基于柯氏音法与示波法结合的新型血压测量系统
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
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（ 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 。
基于柯氏音的血压测量方法及血压测量和心血管系统评估系统[发明专利]
![基于柯氏音的血压测量方法及血压测量和心血管系统评估系统[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/5ecefa811ed9ad51f11df2e5.png)
专利名称：基于柯氏音的血压测量方法及血压测量和心血管系统评估系统
专利类型：发明专利
发明人：姚祥俊,姚雨君
申请号：CN201911256676.6
申请日：20191210
公开号：CN110840429A
公开日：
20200228
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种基于柯氏音的血压测量方法及血压测量和心血管系统评估系统，其旨在于解决现有技术中，血压测量不精准、个体差异对测量结果影响大的问题。
本发明采用在桡动脉处进行信息探测结合智能加压和智能泄压的技术手段，信号源稳定，确保了柯氏音的精确捕捉，从而提高了测量结果的稳定性和可靠性。
同时，本发明可以根据人体基本信息结合检测测量结果计算得出人体心血管参数，输入人体的年龄，身高，性别，体重，臂长等信息，通过算法处理，得到测量的PWV，心搏，心输，血粘度等一些列的心功能参数，协助检测者评估自身的心血管系统的状态。
申请人：云鸿创新信息科技(武汉)有限公司
地址：430000 湖北省武汉市东湖开发区关山大道465号中国光谷创意产业基地二号楼第188-A1室
国籍：CN
代理机构：成都知都云专利代理事务所(普通合伙)
代理人：赵正寅
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基于示波法和柯氏音法的双踪电子血压测量系统
基于示波法和柯氏音法的双踪电子血压测量系统
彭国意;张政波
【期刊名称】《医疗装备》
【年(卷),期】2008(021)011
【摘要】目的:为了深入研究示波法血压测量技术,获取基于个体特征的血压测量方法,我们设计了基于示波法和电子柯氏音法的血压测量平台,同步采集袖带放气过程中的振荡波和电子柯氏音.方法:使用固体振动传感器获取声音振动信号,使用压力传感器经过信号调理后获得袖带压力和振荡波信号,使用14bits数据采集卡
USB6009同步采集上述信号.结果:对压力传感电路以及电子柯氏音电路经过定标后,开展了初步的预试验,试验结果表明该血压测量平台能够有效的获取袖带充放气过程的振动波以及电子柯氏音.
【总页数】4页(P1-4)
【作者】彭国意;张政波
【作者单位】佛山中医院,广东佛山,528000;解放军总医院,生物医学工程研究室,北京,100853
【正文语种】中文
【中图分类】TH772
【相关文献】
1.柯氏音法与示波法相结合的新型血压测量仪研究 [J], 邓静;王鹏飞;査富生;李满天
2.基于柯氏音识别法的自动血压测量系统 [J], 袁苑;薛雷;何金胜
3.基于柯氏音法与示波法结合的新型血压测量系统 [J], 胡欣宇;王昕波;赵召龙;陈相福
4.基于柯氏音法与示波法结合的新型血压测量系统 [J], 山瑞平;胡欣宇;成丽君;
5.临床上基于柯氏音法和振荡法测血压的可靠性分析 [J], 王华宾
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基于柯氏音的电子血压计系统设计
标准”［６－８］。但该方法存在一些问题 ，如 ：测量值不够精确 ；自己 一 人无法 独立完成测 量 ；受制于测量 人的经验 ，主观判 断影 响 ；容 易受 环境 噪声 干扰。临床医学上现在多采 用此法测量 血 压 。
０ 引言 血压 的概念是血管 内的血液 流经血管 壁时的压力 ，即压
强【１１。随着生活水 平的不断提高 以及城市老龄化 比例的提高 ，
医疗检测设备 的家庭 化逐渐成为了趋势闭。比如早晨 起床时 感觉 无精 打采 、头晕 、乏力 ，精 神无法集 中 ，但 是躺在 床上舒 服很 多 ，到 医院检查没有发 现任何异 常 ，这 些状况大 都是血 压 问题 引起 的 ，应引起人们高度重视 。高血 压病 是心脑血管 疾病 的最 肯定和最重要的危险因素之一四。收缩 压增高主要 影 响左 室舒 张功能 ，舒张压增高主要影响左室收缩功能 ，而 对左 室舒 张功能无明显影响 。一般人舒 张压随年龄增长至 ５５岁左右达高峰 ，而收缩压延至 ７０岁左右达高峰 ，所 以脉压 差较大 ，老年人 常以收缩压增高为主 。因此 ，血压测量在临
研 究 论 著 ｌ Ｔｈｅｓｉｓ＆ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｒｅｏｏ￣
