賈海波 ，鄭麗娟 ，胡志雄，李虎，王永濤，定翔，劉文麗

1. 北京化工大學(xué) a. 機(jī)電工程學(xué)院；b. 信息學(xué)院，北京 100029；2. 中國計量科學(xué)研究院 醫(yī)學(xué)與生物計量研究所，北京 100029

引言

高血壓是人類多種疾病的致病源之一，據(jù)2017 年國家重大公共衛(wèi)生服務(wù)項目“心血管病高危人群早期篩查與綜合干預(yù)項目”報告顯示：我國高血壓的患病率已高達(dá)37.2%，而控制率僅為5.7%[1]。高血壓導(dǎo)致的心血管病也是我國居民死因上升最快的疾病[2]。根據(jù)當(dāng)前的發(fā)展趨勢，預(yù)計到2020年，中國心血管疾病死亡人數(shù)超過400 萬[3]。而高血壓患者的人數(shù)占心血管患者總數(shù)的93.1%[4]。而在初級衛(wèi)生保健中，血壓定期測量是解決高血壓問題的重要手段之一。值得注意的是，血壓測量中較小的測量誤差就可能對患者的健康診斷產(chǎn)生很大影響，5 mmHg 測量誤差可能使被診斷為高血壓的患者數(shù)增加一倍[5]。因此，如何快速準(zhǔn)確地實現(xiàn)血壓測量[6]，是高血壓防治領(lǐng)域亟需突破的關(guān)鍵。

血壓測量歷史悠久。其中，根據(jù)是否會對被測患者造成損傷，血壓測量分為有創(chuàng)血壓測量和無創(chuàng)血壓測量兩大類別。有創(chuàng)血壓測量由于不可避免的創(chuàng)傷性[7]，通常只應(yīng)用于臨床危重患者等特殊需要中。無創(chuàng)血壓測量是目前臨床上主流的血壓測量方法，按照能否連續(xù)測量血壓，無創(chuàng)血壓測量可分為連續(xù)式測量法和間歇式測量法。其中，應(yīng)用最為廣泛的是間歇式測量法，又分為柯氏音法和示波法。

血壓計是檢測血壓的設(shè)備，市場現(xiàn)有的血壓計主要基于柯氏音法或示波法?？率弦舴ㄓ址Q聽診法，是臨床上使用最早、應(yīng)用最多的無創(chuàng)血壓測量方法，也是目前臨床測量血壓的金標(biāo)準(zhǔn)[8]。柯氏音法原理簡單，便于讀數(shù)，可廣泛應(yīng)用于臨床血壓檢測；但該方法測量結(jié)果易受人為因素及外界環(huán)境干擾，同時受制于《水俁公約》對汞制品的管控，發(fā)展受到極大限制。

示波法又稱振蕩波法，測量時與柯氏音法類似，采用充氣袖帶阻斷上臂動脈血流，隨后緩慢放氣減壓；隨著袖帶壓力的下降，動脈血管由阻斷變?yōu)閷?dǎo)通，血液開始流動，脈搏開始出現(xiàn)，袖帶內(nèi)產(chǎn)生一系列的脈搏波[9]。通過拾取脈搏波，擬合脈搏波包絡(luò)曲線，再根據(jù)既定算法便可獲得所需測量的血壓值。隨袖帶內(nèi)壓力的逐步下降，脈搏波的幅度整體呈“小-大-小”的變化趨勢。一般地，在血壓測量過程中，脈搏波最大振蕩幅度處所對應(yīng)的袖帶壓力即為平均動脈壓[10-11]。再基于波形特征法或幅度系數(shù)法等方法來判斷收縮壓與舒張壓。示波法可以實現(xiàn)自動測量，操作簡單，廣泛應(yīng)用于家用血壓檢測中。但目前各廠家普遍使用各自推算的經(jīng)驗算法[12]，無統(tǒng)一的血壓計算標(biāo)準(zhǔn)。同時，基于示波法的血壓計易受病理原因、測量部位、測量環(huán)境等因素影響，具有較差的個體適應(yīng)性和準(zhǔn)確性。

