ Ｖ Ｓ ０ ５ ０ Ｇ Ｐ 压力传感器就成了我们最好的选择。Ｍ Ｐ Ｘ Ｖ Ｓ ０ ５ ０ Ｇ Ｐ压力 压器有着易携带、 易读取等功能， 在市场上已经等到了广泛的应用 。因为 传感器内部含有信号运放和信号调节功能具 有 良好的线 ｌ 生度输 出电压 它的出现不ｆ 啦 活中解决了人们的医疗需求， 还为人们日常的身体健 与所加 压力 成正 比关 系 ， 可 以进 行 片上补 偿＇ 并且其 温度 补偿 特 陛能 克服 康提高了一定的保障。 半导体压力敏感器件存在的温度漂移问题 。它可以直接将动脉血液对血 管壁 的压 力转换 为 Ｏ ～ ４ － ７ Ｖ的电信号 ， 对应 的 血压值 为 ０ ￣ ３ ７ ５ ｍ ｍＨ 舀 与�
基于示波法充气测量的移动血压Holter系统
收稿日期:2008-09-01作者简介:徐道连(1960—),男,四川岳池人,副教授,博士,主要从事微型机械传感器、噪声与振动的理论与检测等研究.基于示波法充气测量的移动血压Holter 系统徐道连,刘泽奎,游颖敏,吴 波,黄文龙(重庆大学光电技术与系统教育部重点实验室,重庆 400030)摘要:结合现代移动通信技术和电子技术,使用示波法血压充气测量开发了移动血压Holter ,能按医生的设置对病人进行动态血压监测,将测量结果存储并即时通过移动通信网络传送给监护中心,供医生分析和诊断.实现了对病人的动态血压监测,适用于在医院外的远程实时血压监测.关 键 词:移动Holter ;动态血压监测;示波法中图分类号:TP261 文献标识码:A文章编号:1671-0924(2008)11-0127-03Mobile Blood Pressure Holter System Based on InflationMeasurement with Oscillometric MethodXU Dao -lian ,LIU Ze -kui ,YOU Ying -min ,WU Bo ,HUANG Wen -long(Key Laboratory of Optoelectronic Technology and Systems of China Ministry of Education ,Chongqing University ,Chon gqing 400030,China )A bstract :This paper develops a mobile blood pressure Holter using the oscillometric method with modern mobile communication technology and electronic technology ,which can detect the patient 's blood pressure according to the doctor 's setting and send the result immediately to the monitoring center for analyzing through the system for mobile communications .It can monitor the patients 'a mbulatory blood pressure and be more suitable for remote and real -time monitoring of the blood pressure out of the hospital .Key words :mobile Holter ;a mbulator y blood pressure monitoring ;oscillometric method 医学信息学发展要求医学电子仪器应能将医疗诊断过程中病人和仪器的有关信息通过一定形式的通信网络发送到有关的服务器或计算机中,并完成信息的存储、处理、传输和输出等,实现信息传输和资源共享.以家庭为基础的社区卫生服务体系,要求开发适用于院外监测的医疗仪器[1].血压是重要的生理参数,动态血压对反映病人的身体状况又重要意义[2-3].有学者提出了便携式血压Holter[4],将测得的24小时血压值进行存储用于分析.