基 于柯 氏音的 电子血压 计系统设 计
黄 海 霞 ，陈洪 波 ，陈真诚 （１．桂 林 电子科 技 大 学电子 工程 与 自动化 学 院 ，广 西桂林 ５４１００４：
２．桂 林 电子科 技 大 学花 江校 区 ，广 西桂 林 ５４１００４）
ｂｌｏｏｄ ｐｒｅｓｓｕｒｅ．【Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｍｅｄｉｃａｌ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ Ｊｏｕｒｎａｌ，２０１３，３４（６）：１—３】
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ Ｋｏｒｏｔｋｏｆ’Ｓ ｓｏｕｎｄ；ｂｌｏｏｄ ｐｒｅｓｓｕｒｅ；ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ｓｅｎｓｏｒ；ｐｕｌｓｅ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ｗａｖｅ；ｓｙｓｔｏｌｉｃ ｂｌｏｏｄ ｐｒｅｓｓｕｒｅ；ｄｉａｓｔｏｌｉｃ ｂｌｏｏｄ ｐｒｅｓｓｕｒｅ
基于柯氏音法和示波法相结合的电子听诊血压计[发明专利]
![基于柯氏音法和示波法相结合的电子听诊血压计[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/29624f18f705cc175427099f.png)
专利名称：基于柯氏音法和示波法相结合的电子听诊血压计专利类型：发明专利
发明人：李满天,邓静,王鹏飞
申请号：CN201010156858.9
申请日：20100427
公开号：CN101810475A
公开日：
20100825
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：基于柯氏音法和示波法相结合的电子听诊血压计，它涉及一种血压计，它解决了人工听诊式血压计不方便携带及柯氏音听诊法不易操作、容易受环境影响的问题。
电子听诊血压计由内置气囊的袖带、拾音器、气压传感器、信号处理单元、充气/放气单元、人机交互单元和微处理器组成；微处理器控制充气/放气单元对袖带进行充气或放气，气压传感器获取的气压信号和拾音器获取的柯氏音信号经信号处理单元处理后，由微处理器首先利用示波法得出血压值的范围，再在上述范围内通过阈值法查找柯氏音信号，得到最终的血压值，该结果最终由控制人机交互界面显示。
本发明能够同时保证测量结果的稳定性和准确性，可用于血压测量领域。
申请人：哈尔滨工业大学
地址：150001 黑龙江省哈尔滨市南岗区西大直街92号
国籍：CN
代理机构：哈尔滨市松花江专利商标事务所
代理人：牟永林
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【精品完整版】基于示波法的血压测量系统设计
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。
一种基于柯氏音法的嵌入式电子血压计[发明专利]
![一种基于柯氏音法的嵌入式电子血压计[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/27078bc1bd64783e08122b88.png)
专利名称：一种基于柯氏音法的嵌入式电子血压计专利类型：发明专利
发明人：王天卓
申请号：CN201310603126.3
申请日：20131125
公开号：CN104644148A
公开日：
20150527
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：一种基于柯氏音法的嵌入式电子血压计，其组成部分包括：MSP430F449单片机（1）、袖带压力测量电路（2）、柯氏音信号检测电路（3）、气动电路（4）、LCD显示电路（5）、键位控制（6）。
从而节省更多的医疗资源，还可以让更多的人可以及时了解自己的健康状况。
电子血压计的硬件部分包括MSP430F449单片机、袖带压力测量电路、柯氏音信号采集电路、气动电路、LCD 显示电路、键位控制等。
采用柯氏音法测量原理的电子血压计的测量电路包括袖带压力电路和柯氏音检测电路。
二者同步检测，使测量值一一对应，通过对测得的柯氏音信号进行分析得到收缩压与舒张压对应的数据点，根据袖带压力测量电路与柯氏音信号检测电路测得数值的一一对应关系得到被测人体的收缩压与舒张压。
申请人：哈尔滨智晟天诚科技开发有限公司
地址：150001 黑龙江省哈尔滨市南岗区南通大街258号船舶电子大世界16层1615-7号
国籍：CN
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助读式中国原创世界首创的科学发明!