為了檢測示波法血壓計，保證血壓計測量結(jié)果的準(zhǔn)確性，需要血壓模擬器對血壓計進(jìn)行校準(zhǔn)。血壓模擬器是一種可以模擬人體血壓信號的儀器，通過對人體血壓收縮壓、舒張壓、脈率和脈量等生理參數(shù)的定量模擬，來檢測被檢血壓計的準(zhǔn)確性。目前，國內(nèi)外在對血壓模擬器的研究上分為兩個主要方向，一種是采用模擬手臂以及配套的人工心血管系統(tǒng)[13]，通過人工心血管系統(tǒng)為模擬血管內(nèi)的液體產(chǎn)生壓力，使用時將血壓計袖帶綁在模擬手臂上進(jìn)行模擬測量；另一種是根據(jù)示波法原理，利用血壓模擬器內(nèi)部的氣壓脈沖發(fā)生裝置模擬由人體脈搏波動引起的血壓計袖帶氣壓變化，通過血壓計內(nèi)部的算法計算出血壓值（圖1）。第一種方法的難點在于，模擬手臂及人工心血管系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)設(shè)計、材料選擇上存在太多不確定性[14]。而第二種方法由于脈沖大小、頻率為人為設(shè)置，向真實人體血壓值溯源存在困難，但結(jié)構(gòu)設(shè)計相對成熟，制作方便。

圖1 示波法測量原理

當(dāng)前市面上的血壓模擬器主要用于檢測基于示波法原理的無創(chuàng)自動測量血壓計[15]。目前主流的產(chǎn)品有FLUKE公司ProSim 8、ProSim 8P、BP Pump 2、Rigel 公司的BPSiM 與Clinical dynamics 公司的AccuPulse 等。其中又以集成了心電信號模擬、血氧飽和度檢測模擬等其他功能的ProSim 8、ProSim 8P 使用最為廣泛。此類血壓模擬器根據(jù)示波法血壓計工作原理，通過內(nèi)部機(jī)構(gòu)提供氣壓脈沖來模擬人體脈搏引起的壓力波動，進(jìn)而實現(xiàn)人體血壓值的模擬。目前此類血壓模擬器有靜態(tài)壓力測量，血壓示值模擬等功能。使用時，先將血壓計、血壓模擬器通過氣路連接起來，在血壓模擬器上設(shè)定好需要模擬的舒張壓與收縮壓值后，再使用示波法血壓計進(jìn)行自動測量，對比血壓計的測量值與血壓模擬器的設(shè)定值，從而實現(xiàn)對示波法血壓計的校準(zhǔn)。JJF 1626-2017《血壓模擬器校準(zhǔn)規(guī)范》已經(jīng)對血壓模擬器的校準(zhǔn)給出了初步要求。本文對市場上三家主流血壓模擬器制造公司的六個型號的七臺設(shè)備依據(jù)JJF 1626-2017《血壓模擬器校準(zhǔn)規(guī)范》對其靜態(tài)壓力范圍及示值誤差、模擬血壓范圍、血壓示值重復(fù)性、脈率誤差及氣密性進(jìn)行了測試，并對結(jié)果進(jìn)行了分析對比，總結(jié)了現(xiàn)有各種型號血壓模擬器的性能與特點。然而，由于目前示波法血壓計的測量是基于各個廠家不同的計算模型，再加上作為血壓模擬器的計量器具選擇受限，當(dāng)前的校準(zhǔn)規(guī)范中只是對血壓示值重復(fù)性給出了要求，回避了更重要的血壓示值準(zhǔn)確性參數(shù)。目前市場上的血壓模擬器均采用廠家自備的數(shù)據(jù)庫，無統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，且數(shù)據(jù)信息不完備，不透明。由于血壓模擬器難以溯源至真實人體血壓值，導(dǎo)致其無法將各種型號的無創(chuàng)自動測量血壓計示值進(jìn)行統(tǒng)一并保證一致性。本文在測試并總結(jié)現(xiàn)有血壓模擬器性能的基礎(chǔ)上，嘗試提出并探討一種新型的血壓模擬器研究思路。

