845型血壓監(jiān)護儀是美國CRITIKON公司最早推出采用振動法(又稱示波法)原理測量無創(chuàng)血壓的監(jiān)護設備,振動法原理是經(jīng)過幾十年的臨床驗證為最為廣泛和安全有效的測量方法,目前國內(nèi)外無創(chuàng)血壓監(jiān)護設備基本上都已經(jīng)采用振動法原理測量血壓。
【摘要】本文對845型血壓監(jiān)護儀的血壓測量原理和數(shù)據(jù)判斷進行了論述,并對一些故障和維修過程進行了分析,為維修電子血壓計提供了一些實踐經(jīng)驗。
【關鍵詞】血壓監(jiān)護儀,振動法,判據(jù),脈搏波
引言
無創(chuàng)血壓的振動法監(jiān)測中,振動法的脈動壓力波來源于血管壁的脈搏搏動,通過給袖帶充氣加壓,阻斷上臂動脈血流,在放氣過程中檢測袖帶內(nèi)的脈動壓力波,由于袖帶內(nèi)壓力信號的波動變化是與人體血壓的變化相關的,因此可以從波動信號的幅值的變化規(guī)律來檢測人體的收縮壓、平均動脈壓和舒張壓。
連續(xù)記錄的血壓脈動壓力波呈近似拋物線的包絡,如圖1所示。通過擬合包絡曲線的數(shù)學模型,計算包絡的最大值和兩個拐點s、d,其對應的靜壓分別為Pm、Ps和Pd,即平均壓、收縮壓和舒張壓,包絡m、s和d點的波動幅度分別為Am、As和Ad。波動信號的幅值As與Am的比值即為收縮壓的判據(jù)Ks,波動信號的幅值Ad與Am的比值即為舒張壓的判據(jù)Kd,其中Ks和Kd的示值是根據(jù)大量的人群實驗由統(tǒng)計學方法確定的。
圖1血壓脈動壓力波曲線
因為Ks、Kd是由臨床統(tǒng)計學得來的,各個電子血壓計制造商通過臨床實驗結果設計的Ks、Kd不盡相同,Ks范圍一般為0.4~0.5,Kd范圍一般為0.6~0.8。
845型血壓監(jiān)護儀開機測量血壓通過給袖帶充氣加壓的初始預定壓力為170mmHg(22.7kPa),以實現(xiàn)阻斷上臂動脈血流,然后開始放氣,當氣壓放到一定程度血流就能通過血管,且有一定的振動波,振動波通過氣管傳播到機器里的壓力傳感器,傳感器能定時檢測到所測袖帶內(nèi)的壓力及波動,逐漸放氣后,振動波越來越大,再放氣由于袖帶與手臂的接觸越松,因此壓力傳感器所測的壓力及波動越來越小,這一方法能對平均動脈壓進行精確測量,對應于波動信號中幅值最大Am的波動處的袖帶壓力即為平均動脈壓,以此為基點,向前尋找Am的判據(jù)比值Ks(845型血壓監(jiān)護儀為0.4)的波動點,這一點對應的壓力即為收縮壓,向后尋找Am的判據(jù)Kd(845型血壓監(jiān)護儀為0.6)的波動點,這一點對應的壓力即為舒張壓。振動法與柯氏音法測血壓相比較,因去掉了電子拾音器而采用了氣體壓力傳感器,其顯著的特點是抗電磁場干擾能力強。
本人維修的845型血壓監(jiān)護儀已經(jīng)在醫(yī)院使用十幾年,本儀器開機通電數(shù)碼管顯示忽亮忽滅的閃爍,不能正常工作,打開機殼檢查后用示波器檢測,發(fā)現(xiàn)其復位電路不斷的復位工作,經(jīng)分析是直流電源輸出帶負載能力差,不斷有雜波波動,使得監(jiān)測電源的復位電路比較器接電源采樣的正輸入端波動起伏,電路中有一支二極管的正端接在電源采樣端,二極管負端接在比較器的負輸入端并和地之間連接一只大電容,故被比較的負輸入端的放電時間常數(shù)很大,短時間可以維持電平基本不變,這樣使得比較器的輸出端由于正輸入端波動而不斷變?yōu)榈碗娖,比較器的輸出端與P溝道場效應管的柵極相連,造成源、漏極分別與地和復位端連接的P溝道場效應管導通,于是復位端不斷與地導通變?yōu)榈碗娖,引起CPU不斷開啟和關閉,數(shù)碼管顯示則由亮變滅不斷變化,經(jīng)反復檢查電源電路的元件,查出+12V電源的整流橋內(nèi)阻變大因而帶負載能力差,更換整流橋后數(shù)碼管顯示亮滅閃爍現(xiàn)象消除,可以維持亮度顯示,但機器的數(shù)碼管由全顯示8清0復位通過后,報警不斷,然后由8到0反復交替顯示不能通過自檢,根據(jù)845型血壓監(jiān)護儀的技術說明書規(guī)定按下手動啟動鍵,在收縮壓、舒張壓、平均動脈壓、脈搏4個窗口分別顯示出電源-12V、+12V、+5V、-5V的監(jiān)測值依次應為51、145、128、135,這4個電源的監(jiān)測值為典型值,數(shù)值偏差應不超過±3,監(jiān)測值是由4組電源各自分壓經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換后形成示值。