助读式——中国原创世界首创的科学发明！助读式——科学论证，政府批准的血压测量金标准！助读式——新一代临床血压诊断标准器具！用电子听诊新技术取代传统听诊法！不用助读式，怎么知道血压测得准不准？让医院血压测量客观、规范、可靠！关于助读式进医院若干问题的解答---------------------------------------------------------1、什么叫诊所测压？答：即为诊断疾病、判断高血压等，在医院或其他医疗机构由医生进行的血压测量。
国际文件中常称其为诊所血压测量，并且迄今明确地即指使用听诊器的柯氏音法血压测量。
2、什么叫柯氏音法？答：将压力计（一般称血压计）的臂带绑扎于上臂肱动脉搏动位置，充气加压将肱动脉压瘪，然后再放气减压。
随着外压力的下降，血流重新冲开血管，发出与心动节拍相同的节律音，这就是柯氏音。
用用听诊器探听到“第一音”时压力计显示的外压力记为收缩压，“最末音”时记为舒张压。
这个方法由俄国医生Korotkoff于1905年提出，很快被国际医学界公认，称之为柯氏音法。
所有国际文件、诊所测压、高血压分级标准、教科书等所称血压都是指按照柯氏音法测量的血压。
3、什么叫听诊法和传统柯氏音法？答：柯氏音法以往的实际应用就是使用听诊器、配用压力计测量血压的方法，称为听诊法，现在也称传统柯氏音法。
听诊器在这里用于探测、判断柯氏音，压力计用于计量和显示所加的外压力，压力计配有充、放气系统，实现对肱动脉的外部加、减压。
4、什么叫血压测量金标准？答：听诊法被全世界的医学界和诊所使用了一百多年，为全人类的医疗卫生事业作出了历史性贡献。
在后来的血压测量研究中，研究任何测量方法、测量器具、测量结果是否有效、是否可靠，都只能和听诊法进行比对，因此，听诊法被称为血压测量金标准。
5、听诊法有什么缺陷？答：听诊法不可避免地存在一种缺陷，就是测量结果的误差大小完全依赖于医护人员的主观因素，即测量者的专业水平、听力、工作态度和疲劳状态。
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基于柯氏音法与示波法结合的新型血压测量系统
作者：山瑞平胡欣宇成丽君
来源：《电子技术与软件工程》2016年第22期
摘要
本文提出了柯氏音法与示波法结合的新型血压测量方法，深入研究了柯氏音信号的综合处理方法。
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，人工测量值标准差是大于自动测量值的标准差，证明该系统具有较高的准确性。
【关键词】柯氏音法示波法背景噪声血压测量
1 血压计的结构与功能实现
1.1 系统结构设计
在全世界范围内高血压已成为世界上危害人们身体健康的重大疾病，而预防和治疗高血压的前提是能够准确和方便地测量血压。
如图1所示通过电子电路模拟人工柯氏音法血压测量，得到柯氏音法与示波法相结合的自动血压测量。
将装有气囊的袖带带在上臂，对袖带进行充气与放气来压迫上臂动脉；听诊器利用安置在上臂动脉血管上方的柱极体麦克风中的拾音器来取代，从而获得柯氏音信号；水银压力计用电阻式传感器来取代，袖带气囊与导管连接可以测量气囊内的气压和脉搏波；键盘与显示器实现输入与输出；微处理器实现测量控制和信号综合处理。
1.2 柯氏音信号的采集
拾音器主要由金属壳和鼓膜组成，其内安装驻极体麦克风模拟人工听诊方法，为了得到血管的音频信号可将拾音器置于袖带下沿的动脉血管上方，使用时将来自上臂血管的音频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。
1.3 柯氏音信号的形成特征分析
柯氏音信号是来自于间断性血液射流通过受压血管时形成的肱动脉搏动音，其频谱特性可得柯氏音信号属于随机信号无周期性，随脉搏搏动间歇性地出现。