1 現(xiàn)有各個廠商血壓模擬器的特性及性能對比

本文選擇市面上較為流行的幾款血壓模擬器：FLUKE公 司ProSim 8、ProSim 8P、BP Pump 2，Rigel 公 司 的BP-SiM 與Clinical dynamics 公司的AccuPulse，來對其靜態(tài)壓力范圍及示值誤差、模擬血壓范圍、血壓示值重復(fù)性、脈率誤差及氣密性等參數(shù)進(jìn)行了測量與分析，檢測依據(jù)2017年12月26日頒布實施的JJF 1626-2017《血壓模擬器校準(zhǔn)規(guī)范》。

1.1 靜態(tài)壓力范圍及示值誤差測試

JJF 1626-2017《血壓模擬器校準(zhǔn)規(guī)范》中對靜態(tài)壓力示值誤差沒有具體要求，只指出應(yīng)滿足其使用說明書中靜態(tài)壓力最大允許誤差的要求，所以本實驗測量各儀器靜態(tài)壓力范圍（表1），并按照檢測流程選擇在5 個檢測點測量其靜態(tài)壓力示值誤差記錄數(shù)據(jù)（表2）。

表1 各儀器靜態(tài)壓力范圍（mmHg）

表2 血壓模擬器在不同測量點的靜態(tài)壓力示值誤差（mmHg）

JJF 1626-2017《血壓模擬器校準(zhǔn)規(guī)范》的對于靜態(tài)壓力范圍的要求為被測血壓模擬器至少應(yīng)滿足0～53.3 kPa/0～399.75 mmHg 的測試要求。在對各儀器靜態(tài)壓力示值范圍的測試中，可以看到各儀器均滿足該要求，BP-SiM 與BP Pump 2 的兩款儀器的測試數(shù)據(jù)顯示其預(yù)設(shè)的最大壓力示值接近450 mmHg，而另外三款接近400 mmHg。

對比表2 中可以看到，除了BP-SiM-(1)在300 mmHg的測試點的靜態(tài)壓力示值誤差超差之外，其他六臺儀器在不同壓力值下的靜態(tài)壓力示值誤差均滿足儀器自身的標(biāo)稱要求。對BP Pump 2 的測試中可以看到測試的兩臺設(shè)備數(shù)據(jù)存在較大的示值誤差差異，這是因為BP Pump 2L 型為低精度，其讀數(shù)只能精確到個位，而BP Pump 2M 型為高精度，其讀數(shù)可精確到小數(shù)點后一位，而這臺儀器控制靜態(tài)壓力示值誤差的能力出色，其示值誤差波動值不超過0.1。

1.2 模擬血壓范圍及血壓示值重復(fù)性測試

JJF 1626-2017《血壓模擬器校準(zhǔn)規(guī)范》對血壓模擬器血壓示值并沒有準(zhǔn)確性的要求，只規(guī)定重復(fù)性測試要求。規(guī)范要求此測試示值波動不大于0.3 kPa/2.25 mmHg，在實際操作中通過模擬脈搏波幅值變動性來檢測，要求不超過10%。其測試方案為待波形顯示一屏?xí)r，將屏幕凍結(jié)，通過示波器自動測量功能分別記錄10 個脈搏波形的峰值，并按照公式計算模擬脈搏波幅值變動性，計算結(jié)果記錄，見表3。

