导管压力血压监测系统

[color=#333333] 血压是血管内血液对血管壁的[/color][url=https://baike.baidu.com/item/%E4%BE%A7%E5%8E%8B%E5%8A%9B][color=#333333]侧压力[/color][/url][color=#333333]，是人体重要的生命参数。测量血压的方法包括直接测量法和间接测量法。由于血压的直接测量法属于有创式测量法，除了较危重的病人很少使用，所以我们常见的血压测量方法主要是间接测量法，其测量原理包括：柯式音法和示波法。其中柯式音法又是目前被大众最为认可的测量方法，被誉为血压测量的“金标准”，是国际医学界最为认可的血压测量方法。目前在我国所使用的血压计仍为水银柱式血压计。但水银柱式血压计属于液体式压力计，其完成测量的介质是水银，存在水银易外泄、易蒸发的问题。外泄后，水银在常温 即可蒸发，生成的汞蒸汽人吸入后会造成严重的汞中毒，故已成淘汰的趋势，但另一种常用的采用柯式音法测量的血压表却又存在稳定性差、可靠性低、易损坏、易失准的问题，在实际工作中使用较少。而目前出现的LED光柱血压计却不存在上述问题，污染并且完全的模拟了传统水银柱式血压计读数模式，使用方便。但目前这种LED光柱血压计却缺少必要的通行的检定方法。[/color][color=#333333][b]LED光柱式血压计的基本原理[/b][/color][color=#333333] LED光柱式血压计测量过程中的基本原理与传统的水银柱式血压计相同，均是都是使用[/color][url=http://www.baike.com/sowiki/%E6%9F%AF%E6%B0%8F%E9%9F%B3%E6%B3%95?prd=content_doc_search][color=#333333]柯氏音法[/color][/url][color=#333333]原理的血压计，不同之处在于LED光柱式血压计使用压力传感器代替了水银柱[/color]式血压计的水银壶和指示标尺。当压力传感器受压后，由控制电路驱动装有LED发光二极管的光栅条，使光栅条内的LED发光点增多或减少，进而指示出压力值。[b]一、LED光柱式血压计的检测方法[/b] 因为LED光柱式血压计与[color=#333333]水银柱式血压计使用和工作原理基本相同，检测过程中可参考JJG270-2008《血压计和血压表检定规程》的相关内容。JJG270-2008《血压计和血压表检定规程》规定血压计和血压表需检定的计量性能项目包括：零位误差、血压计灵敏度、气密性、示值误差、血压表指针偏转平稳性。由于[/color]LED光柱式血压计不同于传统的水银柱式血压计和血压表，不存在指针，示值显示不通过机械传动，并且压力传感器不与大[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相[/url]通，所以[color=#333333][b]血压计灵敏度[/b]和血压表指针偏转平稳性两个检定项目不适用于[/color]LED光柱式血压计。而其他项目适用，并应该定期进行检测。[b]１、LED光柱式血压计的[color=#333333]零位误差及检测方法[/color][/b][color=#333333] 参考JJG270-2008《血压计和血压表检定规程》提出的要求，[/color]LED光柱式血压计的[color=#333333]零位误差[/color]不应大于±0.5kPa。检测[color=#333333]零位误差时，在[/color]LED光柱式血压计无臂袋条件下，使LED光柱式血压计直接与大[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相[/url]通，此时LED光柱应不高于+0.5kPa或完全熄灭。[b]２、LED光柱式血压计[color=#333333]示值误差及检测方法[/color][/b][color=#333333] 参考JJG270-2008《血压计和血压表检定规程》提出的要求，[/color]LED光柱式血压计的[color=#333333]示值误差[/color]不应大于±0.5kPa。检测[color=#333333]零位误差时，在[/color]LED光柱式血压计无臂袋条件下，通过三通将LED光柱式血压计与标准压力计、压力发生源相连通，如下图所示。[img=,559,241]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/08/201808011115470322_9470_1638093_3.png!w559x241.jpg[/img] 对LED光柱式血压计的[color=#333333]示值误差检测点不少于5个点(不含零点),以40kPa作为检测的起始点,进行2次降压测量,以2次降压测量示值误差的绝对值最大的作为[/color]LED光柱式血压计的[color=#333333]示值误差。[/color][color=#333333][b]3、气密性检查[/b][/color] LED光柱式血压计橡皮球上的气阀旋紧时不应漏气，回气阀应有止气作用。在气阀旋紧时，LED光柱式血压计压力下降速率不大于0.5kPa/min。[img=,666,159]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/08/201808011117005222_8311_1638093_3.png!w666x159.jpg[/img] LED光柱式血压计不仅具备传统水银柱式血压计简洁直观的读数方式,同时不存在水银泄漏的问题。在现今示波法无创自动测量血压计临床应用中可靠性仍不被认可的情况下，只要解决好LED光柱式血压计的周期检测问题，使其计量性能得到有效保证，用其代替传统的水银柱式血压计将具有良好的应用前景。