本研究提出开发的基于示波法充气测量的移动血压Holter ,用MSP430为测控核心,对上臂血压测量,使用SIM300GSM /GPRS 通信模块实第22卷 第11期Vol .22 No .11重庆工学院学报(自然科学)Journal of Chongqing Institute of Technology (Natural Science )2008年11月Nov .2008现数据的无线传输,在有公网IP 的计算机上建立数据库作为临时监护中心接收原称传输的数据进行分析和存储.1 系统总体设计 系统使用MSP430F1611作为MCU ,实现血压测量和控制数据传输.测量系统对波形分析计算出血压值,处理后的结果和测量时间作为GPRS 分组数据的主要信息,通过SIM300模块发送到GSM 基站,分组数据经SGSN (GPR S 服务支持节点)封装后通过GPR S 网络进行通信,GGSN (GPRS 网络与网关支持节点)对分组数据进行处理后,发送到Internet 目的网络,监护中心接收通信数据.监护中心的控制指令,通过相反的通信流程连接到目的测量系统[5].在监护中心建立数据库,存储测量数据并发送控制指令和同步时间,监护人员能通过访问数据库随时观察被监护病人的当前和历史血压状态,分析血压变化情况,及时进行诊断,并联系病人要求其服药或来院治疗.系统设计图如图1所示.图1 系统设计2 血压测量实现 血压无创测量有多种方法,目前测量相对准确和研究较多的是示波法.系统采用基于充气测量、归一比例的示波法作为血压测量和分析方法,由装有4节干电池的电池盒供电,采用TA8050F 芯片驱动血压计用气泵和电磁阀对袖带充放气,用电容式压力传感器MPX53GP 感应上臂袖带压力和脉搏波信号,用两个通用I /O 口模拟I2C 总线与日历时钟芯片PCF8563通信.测控流程为:先快速充气到40mm Hg ,然后进行阶梯慢速充气,每次充气0.5s ,之后保持1.5s :其中前0.5s 用于避开由于瞬时充气造成的袖带抖动干扰,后1s 进行数据A /D 采样,临时存储此1s 时间段内的最大值和最小值,并求其差值作为这一压力下的脉搏波动值;当袖带压力大于200mmHg 时停止充气并快速放气.压力传感器的差分输出连接到仪用放大器AD620并作10倍放大,其输出接0.5Hz 低通滤波器滤除脉搏跳动信号后作为实际袖带压力的信号源直接连接至MSP430的A /D 引脚,AD620输出同时连接0.5～25Hz 二阶巴特沃兹带通滤波器,滤除低频基线扰动和高频干扰并放大,作为脉搏波信号源连接MSP430的A /D 引脚.MSP430通过A /D 转换,使信号数字化,通过血压测量算法计算血压,并在LCD 显示屏上显示测量结果.测量采集模块结构图如图2所示.图2 测量模块结构 得到整个脉搏波后,查询最大幅值脉搏波A max ,其对应的袖带压力为平均压;最大脉搏波向前查询到脉搏波幅值A d ≈A max ·K d 处对应袖带压力为舒张压,最大脉搏波向后查询到脉搏波幅值A s ≈A max ·K s 处对应袖带压力为收缩压.其中,K d 和K s 为常数.Geddes 等通过试验发现K s 接近0.5,K d 则在0.75～0.8;包旭鹤在研制便携式电子血压计中使用K s =0.5,K d =0.8[6].充气加压测量技术能够减少测量时间,不改变测量精度的情况下使被测者不适感的时间减少[7-8].传统柯氏音法水银血压计的测量由于受医生主观判断影响,不稳定且重复性不好.使用松下腕式电子血压计E W3006对比测试,结果相近.系统测量脉搏波和阶梯充气波形如图3所示,其中横坐标表示采样点序列,纵坐标表示波形幅度.3 测量模块与监护中心的通信实现 监护中心上使用Visual C ++开发了监护程128重庆工学院学报序,程序调用WinSocket 控件监听端口建立TCP 连接实现与测量终端的数据传输.连接建立后,医生选择已定义的每小时测量一次等的测量方式,监护程序将测量方式的指令以及当前监护中心的系统时间发送给测量模块;监护中心接收到测量数据后,保存并显示和进行趋势分析.监护中心专用软件趋势分析效果如图4所示.图3 阶梯充气梯形波和脉搏波形图4 监护中心效果 血压测量系统通过串口与SI M300GSM /GPRS 模块连接实现移动通信.通信模块内嵌TCP /I P 协议栈,连接SIM 卡后接入网络.测量模块初始化并注册与监护中心的TCP 连接后进入休眠状态,SIM300接收到监护中心的指令后唤醒测量系统,系统根据指令同步通信双方的时间和设置PC F8563报警方式,由PCF8563报警唤醒系统进行测量.MSP430将每次测量的结果和测量时刻通过SIM300模块发送给监护中心.4 结束语 移动Holter 式血压监测系统,实现血压的动态测量,通过无线网络将定时测量数据发送到监护中心,由监护中心进行血压变化规律分析,达到动态测量、统计血压变化规律的目的.