表3 對六臺儀器血壓示值重復(fù)性通過脈搏波幅值變動性進(jìn)行檢測的結(jié)果（%）

從表3 可得，六臺被檢測的血壓模擬器中其幅值變動性均表現(xiàn)良好，均可控制變動性在3%以下，遠(yuǎn)滿足對幅值控制的要求。而AccuPulse在檢測點氣壓下漏氣速率太快，無法穩(wěn)定讀出波形數(shù)值，也就無法進(jìn)行幅值變動性的測試。對血壓示值重復(fù)性測試應(yīng)根據(jù)壓力值的波動進(jìn)行評價，壓力數(shù)值的波動大小在結(jié)果上更具直觀的指導(dǎo)意義，規(guī)范中要求的最大變動壓力數(shù)值是2.25 mmHg。但規(guī)范對壓力變動數(shù)值的標(biāo)準(zhǔn)要求控制在2.25 mmHg 以內(nèi)和對模擬脈搏波幅值變動性控制在10%以內(nèi)之間的關(guān)系并沒有被明確指出，這就使在對血壓模擬器的測試中，在滿足脈搏波幅值變動性要求的情況下，不能確定儀器是否一定會滿足規(guī)范對壓力數(shù)值波動性的要求。在這一點上，JJF 1626-2017《血壓模擬器校準(zhǔn)規(guī)范》存在規(guī)范不明確的問題。

1.3 脈率誤差測試

JJF 1626-2017《血壓模擬器校準(zhǔn)規(guī)范》對血壓模擬器脈率誤差要求為在30～200 次/min 的范圍內(nèi)，最大示值誤差允許絕對值應(yīng)在±（1%設(shè)定值讀數(shù)＋1 次/min）的范圍內(nèi)。本文的測試方法如下，在測試范圍內(nèi)選擇三個測試點30 次/min，80 次/min，200 次/min，在三個測試點其最大示值誤差允許的絕對值應(yīng)分別不大于1.3 次，1.8 次以及3 次。在每個測試點測量十次取平均值為計算值并求其與測試點之間的示值誤差，記錄結(jié)果，見表4。

表4 各儀器型號在不同測量點（次/min）的血壓脈率示值誤差

從表4 可得，各個儀器在每個測試點得出的血壓脈率示值誤差均不超過最大允許誤差值，滿足要求。

1.4 氣密性測試

按照檢測流程對各儀器靜態(tài)下的氣密性進(jìn)行檢測得到表5。

JJF 1626-2017《血壓模擬器校準(zhǔn)規(guī)范》對于氣密性規(guī)定，漏氣速率應(yīng)小于等于2.25 mmHg/min（0.3 kPa/min）。從檢測結(jié)果中可以看到只有BP Pump 2M 與BP Pump 2L 滿足規(guī)范對血壓模擬器氣密性的要求，而其余設(shè)備的漏氣速率一般都在3 mmHg 左右。

在對BP Pump 2L 與BP-SiM 的內(nèi)部氣路進(jìn)行研究時，可以注意到兩款設(shè)備在氣路內(nèi)排氣口的大小設(shè)計上存在明顯差異。BP-SiM 排氣口設(shè)計為2.0 mm，BP Pump 2L 其排氣孔大小僅為0.8 mm，而這兩款儀器在漏氣速率，即氣密性上存在明顯的差異，在表5 中漏氣率最大的BP-SiM-(1)甚至是BP Pump 2M 漏氣速率的兩倍。初步研究推測，氣密性可能與排氣孔設(shè)計的大小有關(guān)系，排氣孔設(shè)計的越小，漏氣速率越低，氣密性越好。在對比BP Pump 2 與BP-SiM兩款儀器在脈搏波幅值變動性上的表現(xiàn)時可以看到，擁有小排氣孔的BP Pump 2L 與BP Pump 2M 脈搏波幅值變動性表現(xiàn)更佳?？沙醪酵茢嘟档吐馑俾视兄谔岣哐獕耗M器的血壓示值重復(fù)性能力。

