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

如图9所示，测量模式下，气泵自动加压进行充气，当袖带中压力至大于或等于200 mmHg，无脉搏信号出现时，停止充气，袖带中气体缓慢释放。每隔5 ms采集1次脉搏信号值，在检测到第1个峰值后，以周期为5 ms采集脉搏信号值和静压信号值，分别获得静压信号序列static_BP[i]和脉搏信号序列pluse_BP[i]，并判断采集的脉搏信号值是否为峰值。若是峰值，则记录此时的脉搏信号值和静压信号值，以及从上一个峰值到当前时刻的时间差，分别生成序峰值序列peak_BP[i]和峰值时间间隔序列time_peak[i]。一般，当袖带压力Pc≤60 mmHg时，脉搏信号峰值消失，当连续4 s内检测不到脉搏信号峰值，系统退出本次血压测量。

　　3.3 血压和心率计算流程

　　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，有一定的离散性。如图10所示，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值序列peak_BP[i]中相邻跳变较大的数据进行滤除噪点处理优化，增加原始数据的线性度。

　　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，对放气过程中的峰值时间间隔序列time_peak[i]取算数平均值，得到平均周期Ta，则心率为R=1／Ta。

　　平均压力值，指脉搏信号的包络的峰值位置对应的静压值。通过对滤波处理的峰值序列相邻数据进行比较，可以得到脉搏信号包络的峰值max_peak=peak_BP[a]，则血压的平均压力值Pm=static__BP[a]。

　　根据幅值系数法原则，Ps／Pm=Ks和Pd／Pm=Kd。由于收缩压和舒张压在静压曲线中位置由脉搏信号峰值包络确定，可得出：peak_BP[b]／max_peak=Ks和peak_BP[c]／max_peak=Kd。对应的b和c的值，就是收缩压和舒张压在静压序列中的位置，即收缩压Ps=static_BP[b]和舒张压Pd=static_BP[c]。其中，医学临床普遍采用的幅度系数数值，即Ks=0.48，Kd=0.58。

4 实验结果及分析

　　选取3组测量者，采用重复和对比的方法，对同一个测量者在同一时期分别使用本电子血压计和水银血压计进行连续测量，将测量结果进行对比、分析，以观察测量结果的一致性和准确性，如表1所列。

　　由表1实验数据可以看出，本电子血压计测量结果基本与水银血压及保持一致，血压误差范围<6 mmHg，心率误差范围<3次／min，因此可以在临床诊断和家庭医疗保健中应用。