[align=center][img=球囊成型机压力控制,600,332]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/01/202301121420079811_2409_3221506_3.jpg!w690x382.jpg[/img][/align][color=#3366ff]摘要：在医用导管和球囊成型过程中对压力控制有非常严格要求，如高精度和宽量程的控制能力，需具备可编程、自动手动切换和外接压力传感器功能，还需具备可用于球囊泄漏、爆破和疲劳性能测试的多功能性。本文介绍了可满足这些要求的压力控制解决方案，解决方案的核心技术是采用超高精度的多功能压力控制仪，控制仪可根据不同的成型压力范围选择相应的型号规格，可达到很高的压力控制精度。解决方案的另一特点是多功能性和灵活性，除了可用于导管球囊成型压力控制和性能测试之外，也可以用于球囊成型机的温度控制。[/color][align=center][/align][align=center]~~~~~~~~~~~~~~~~[/align][size=18px][color=#3366ff][b]1. 医用导管和球囊成型压力控制要求[/b][/color][/size] 医用导管和球囊是人体血管和其他腔管疏通以及广泛使用的支架输送的关键器材，如图1所示，一般要求具有极高的抗爆性能，同时要求薄壁，柔软，可折叠。为达到这些要求，不仅要求所使用的聚合物材料具有极强的力学物理性能，同时对成型工艺提出很高的要求，成型设备必须准确高效的提供温度和压力控制。[align=center][color=#3366ff][b][img=医用导管球,500,250]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/01/202301121422416109_2224_3221506_3.jpg!w690x345.jpg[/img][/b][/color][/align][align=center][color=#3366ff][b]图1 医用导管球囊[/b][/color][/align] 在成型机的成型过程中，对压力控制的主要要求如下： （1）可编程程序控制：可按照设定程序进行压力变化控制，如设定不同的升降压速率和恒压时间，可存储多个设定程序满足在不同球囊成型工艺需要。 （2）宽范围和高精度：压力控制范围最高至5MPa，控制精度优于0.1%，以满足不同规格和壁厚的球囊成型及其性能测试需要。 （3）自动和手动功能兼顾：即可按照设定程序进行自动压力控制，也可采用手轮进行手动压力调节，以满足人工探索和优化成型压力参数的需要。 （4）可外接压力传感器：为了保证压力控制的准确性，除了压力控制仪自带的压力传感器之外，还能外接其他位置处的压力传感器。同时，外接传感器功能还能为实现导管球囊性能测试提供便利。 （5）多功能：对于单机结构的压力控制装置，除了可以连接到球囊成型机进行成型压力控制之外，希望还可以用来进行球囊质量测试评价，如可用来测试球囊的泄露、爆破和疲劳性能以及泄压时间等。 为满足上述导管球囊成型过程中的压力控制要求，本文提出了相应的解决方案，解决方案的核心技术是采用高精度的多功能压力控制仪，控制仪可根据不同的成型压力范围选择相应的型号规格，并可达到很高的压力控制精度。[b][size=18px][color=#3366ff]2. 解决方案[/color][/size][/b] 为实现医用导管球囊成型和性能测试过程中的压力控制，解决方案将采用VPC-2021系列多功能超高精度的PID控制器和不同压力范围的阀门调节器，解决方案的整体结构如图2所示。[align=center][b][color=#3366ff][img=医用球囊成型机压力控制系统结构示意,690,210]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/01/202301121423100632_8989_3221506_3.jpg!w690x210.jpg[/img][/color][/b][/align][align=center][b][color=#3366ff]图2 医用导管和球囊成型机压力控制系统结构示意图[/color][/b][/align] 解决方案的技术路线是在成型机上使用了多功能和超高精度的压力控制仪，压力控制仪的主要功能和特点如下： （1）压力控制仪主要由VPC2021系列PID真空压力控制器、压力传感器和压力调节器等组成，由此构成闭环控制回路对密闭容器进行压力控制，控制形式为外接高压气源进行减压控制。 （2）VPC2021系列PID真空压力控制器具有可编程控制功能，可存储多个控制程序曲线，采用了具有标准MODBUS协议的RS485通讯，并随机配备了控制软件，可在计算机上直接进行压力控制仪的调试和所有操作，图形化软件界面可直观显示压力变化过程，过程数据自动存储。 （3）VPC2021系列PID真空压力控制器采用了24位AD，16位DA和双精度浮点运算，最小输出百分比为0.01%。压力传感器精度为0.05%，可保证压力控制仪的控制精度达到0.1%。 （4）压力控制仪除可进行自动控制之外，同时还配备了手动调节功能，即通过控制仪面板上的手动旋钮进行操作，便于现场进行成型工艺压力参数的试验和优化。 （5）压力控制仪内已安装有压力传感器，但为了进行压力监视和进一步保证成型压力控制的准确性，压力控制仪也可以外接压力传感器。此外接压力传感器可以用作监控传感器，也可以用作控制传感器。 （6）压力控制仪的功能十分强大，除可以进行导管球囊成型机中的压力控制之外，也可以用作导管球囊与压力相关的性能测试，如泄露、爆破和疲劳性能测试以及泄压时间测量。