通过对比测量,系统测量效果达到目前国内市场电子血压计的测量水平.有本地测量和无线传输、远程监护功能的现代医疗仪器具备可观的发展前景.参考文献:[1] 俞梦孙,杨福生.21世纪医学电子仪器[J ].世界医疗器械,2002,(4):20-41.[2] 韩全乐,高竞生,郝兵.动态血压监测及其临床应用新进展[J ].中国煤炭工业医学杂志,2008,11(1):125-127.[3] C .C .Y .Poon ,Y .M .Wong and Y .T .Zhang .M -Health :The Development of Cuff -less and Wearable Blood Pressure Meters for Use in Body Sensor Networks [J /OL ].2006IEEE /NL M Life Science Sy stems and Applications Work -shop ,http ://doi .ieeecomputersociety .org /10.1109/LSSA .2006.250377[4] 甄斌,孙咏梅,巩欣洲,等.便携式血压HOLTER 系统的研制[J ].中国医疗器械杂志,1996,20(6):333-336,340.[5] 王磊,冯占军.基于GPRS 网络的嵌入式无线数据采集系统[J ].测控技术,2007,26(9):17-19.[6] 包旭鹤.便携式电子血压计设计[J ].现代电子技术,2007,(8):7-10.[7] 井出和宏,森川大辅,清水敬辅,等.运用加压测定技术的新型便携式电子血压计[J ].家电科技,2005:34-37.[8] 田辉勇,苏永春,刘文军,等.基于充气测量的电子血压计研制[J ].医疗卫生装备,2007,28(8):16-18.(责任编辑 陈 松)129徐道连,等:基于示波法充气测量的移动血压Holter 系统。
示波法智能血压计系统设计
示波法智能血压计系统设计作者：陈洪燕孙超王游司王烈进来源：《数码设计》2018年第03期摘要：定期测量血压是许多中老年日常生活中必不可少的事情。
针对测量血压的不便，本文采用示波法测量血压，它主要包括压力传感器、滤波和血压算法三个部分。
该系统由气泵向袖带内充气，到达一定压力值后慢速放气。
在放气过程中，压力传感器将袖带内压力信号转换为电信号，电信号通过滤波器得到抛物线包络的脉动压力波，最后由血压算法计算收缩压、舒张压和平均血压。
关键词：示波法；压力传感器；LM3S1138；A/D转换中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1672-9129（2018）03-0044-03Oscilloscope System Design Method of Intelligent DeviceCHEN Hongyan*， SUN Chao， WANG Yousi， WANG Liejin（Neijiang Normal University， Sichuan Neijiang， 641000， China）Abstract：Measuring blood pressure regularly is an essential part of many middle-aged and old People's Daily lives.For the inconvenience of measuring blood pressure， Blood pressure was measured by oscillography，it mainly includes three parts： pressure sensor， filter and blood pressure algorithm.The system is inflated by the air pump to the cuff， and after reaching a certain pressure value， it is released slowly. In the process of deflated， pressure sensor in the cuff pressure signal is converted to electrical signals， the electrical signal is obtained by filter parabolic pressure wave in the pulse of the envelope， finally calculated by the blood pressure algorithm， systolic pressure， diastolic pressure and mean blood pressure.Key words：Oscillographic method；Pressure transducer； LM3S1138； A/D conversion引用：陈洪燕，孙超，王游司，等. 