經(jīng)觀察,在顯示窗口代表+5V的監(jiān)測數(shù)值僅在124左右波動,說明+5V電壓不正常,用數(shù)字萬用表檢測電源板+5V的輸出電壓值是5.06V,屬于正常,而通過接線插座到主板上的電壓值僅是4.91V左右,電壓卻低了很多,可見插座上有0.15V左右的壓降,拔開直流電源接線插座發(fā)現(xiàn)插座芯氧化變黑,經(jīng)刮干凈后插上,開機通電自檢工作正常。
845型血壓監(jiān)護儀進入充氣測量狀態(tài)后,袖帶卻打不足初始預定壓力值170mmHg(22.7kPa),在設定的45s最大充氣時間勉強充到140mmHg(18.7kPa)左右,然后氣閥每階梯放一次氣,氣泵就不斷補氣,不能繼續(xù)往下測量,說明氣路漏氣。經(jīng)檢查845型血壓監(jiān)護儀氣路發(fā)現(xiàn)氣泵氣室的兩個逆止閥皮簾上積滿了塵埃,擦洗干凈后,安裝就位,開機進入充氣測量狀態(tài)后,手臂綁好袖帶充氣正常,可以階梯放氣,可是直至最后放完氣也未測出血壓值。將845型血壓監(jiān)護儀外接管路與血壓計標準器、袖帶及氣球的氣路接通后,將儀器設置到校準狀態(tài),顯示出零點值后,手捏氣球?qū)?45型血壓監(jiān)護儀、血壓計標準器、袖帶連接的氣路充氣,進行845型血壓監(jiān)護儀顯示值和血壓計標準器指針讀數(shù)校準,由于845型血壓監(jiān)護儀原已有零點值,故845型血壓監(jiān)護儀顯示的壓力值應減去零點值才等于血壓計標準器指針讀數(shù),經(jīng)檢查845型血壓監(jiān)護儀零點顯示值為15mmHg(2kPa),手捏氣球充氣壓力到血壓計標準器指針讀數(shù)為200mmHg(26.7kPa)時,845型血壓監(jiān)護儀顯示值為215mmHg(28.7kPa),說明校準一切正常,845型血壓監(jiān)護儀靜態(tài)壓力的線性增益是正確的,然后對袖帶進行有節(jié)奏的敲打,模擬脈搏信號,對845型血壓監(jiān)護儀的帶通濾波器進行檢查,其帶通頻寬為1Hz~18Hz,用示波器監(jiān)測經(jīng)過帶通濾波后的動態(tài)壓力波動很弱,經(jīng)逐級檢查,帶通濾波器輸入耦合電容變質(zhì),經(jīng)更換電容后,845型血壓監(jiān)護儀開機充足氣后,人為對袖帶擠壓故意產(chǎn)生一些干擾,845型血壓監(jiān)護儀可以有效的等待來判斷識別干擾,即當845型血壓監(jiān)護儀階梯放氣時搜索每個梯度的脈搏波屬于同頻同幅的兩個相鄰脈搏波就判定為正確血壓信號,若有波幅不一,頻率不等的干擾混入時,845型血壓監(jiān)護儀就會較長時間等待判斷去除非同頻同幅的干擾信號,然后繼續(xù)放氣測量。最后在人體手臂上綁好袖帶,845型血壓監(jiān)護儀充氣到170mmHg(22.7kPa)左右后放氣,壓力較高時每個梯度放氣8mmHg(1067Pa)左右,當壓力放氣到較低時每個梯度放氣3mmHg(400Pa)左右,直至最終檢測出血壓值和脈搏值。
結語
根據(jù)多次測量血壓結果,發(fā)現(xiàn)手臂袖帶綁得過松或衣服穿的過厚,則僅能測出振幅最大時對應的壓力即平均動脈壓,而沒有尋找到Ks、Kd判據(jù)幅值的收縮壓、舒張壓,這是因為在此情況下,壓力傳感器僅能測到幾個較強的脈搏波,平均動脈壓則是由3個最大振幅對應壓力值的平均值測算出來的,而脈動壓力波包絡內(nèi)的僅能測出幾個最強波,故由于脈搏波太少的原因造成僅能測量出平均動脈壓。袖帶綁的過松造成測量誤差的另一個現(xiàn)象是舒張壓過高,這是因為放氣過程中檢測袖帶內(nèi)脈搏信號由強變?nèi)鯐r,由于袖帶太松監(jiān)測到的信號很弱而造成脈搏信號消失過快從而過早測量出舒張壓。因此在測量血壓之前,要將袖帶內(nèi)的殘余氣體擠凈排出,然后把袖帶連接好后緊緊綁在手臂上,才能正確的測出血壓信號。
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