[发明专利]一种血压和反射式光电容积波同步模拟定标装置及方法

说明书

本发明提供一种血压和反射式光电容积波同步模拟定标装置及方法，可简单易行地为基于脉搏波传导速度的无创血压测量提供同步模拟仿真定标。包括模拟心脏，其内填充有用作模拟血液的红色或茶色液体，其上设置有模拟血液入口和模拟血液出口；电动推杆，用于周期性的挤压模拟心脏；模拟前臂，采用圆柱形弹性容器，内部填充无色透明液体；模拟血管，采用能够透光的弹性管道，两端分别连接模拟血液入口和模拟血液出口；模拟血管连接模拟血液出口的一端设置流出单向阀，连接模拟血液入口一端设置流入单向阀；模拟血管沿轴向贯穿模拟前臂；用于测量模拟血管光电容积波信号的两个反射式光电容积波传感器；用于直接法测量模拟血管血压的血压传感器。

技术领域

本发明涉及生物医学工程领域，具体为一种血压和反射式光电容积波同步模拟定标装置及方法。

背景技术

血压(blood pressure，BP)，是指血液在血管内流动时对单位面积血管壁作用的侧压力，其由心脏搏动产生的压力和血管弹性张力等因素共同构成。作为重要的生命体征测量参数，血压的检测在疾病诊断、医疗保健过程中有着不可替代的作用。

血压的测量包括直接法和间接法：直接法是将导管经皮穿刺至血管与血液直接接触，然后将血压通过液体耦合至体外压力传感器来直接测量血压的方法，虽然准确可靠，但由于其有创，操作具有一定的风险而仅限于重症监护领域使用。间接法中目前主要使用的是袖带法，即通过上臂袖带或前臂袖带将血压耦合至体外进行测量，虽然无创，但准确度较低，且需要附带袖带不断加压才能完成连续测量。

近年来迅速发展的基于脉搏波传导速度的无创血压测量方法由于无创且不需要附加袖带加压，具有较好的用户体验而有着越来越广泛的应用。事实上，脉搏波传导速度与血压有一定的函数关系，测量脉搏波的传导速度就可以间接获取血压信息。而脉搏波传导速度则可以通过心电传感器与一个光电容积波传感器共同测定其平均值，也可由两个相隔较远的光电容积波传感器测定其平均值，或者由两个紧密相邻的反射式光电容积波传感器测定其瞬时值。

这里所提及的光电容积波法，也称光电容积脉搏波描记法(PhotoPlethysmoGraphy，PPG)，是借光电手段在活体组织中检测血液容积变化的一种无创检测方法：也就是当一定波长的光束照射到指端皮肤表面时，光束将通过透射或反射方式传送到光电接收器。在此过程中，由于受到指端皮肤肌肉组织和血液的吸收衰减作用，光电接收器检测到的光强度将会减弱。其中皮肤、肌肉和组织等对光的吸收在整个血液循环中是保持恒定不变的，而皮肤内的血液容积在心脏收缩舒张作用下呈搏动性变化。当心脏收缩时外周血管血容量最多，光吸收量也最大，检测到的光强度最小；而在心脏舒张时，正好相反，外周血管血容量最少，检测到的光强度最大，使光电接收器检测到的光强度随之呈脉动性变化。再将此光强度变化信号转换成电信号，将此电信号经放大器后便可获得脉动血流的容积变化。

显然，随着心脏的搏动，血压与光电容积波是天然同步的。然而，实际应用中，基于脉搏波传导速度的无创血压测量法一直缺乏有效的血压和反射式光电容积波的同步定标装置，使得其难以直接定标，不得不借助其它已定标的血压测量方法和装置间接地进行血压定标，使用极为不便，并且由于环节较多，导致其定标精度无法达到理想要求。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种血压和反射式光电容积波同步模拟定标装置及方法，可简单易行地为基于脉搏波传导速度的无创血压测量提供同步模拟仿真定标。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种血压和反射式光电容积波同步模拟仿真定标装置，包括，

模拟心脏，所述模拟心脏采用立方形弹性容器，所述模拟心脏内填充有用作模拟血液的红色或茶色液体，所述模拟心脏上设置有模拟血液入口和模拟血液出口；

电动推杆，活动端与模拟心脏的外壁接触，用于周期性的挤压模拟心脏；

模拟前臂，所述模拟前臂采用圆柱形弹性容器，内部填充无色透明液体；