示波法智能血压计系统设计[J]. 数码设计， 2018， 7（3）： 44-45.Cite：CHEN Hongyan， SUN Chao， WANG Yousi， et al. Oscilloscope System Design Method of Intelligent Device[J]. Peak Data Science， 2018， 7（3）： 44-45.引言随着人们生活水平的提高，人们越来越关注自己的身体健康。
基于示波法的电子血压计系统设计
ＢＩｏ ｅ ｓ ｒ ｅ ｅｒＢａ ｅｄ ｏｎ ０Ｓ …ｏ ｔ ｒ ｏ ｄ Ｐｒ ｓ ｕ ｅ Ｍ ｔ ｓ Ｃ ｍｅ ｅ
Ｌｉ ｉｎ ｉｎ ，Ｗ ａ ｇ Ｙｏ ｇ ａ ｕ Ｊａ ｑ ａ ｇ ｎ ｎｃｉ
（ １． Ｃｏｌｇｅ ｏ ｎ ｏ ｍ ａ ｉｎ Ｓ ｉｎｃ ｎｄ Ｅｎ ｎｅ ｒ ｇ，Ｎｏｒ ｈ ａ ｔ ｒ ｎｉｅ ｓｔ ｌｅ ｆＩ ｆ ｒ ｔｏ ｃｅ ｅ ａ ｇｉ ｅ ｎ ｔ ｅ ｓｅ ｎ Ｕ ｖ ｒ ｉｙ，Ｓｈｅ ｎｙａ １ １ ｎｇ １ ０８ ９，Ｃｈ ｎ ｉ ａ；
测 量速 度 快 ， 定性 高 ， 试 结 果 基 本 与水 银 血 压 计 一 致 ， 有 较 高 实用 价值 。 稳 测 具 关 键 词 ：示 渡 法 ；血 压 计 ；收缩 压 ；舒 张压 ；Ｌ Ｓ ｌ ８ Ｍ３ １ ３ 中 图分 类 号 ： ３ １ ＴＰ １ 文献 标 识 码 ：Ｂ
２ ．Ｑｉ ｇ ａ ｃ ｎ ｌ ｇ ｃ ｌＵｎ ｖ ｒ ｉｙ Ｑｉｄ ｏ Ｃ ｌ ｇ ） ｎ ｄ ｏ Ｔｅ ｈ ｏ ｏ ｉａ ｉ ｅ ｓｔ ｎ ａ ｏ ：Ｔｈｅ ｅｅ ｔｏ ｃ ｓ ｔａ ｔ ｌｃ ｒ ｎｉ ｐｈｙ ｍ ｏ ａ ｍ ｅ ｅ ｖ ｒ ａ ｅ ｔ ｈ ｔ ｏ ｉ ｓ ｏ ｅ ｃ ｙ ｓ ｈｙ ｍ ｏｍ ａ ｏ ｅ ｅ ｕｃ ｓ ｓ ｃａ ｉｅ ｐｅ ａ ｉｎ， ｇ ｍ ｎｏ ｔ ｒｏ ｅ ｃ ｍ ｈｅ ｓ ｏｒｃ ｍ ｎｇ ｆｍ ｒ ｕｒ ｐ ｇ ｎ ｍ ｔ ｒ ｓ ｈ ａ ｐｅ ｉｌｚ ｄ ｏ ｒ ｔｏ ｎｏ ａ ｙ ｔ ａ ｒ ｎｄ Ｓ ｎ，ｐ ｅ ｅ ｉｇ ａｈｏ ｅ ｕ ｅｔ ｎｄ ｎｃ Ｉ ｉｗ ｈ ｉａ ｖ ｔ ｇｅ ｒ ｄ ｔｏ ｌＭ ＣＵ ｅ ｉｎｓｔ ａ ｈｅｃｒ ｕｉ ｉ ｔｅ ｓ Ｏ ｃ ｒ ｙ ａ Ｏ ｏ ｒ ｓ ｎｔｎ ｍ ｓ ｅ ｅ ｙ． ｎ ｖｅ ｏｆｔ ｅ ｄｓ ｄ ａｎ ａ ｓｏｆｔａ ｉｉｎａ ｄ ｓｇ ｈ ｔｔ ｉｃ ｔ ｓ
基于示波法原理电子血压计(动态)测量值的分析与评定
ｊ ｊ
√ｊ
式中： Ｓ ｓ （ Ｄ） 一收 缩 压 （ 或舒张压） 示 值 重 复性 ，
ｍｍ Ｈｇ；
３ ． １ ． ２ 将 血 压 模 拟 器 的舒 张 压 检 定 点 设 置 为 １８ ０次 ／ ｍ ｉ ｎ ， 连续测量 ５ 次， 且重复测
检定 点 的示值 重 复性 ， 并对 结果进 行不 确定度 的评 定 ， 通
过测 量模 型 、 测量 结果 的分 析 、 Ａ类 评 定 、 Ｂ类 评 定 、 合 成 不确 定度 ， 从 而得 到扩 展不 确定 度 。
２ 测 量 模型
因此 ， 平 均值 为 ： Ｓ ＝
５ ＝０ ・ １ ０ ２ ８ ｋ Ｐ ａ
值 。血 压示值 重 复性 （ 动态 测量 ） 是示 波法原 理 电子血 压 计测 量 的重要 检 测项 目， 是 判 定 动态 测 量 准 确 与否 的 重
要 技术 指标 。
１ 测 量 方 法
ｍ ｍ Ｈ ｇ ， 脉率设 置为 ８ ０次 ／ ｍ ｉ ｎ ， 连 续 测量 ５次 ， 且 重 复 测
Ｚｈ ｏ ｕ Ｌ ｕ Ｓ ｈ ｅ ｎ Ｚｈ ｅ ｒ ｅ ｎ
０ 引言
Ｃ 一极 差 系数 ， 测 量次数 为 ５时 ， Ｃ＝２ ． ３ ３ 。 输 入量 Ｒ ｓ （ Ｄ） 包括 收缩压 和 舒 张压 两 部分 ， 因此 以 下对 收缩压 （ ｕ ） 和舒张 压 （ ｕ 。 ） 分 别进 行评 定 。