表5 各儀器靜態(tài)壓力氣密性檢測結(jié)果

1.5 血壓模擬器功能設(shè)計完備性

在對現(xiàn)有多臺儀器的使用及檢測中可以發(fā)現(xiàn)，ProSim 8/8P與BP Pump 2 的設(shè)定和操作邏輯簡單明了，易于上手，各項功能滿足JJG 692-2010《無創(chuàng)自動測量血壓計檢定規(guī)程》規(guī)定要求，而其他兩款機(jī)器的設(shè)置與操作均存在一定的不合理性或者不方便。例如，根據(jù)JJG 692-2010 規(guī)定，血壓模擬器需要有成人模式與新生兒兩種模式，在模式切換后，脈量等參數(shù)會隨之變化。而在測試的四款儀器中，BP-SiM新生兒模式下無設(shè)定好的血壓檔位可供選擇，且不支持新增自定義設(shè)置；AccuPulse 新生兒模式下無法正常讀出血壓數(shù)值。此外，BP-SiM 成人模式下的血壓值自定義設(shè)定繁瑣，默認(rèn)血壓檔位缺少JJG 692-2010 規(guī)定的成人血壓校準(zhǔn)點（收縮壓150 mmHg/舒張壓100 mmHg/心率80 次/min），使每次測試都需要重新設(shè)定，造成了用戶使用的不便。表6 對本次測試的六個型號的血壓模擬器的六個方面進(jìn)行了總結(jié)。

從表6 中可以看出，除了部分設(shè)備的氣密性參數(shù)不滿足JJF 1626-2017《血壓模擬器校準(zhǔn)規(guī)范》的規(guī)定要求，現(xiàn)有的血壓模擬器已經(jīng)基本滿足檢定示波法血壓計所需要的功能及性能要求。值得注意的是，JJF 1626-2017 對氣密性測試的具體操作描述也存在需要進(jìn)一步明確的地方，未來值得繼續(xù)開展相關(guān)的研究。本研究對市場上三家主流血壓模擬器制造公司的六個型號的七臺設(shè)備進(jìn)行了測試，考慮到血壓模擬器的個體差異性，研究結(jié)果并不能用來代表每個型號的所有設(shè)備，但具有一定的參考價值。

表6 六款血壓模擬器在六個方面的對比

在綜合考量目前現(xiàn)有的主流示波法血壓模擬器可以發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有的示波法無創(chuàng)血壓模擬器已經(jīng)基本實現(xiàn)了對人體血壓值以及脈搏波動的模擬，在靜態(tài)壓力、示值誤差重復(fù)性以及脈率的控制上表現(xiàn)尚可。但存在的最大問題是，市面上的血壓模擬器只是復(fù)現(xiàn)廠家設(shè)計或輸入的血壓曲線，該曲線與真實人體脈搏波動曲線關(guān)系并不清楚，導(dǎo)致現(xiàn)有的血壓模擬器無法溯源到真實人的血壓值，因此無法對血壓計示值的準(zhǔn)確性進(jìn)行判定，這也是目前JJF 1626-2017《血壓模擬器校準(zhǔn)規(guī)范》對血壓示值只有重復(fù)性要求而依然沒有準(zhǔn)確性要求的原因。

2 血壓模擬器的探索研究

目前的商業(yè)血壓模擬器主要用途是質(zhì)量控制，而非計量溯源。沒有任何一款血壓模擬器公布其模擬血壓與人體真實血壓的關(guān)系，其對數(shù)據(jù)的處理、算法與控制過程不公開透明，不同廠家的模擬器對同一臺無創(chuàng)血壓計進(jìn)行測試時也往往會得到不同的結(jié)果[16]，這給使用這些血壓模擬器的計量檢測人員帶來了很多困擾?；谑静ǚㄑ獕河嫷臏y量原理以及當(dāng)前現(xiàn)狀，現(xiàn)有商業(yè)血壓模擬器只能用于血壓計的血壓示值重復(fù)性測量，不能對血壓計的準(zhǔn)確性給出評價，更無法溯源到真實人體血壓值。