人工听诊的过程中，柯氏音声强是识别柯氏音有与无的重要特征，它展现了有效柯氏音的出现位置及强度。
实测柯氏音信号中通常存在强烈的噪声干扰，其中，环境噪声可能来自于语音、汽笛、电子设备等，频率和幅值具有很大的随机性；袖带摩擦噪声来自于袖带与上臂的摩擦，这类噪声的出现时间与柯氏音相似，幅值与柯氏音相当，较难处理；电回路噪声主要来自于工频干扰和热噪声等，其幅值较弱，。
对于叠加较强噪声柯氏音信号需采用多种降噪手段结合进行信号处理。
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UM与当前袖带压力值的关系为。
通过PWM调速过程中，改变占空比来改变电机电压的有效值UM=DUi，保证袖带压力匀速上升可通过保持PWM占空比与袖带压力线性变化。
1.4.2 脉搏波信号预处理
脉搏波的波形信号P（t）可看作缓变直流分量和快变交流分量组成，通过惯性滤波器的使用能有效地去除脉搏波中存在的直流分量，并得到脉搏波中的交流分量，来实现脉搏波的基线漂移消除，该方法与高通滤波器的区别之处在于对原信号产生的相位移动量较小，计算量更小。
1.4.3 有效特征的抽取
在袖带进行放气减压的过程时，为了便于血压值的计算，设备从柯氏音、脉搏波以及袖带气压信号中识别有用的数据并加以保存。
1.4.4 脉搏波特征抽取
由滤波输出信号Po（t）在零附近波动的特征，得离散化信号Po（k△t）周期识别的模型：
，式中的α是滞回因子。
当T输出由-1转为1时，可认为是新脉搏波周期的起始点。
利用脉搏波峰值提取模型，当脉搏波上升沿后记录幅值最大与最小的信号，在整个测量过程中设备
对脉搏波实现周期识别与峰谷值提取。
在一个脉搏波周期内，获取有用信息抛弃无用信息，从而大幅度减少了数据存储量。
2 血压测量实验
在人身体上利用血压计样机测量实际血压并通过每次测量实验的数据与人工听诊法作对比试验消除环境因素对本实验的影响。
实验分为四组，利用该血压计每隔两分钟对同一实验者进行一次测量，每组连续测量25次，共测量100次，结果如图2所示。
表1给出人工测量数据与自动测量数据误差情况，误差小于3 mmHg的收缩压测量值所占比例大约在96%以上，实验中人工测量时有些人为操作可能会对测量结果产生影响，排除此误差干扰，表明该血压计的测量数据与人工听诊法的测量数据十分接近。
对于该血压测量方法的稳定度，与舒张压对比计算的结果是，人工测量值的标准差为3.05 mmHg，自动测量值的标准差为2.76 mmHg；对比收缩压，自动测量值的标准差为3.67 mmHg，人工测量值的标准差为3.88 mmHg。
因此自动测量值的标准差是小于人工测量值的标准差，可得此血压计测量高于人工测量的稳定度。
3 结论
本文给出的新型血压测量系统与对应的测量过程和信号处理方法是可行且有效的。
柯氏音法与示波法结合的血压测量方法能够显著提高自动血压测量的准确性和稳定性。
（通讯作者：山瑞平）
参考文献
[1]甄斌，永进，王素品.示波法血压测量的实现与讨论[J].生物医学工程学杂志，1999.16（01）：42-45.
[2]李毅，李咏雪.电子血压汁（基于振荡法）的工作原理及其检测[J].医疗卫生装备，2008，29（8）：105-106.
[3]Spainski A.Standard algorithm of blood-pressure measurement by oscillometeric method M ed.&Biol.&Comput，1992（03）：671.
作者简介
山瑞平（1989-），现供职于山西农业大学软件学院。
主要研究方向为矩阵理论、智能计算、模式识别。