《 钟量 与阚试 技￣） ２ ｏ ｔ ４车 第４ ／拳第 ９期
基 于 示 波 法 原 理 电子 血 压 计 （ 动态 ） 测 量 值 的 分 析 与 评 定
周 璐 沈 哲 人
（ 浙江省杭州市萧 山区质量计量监测 中心 ， 浙江 杭州 ３ １ １ ２ ０ ０ ）
《血压无创测量及其示波法血压计检定》
血压无创测量及其示波法血压计检定刘彦刚(江西省萍乡市计量所)0 引言对于听诊法测量血压原理的认识，我首先就没有受到柯氏音的影响。
我的理解是：当袖带压力从高于收缩压开始慢慢逐渐下降时，当第一次与血压相等时产生共振，而表现出“咚”的一声，并使水银柱抖动一下（此时的血压，当然最有可能是收缩压）；随着袖带压力继续下降，因为血压是在收缩压与舒张压之间连续变化，每当袖带压力与血压相等时，都会出现一次共振；当最后一次袖带压力与血相等的该“咚”的一声和水银柱抖动一下过后，就听不到“咚”的声音并看不到水银柱抖动了，所以最后一声时的袖带压力最有可能是舒张压。
可是当我从网上找到了关于柯氏音的介绍：是血流冲开血管与血管壁的磨擦和冲出音。
柯氏音分为五期，即：弹响音、杂音、拍击音、捂音和消失音。
认为弹响音第一声时是收缩压，而拍击音向捂音转变时的“变音”时是舒张压。
该说法不认为最后一声不是最低血压——舒张压，使我一度放弃了自己的该想法。
当我从我家里两个（一个老母亲、一个年近法甲的兄长）长期高血压患者处得知：现在临床医学实践。
证明消失音对应舒张压。
使我的想法得到了支持，使我有理由坚信我的听诊法测量血压的共振说。
有了听诊法测量血压的共振说，示波法血压计就能准确测量血压。
因为这样一来示波法血压计，与现在权威的听诊法血压计，本就是同一原理。
我们有理由相信：示波法血压计，不如听诊法血压计准的时代将一去不复返了！有了听诊法测量血压的共振说，示波法血压的检定也不应只检示值重复性，而示值正确性都不敢验证了！再也不要统计加估计了！1 血压无创测量1.1 听诊法血压无创测量传统的血压无创测量为听诊法，听诊法水银血压计由气球、袖带、水银柱压力计和听诊器组成。
测量血压时，测量者将袖带缠在被测者的上臂部，听诊器放在肱动脉处，测量者戴好听诊器。
关闭气球并用气球向袖带打气，气压加至听不到“咚、咚”的声音为止，即此时袖带的压力高于收缩压。
再慢慢打开气球降压，并注意水银柱压力计示值，直到听到第一声“咚”的声音，此时水银柱压力计示值为收缩压。
基于手指压力示波法的血压测量系统设计
基于手指压力示波法的血压测量系统设计陈真诚; 李世勇; 梁永波; 朱健铭; 曾若生【期刊名称】《《生物医学工程研究》》【年(卷),期】2019(038)003【总页数】6页(P302-306,315)【关键词】手指压力示波法; 光电容积脉搏波; 无袖套血压测量; 双高斯拟合; 移动医疗【作者】陈真诚; 李世勇; 梁永波; 朱健铭; 曾若生【作者单位】桂林电子科技大学电子工程与自动化学院广西桂林541004; 桂林电子科技大学生命与环境科学学院广西桂林541004【正文语种】中文【中图分类】R3181 引言随着高血压患者人数不断上升，由其引起的各种并发症已成为常见的疾病。
因此，血压测量在临床疾病诊断和家庭健康监测中变得越来越重要。
人体血压测量方法分为有创测量法和无创测量法[1-2]。
无创测量法有动脉张力法、容积补偿法、示波法等。
Pressman和Newgard于1963年提出动脉张力法[3]，其测量原理是在桡动脉、股动脉和颈动脉等浅表动脉施加外压[4]。
当动脉受到外部压力时，动脉血管将处于扁平状态，然后利用压力传感器测得施加在动脉上的压力，得到脉压波波形，进而求出血压值。
Penanz于1973年提出容积补偿法[5]。
该方法指出动脉血管在受到外部压力后，将进入去负荷状态，若外部压力与血管内压力相同，则动脉血管壁内径将不会随着血压的波动而变化，它处于恒定容积的状态[6]。
此时测量外部压力就能得到血压。
示波法测量血压的原理基础是脉搏波，通过袖套对人体手臂施加压力进而对动脉血管产生压迫，以此产生血管中血流的受阻振荡信号也就是脉搏波信号，利用传感器同时采集脉搏波信号以及袖带所施加的压力信号，最后拟合出两种信号之间的关系来计算出收缩压、舒张压。
2 手指压力示波法的测量原理无袖套血压测量系统基于示波法原理，同时参考动脉张力法和容积补偿法，见图1。
与示波法原理相比，袖套充气对动脉血管产生的压力在此系统中由使用者手指指尖按压传感器产生(见图1中绿色箭头)，其压力值由正下方的压力传感器获得；此过程中动脉血管血容积变化则通过手指下方的光电容积脉搏波传感器获取(见图1中红色箭头)。