本文從建立數(shù)據(jù)庫的角度，探索研究一種新的血壓模擬器。使用特殊定制的高精度血壓信號采集裝置采集真實人群的血壓值與壓力振蕩波形，建立波形和血壓值的確定關(guān)系，其血壓值是基于作為臨床金標(biāo)準(zhǔn)的聽診法，按照相應(yīng)的規(guī)范由臨床專業(yè)人士測量并賦值。新提出的血壓模擬器研究方案最大的優(yōu)勢在于其嵌入的數(shù)據(jù)庫來自較大樣本量的真實人體血壓信號，有助于統(tǒng)一在用各種型號的無創(chuàng)自動測量血壓計示值，保證一致性。 血壓模擬器的實現(xiàn)不僅依賴于能準(zhǔn)確產(chǎn)生仿真人體脈搏壓力振蕩波形的脈沖發(fā)生裝置，更重要的是需要借助所搭建的高精度血壓信號采集裝置建立真實人群的標(biāo)準(zhǔn)血壓數(shù)據(jù)庫。

血壓模擬器工作原理示意圖，見圖2。血壓模擬器由脈沖發(fā)生裝置、處理器控制器以及數(shù)據(jù)庫組成。工作時將被檢測血壓計袖帶纏繞在剛性容氣筒上[17]，通過一個三通將血壓模擬器，血壓計和袖帶的氣路連接起來。模擬過程開始，血壓計加壓完成后開始泄氣，在壓力下降階段，血壓模擬器脈沖發(fā)生裝置在處理器與控制器的作用下產(chǎn)生并發(fā)出脈沖，模擬人體真實血壓脈沖信號。

2.1 脈沖發(fā)生裝置

2.1.1 執(zhí)行機(jī)構(gòu)借鑒商業(yè)血壓模擬器的設(shè)計方案，本裝置選擇采集袖帶瞬時壓力并反饋給壓力脈沖發(fā)生機(jī)構(gòu)，來產(chǎn)生實時壓力脈沖的方案。而連接袖帶氣路的血壓模擬器內(nèi)部有一個可變?nèi)莘e的氣腔，在其容積改變時，由理想氣體公式(1)可得，內(nèi)部的體積改變，氣路內(nèi)的壓力也會隨之改變，進(jìn)而形成所需要的脈沖壓力。根據(jù)Riedel 等[18]的研究，12 Hz 以下的壓力變化傳遞沒有明顯的延遲，因此所產(chǎn)生的氣壓脈沖能實時被血壓計測量，完成血壓模擬的過程。本脈沖發(fā)生裝置由一個伺服直流電機(jī)帶動絲杠連接氣腔內(nèi)的活塞實現(xiàn)往復(fù)運(yùn)動，提供所需的氣體壓力脈沖。

2.1.2 反饋回路設(shè)計

由于機(jī)械結(jié)構(gòu)存在摩擦等原因，脈沖發(fā)生裝置需要一個反饋回路來對活塞運(yùn)動的執(zhí)行情況和氣路內(nèi)氣體脈沖大小進(jìn)行監(jiān)測及修正。本裝置使用一個位移傳感器來檢測氣腔活塞位移，實現(xiàn)對壓力脈沖大小的監(jiān)測和閉環(huán)控制。根據(jù)公式(1)，氣路內(nèi)壓力大小隨氣腔的容積變化，氣腔容積隨活塞位移變化，即可得出活塞位移量與氣路脈沖大小存在關(guān)系。這種檢測方式有效避免了使用壓力傳感器導(dǎo)致的反饋延遲問題。

2.2 數(shù)據(jù)庫與信號處理

本研究所提出的血壓模擬器最大優(yōu)勢在于其內(nèi)部嵌入的數(shù)據(jù)庫來自于通過高精度血壓采集裝置得到的真實人體血壓信號，建立了血壓模擬器與真實人體血壓的聯(lián)系，有助于統(tǒng)一在用各種型號的無創(chuàng)自動測量血壓計示值，保證一致性。