基于示波法和高斯拟合的血压测量方法
第23卷第12期2010年12月传感技术学报CH I N ESE JOURNAL OF SE N S ORS AND ACT UATORSVo.l 23 No .12Dec .2010项目来源:中国科学院知识创新工程领域前沿重点项目资助(0923A 11291)收稿日期:2010-05-30 修改日期:2010-07-15B l ood PressureM easure m ent Based on Oscill o m etricM ethod and Gaussian F itti ng*LI X ueqing 1,2,Z H A N G Yong li ang 1,2,ZH ENG Yingy i ng 1,2,Z H A N L ikui 1,MA Zuchang 1,SU N Yi ning1*1.The K e y L aboratory of B i om i m etic S e n si ng and Advance d RobotT ec hnology ,Instit u te of In t e lli g e nce M ac h i n es ,Chinese Acade my of S ciences ,H e fei 230031,Ch i na;2.Depa rt m e n t of Auto m ation,Un i versit y of S cience and Technol ogy of C hina,H e fei 230027,ChinaAbst ract :Epi d e m i o l o g i c al i n vestigati o n and lar ge scale pr ospecti v e st u dy sho w s that hypertension is an independent risk factor for cardiovasc u lar disease .The dail y blood pressure se lf m on itoring by using electron ic BP m on itor is an i m portantw ay to prevent serious card i o vascular events .A ne w m et h od for desi g n i n g electron ic BP m on itor is pr o posed :firstly ,deter m ine the single w ave s peak po i n ts of Sasser ;secondly ,deter m i n e the best fitting cur ve and fitt h e contour li n e o f Sasser ;then ,fi n d m ax i m u m o f the contour li n e ,select integration i n terval and deter m i n e the l o ca ti o n o fDBP and SBP by the proposed integra l for m ula and the location of the m ax i m u m,and fi n a ll y deter m ine DBP and SBP .Co mpared BP m easured by the pr oposed m ethod and ausc u ltati o n ,resu lts sho w that BP m easured by the proposed m ethod has an acc uracy consistentw ith AAM I standard and B H S(B)standar d .So the proposed m ethod is applicable ,e l e ctron ic BP monitor desi g ned by using the proposed m ethod canbe used to m on itor BP da il y .K ey w ords :blood pressure ;oscill o m etric m ethod;Gaussian fitti n g EEACC :7510 do:i 10.3969/j .issn .1004-1699.2010.12.002基于示波法和高斯拟合的血压测量方法*李雪情1,2,张永亮1,2,郑莹莹1,2,占礼葵1,马祖长1,孙怡宁1*1.安徽省仿生感知与先进机器人技术重点实验室,中国科学院合肥智能机械研究所,合肥230031;2.中国科学技术大学自动化系,合肥230027摘 要:流行病学调查及大规模前瞻性研究表明,高血压是心血管疾病的独立风险因素,采用电子血压计进行自助式日常血压监护,是预防严重心血管事件的重要途径。
基于示波法的血压测量方法设计
基于示波法的血压测量方法设计
王军昂;张立新;吴凯枫;王赛;凌云
【期刊名称】《电子测试》
【年(卷),期】2022()9
【摘要】伴随着人民的生活水平提高,饮食结构的丰富,心脑血管疾病的发病率也在逐步上升,高血压是心脑血管疾病最主要的风险因素,因此血压对人们变得越来越重要。
血压的检测变得格外重要,对于检测血压不仅在医院中的检测更重要的是在于日常家庭的监护。
因此使用便捷式电子血压计关注血压的变化是关注身体血压变化的重要途径。
本文介绍了一种电子血压计的设计方法:基于示波法的原理,采用软件滤波获得脉搏波的波形,在进行对脉搏波进行拟合查找最大值,最后计算出舒张压和收缩压。
与市面上血压计测量方法相比,采用数字滤波降低了血压计的成本,比硬件滤波更加灵活稳定。
【总页数】4页(P13-15)
【作者】王军昂;张立新;吴凯枫;王赛;凌云
【作者单位】南京信息工程大学自动化学院
【正文语种】中文
【中图分类】TP23
【相关文献】
1.基于示波法和高斯拟合的血压测量方法
2.基于示波法和累积分布函数估算的血压测量方法
3.基于示波法与S T M32的电子血压计设计
4.基于示波法的电子血压计设计探讨
5.基于示波法和累积分布函数估算的血压测量方法
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杭州电子科技大学
毕业设计（论文）文献综述
毕业设计（论文）题目基于示波法的血压测量系统设计
文献综述题目血压测量系统的设计学院电子信息学院
专业电子信息工程
姓名王楗江
班级10041817
学号10041925
指导教师洪明
基于示波法的血压测量系统设计
1 前言
随着人们生活节奏的加快，工作压力的增大，心血管疾病呈现低龄化趋势，而血压又是非常重要的一项健康指标。
如果能经常测量自己的血压，对自己的健康情况心中有数，就能做到早发现早治疗，大大降低各类心血管疾病的发病率。
加之如今人们的保健意识和生活水平越来越高，各类便携式医疗产品正逐步进入广大普通家庭，而电子血压计又是其中重要的一员。
一般医院使用的水银血压计，是基于柯氏音听诊法，专业医生可以通过用听诊器听动脉血管的不同声音，来判断收缩压和舒张压的值。
但科氏法存在着一些缺点：一是确定舒张压比较困难；二是此方法凭人的视觉和听觉，带有主观因素，除非训练有素的专业医生，一般人是很难测准血压的。
七十年代出现了多种柯氏音法电子血压计，试图实现血压的自动检测，但很快发现这类血压计不能克服柯氏法的固有缺点，误差较大，重复性差。
所以，目前大多数医院使用的无创血压监护设备都采用的示波法原理。
示波法又称测振法，示波法血压计的测量过程与柯氏音法类似,仍采用充气袖套来阻断上臂动脉血流，从而进行血压测量。
与柯氏音法血压计相比较,示波法适用范围广,不依赖于柯氏音,抗环境干扰能力强,并且脉搏波信号频率较低, 适于计算机处理, 能测出较准确的血压，还便于采用电子线路加以实现, 其测量结果与柯氏音法有着统计上的一致性。
常见的判别法有最大上升斜率判别法、比值判别法、拐点判别法、将小脉冲数据转换成其他中间数据判别法等[1]。
本设计采用的是比值判别法。
比值判别法是根据脉搏波振幅与气袖压力之间的关系来判断血压的。
与脉搏波最大值对应的是平均压, 收缩压和舒张压通过对应脉搏波最大振幅的比例来计算。
从技术层面上看，血压计经历了柯氏音法（听诊法）血压计和示波法血压计两个阶段。
目前，只有极少数的公司生产的血压计是基于听诊法的，大多数主流企业都是采用的示波法。
而按照技术代际划分，基本可以将其划分为第一、二、三代电子血压计。
前两代采用的是减压时测量，第三代是加压时测量[2]。
虽然相对于水银血压计来说，示波法电子血压计的可靠性和准确性都大大提高了，但受测量系统因素和人体生理因素的影响，示波法电子血压计的准确性，尤其是重复性仍然不尽如人意。
这也是本设计将面临的一大挑战。
-1-。