2.2.1 高精度血壓信號采集裝置

該裝置基于傳統(tǒng)的汞柱血壓計改造而成。將汞柱血壓計，袖帶，氣體壓力傳感器通過三通連接，使用壓力傳感器對壓力波形信號進(jìn)行采集。由于絕大部分的血壓波形信號在0.5～12 Hz 之間，95%的信號頻率在8 Hz 以下[19]，因此建議采用12 Hz 的采樣率進(jìn)行采樣并可以實現(xiàn)信號的導(dǎo)出，方便后續(xù)處理?？紤]采用電磁閥控制放氣過程來代替原有的醫(yī)生手動放氣的過程，控制放氣速率在2 mmHg/s以下，確保足夠多的采樣點并方便臨床專業(yè)人員更好的讀取血壓示值。

圖2 血壓模擬器結(jié)構(gòu)示意圖

2.2.2 血壓波形信號的采集

選擇兩名訓(xùn)練有素的醫(yī)護(hù)人員使用雙聽診器同時采用柯式音法獨立讀取收縮壓和舒張壓，在兩人讀數(shù)差值不超過2 mmHg 時取平均值作為這組波形的真實收縮壓與舒張壓，利用采集裝置中的壓力傳感器檢測氣路內(nèi)的壓力波形變化并導(dǎo)出相關(guān)數(shù)據(jù)信號，測量得到的血壓值和采集到的波形作為一組數(shù)據(jù)儲存到數(shù)據(jù)庫中，由此建立波形和真實值的唯一確定關(guān)系。通過與臨床醫(yī)療機(jī)構(gòu)合作，考慮不同的人群與血壓示值分布，盡可能增加樣本數(shù)量，從而提高數(shù)據(jù)庫的可信度。

2.2.3 信號的處理

如圖3 所示，在采集血壓信號之后，需要對所采集到的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，這要求將采集到的原始壓力信號（圖3a）轉(zhuǎn)化為脈沖信號（圖3b）。采用自適應(yīng)卡爾曼擬合算法[19]來對血壓振蕩信號和基線壓力進(jìn)行分離，根據(jù)實時基線壓力數(shù)據(jù)來決定產(chǎn)生脈沖幅值的大小。在對血壓計進(jìn)行測試時，由血壓計完成充壓和泄壓的過程，在泄壓階段，壓力傳感器讀取某一時刻的基線壓力值，并在數(shù)據(jù)庫中尋找與之匹配的壓力脈沖信號進(jìn)行復(fù)現(xiàn)。

圖3 血壓信號數(shù)據(jù)處理

3 總結(jié)與展望

本研究對市場上三家主流血壓模擬器制造公司的六個型號的七臺設(shè)備依據(jù)JJF 1626-2017《血壓模擬器校準(zhǔn)規(guī)范》對其靜態(tài)壓力范圍及示值誤差、模擬血壓范圍、血壓示值重復(fù)性、脈率誤差及氣密性進(jìn)行了測試，并對結(jié)果進(jìn)行了分析對比，總結(jié)了現(xiàn)有各種型號血壓模擬器的性能與特點。在此基礎(chǔ)上，研究提出了一種提升血壓模擬器血壓示值準(zhǔn)確性的研究方案，通過高精度血壓采集裝置，采集真實人體血壓數(shù)據(jù)并建立標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫，嵌入到后續(xù)開發(fā)的血壓模擬器方案中，從而統(tǒng)一在用各種型號的無創(chuàng)自動測量血壓計示值，保證一致性。研究提出的血壓模擬器設(shè)計方案仍在不斷的優(yōu)化過程中，很多具體的細(xì)節(jié)，包括例如對產(chǎn)生壓力脈沖的活塞材料的選擇，氣路結(jié)構(gòu)的設(shè)計與優(yōu)化，以及對電路控制的調(diào)試等，都需要進(jìn)一步的試驗和調(diào)整。與此同時，真實人群血壓數(shù)據(jù)的規(guī)范化采集與后續(xù)數(shù)據(jù)處理，也需要不同的參與機(jī)構(gòu)共同努力。