[b][size=18px][color=#3366ff]3. 总结[/color][/size][/b] 本文解决方案尽管只涉及了医用导管和球囊成型过程中的压力控制，但其核心控制技术和软硬件装置还可以应用到温度和真空度控制，如上述压力控制仪中可以再添加一个VPC2021控制器就可实现对球囊成型温度的加热和冷却控制，由此组成完整的球囊成型机温压控制系统。 在各种医疗仪器和器械以及众多临床过程中，精密的真空、压力和温度控制一直是一项重要技术内容。本文首次尝试将我们在高精度真空压力控制方面所做的工作应用到医疗领域，以逐渐在医疗领域推广应用和产品迭代，后续还将不断推出可在医疗领域内应用的各种相关产品和解决方案。[align=center]~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/align]

医用电子血压计属于医疗卫生方面强检计量器具，准确与否直接影响诊断结果的准确性，关系人身健康安全。2016年4月，全国人大常委会批准《关于汞的水俣公约》，该公约要求缔约国自2020年起，禁止生产及进出口含汞产品。传统血压计因有汞瓶装置，预计将逐渐被电子血压计取代。近年来，电子血压计已逐步被医疗卫生机构用于临床诊断使用，其中上臂式医用电子血压计已作为《中国高血压防治指南》推荐使用的血压计。电子血压计是的工作原理是利用现代电子技术与人体血压间接测量的关系进行读数，目前常用的电子血压计均属于示波法无创间接法自动测量血压计。[b] 一、检定规程规定的检定项目及技术要求[/b] 1、静态压力测量范围：(0.0～34.7)kPa,此项为首次检定项目； 2、静态压力示值误差：首次检定：±0.4kPa(±3mmHg)后续检定和使用中检验：±0.5kPa(±4mmHg)3、血压示值重复性（示波法）：≤0.7kPa(5mmHg)4、自动放气速率(听诊法)：(0.3～0.4)kPa/s5、气密系统气密性：气压系统压力变化不超过0.8kPa/min(6mmHg/min)注：其中kPa为压力的法定计量单位，mmHg为血压测量的常用单位。检定过程中可根据实际需要选择使用。因目前使用的无创自动测量血压计均为示波法，以下内容将仅讨论示波法无创自动测量血压计相关内容。[b]二、使用的标准器[/b]根据JJG692-2010《无创自动测量血压计》检定规程的要求，检定无创自动测量血压计应配备以下设备：[img=,512,289]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/10/201910171107410022_2195_1638093_3.png!w512x289.jpg[/img]入选用的血压模拟器具备标准压力计功能，并且技术指标满足标准压力计的技术要求，可代替标准压力计。常见的标准器有：[img=,347,780]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/10/201910171108290869_7137_1638093_3.png!w347x780.jpg[/img]此三种设备均具备标准压力计功能。[b]三、检定过程中的主意事项[/b]1、静态压力示值误差和静态压力测量范围静态压力测量范围在检定静态压力示值最大允许误差项目时同时检定。检定无创自动测量血压计的静态压力项目，首先要将无创自动测量血压计设置为静态压力测试项目，关闭无创自动测量血压计的排气阀，不同血压计的关闭方法各不相同，常见的有：a）HEM系列电子血压计该系列血压计需使用专用接头，堵住排气阀完成检定。[img=,294,229]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/10/201910171109300869_7137_1638093_3.png!w294x229.jpg[/img]b)松下点血压计按住“记忆/调出”按钮2s～3s，间隔1s～2s后再按住“记忆/调出”按钮，出现两个“0”，即为静态压力检测模式。c）无创血压监护仪可进入监护仪的系统设置菜单，进入监护仪的维修模式，即可进行静态压力测量模式。静态压力示值误差检定项目是确定血压计压力测量是否准确的唯一方式，检定过程中必须检定，不能通过模拟收缩压、舒张压的方式检定。根据检定规程要求，检定静态压力示值误差时，标准器和被检血压计之间应连接金属容器，实现标准器输出的气压可以稳定、均匀的作用于被检血压计。[img=,346,289]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/10/201910171110214150_7912_1638093_3.png!w346x289.jpg[/img]检定静态压力时还应注意，测量点应不少于5点（不含零点），均匀分布在全量程上。由标准器对血压计逐点测量，每个测量点间不能压力清零。其中BP Pump 2型、Prosim8型模拟器的标准压力计不具备上述功能，必需清零后才能设置下一测量点，所以在检定过程中还应连接手动气压泵，当标准器加压至一定压力时，通过手动气压泵将压力调至各测量点。[img=,315,361]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/10/201910171110589440_4211_1638093_3.png!w315x361.jpg[/img]静态压力示值误差检定过程中，应将测量点的最大值尽可能贴近血压计的测量极限制，同时完成静态压力测量范围项目的检定。但要注意不要设定为血压计可测量的最大值，加压过程中一旦超出血压计可测量的最大值，血压计将自动报错，停止测量。 2、气密系统气密性气密系统气密性检定应将血压计、标准器和袖带通过三通接头连接起来，袖带缠在硬质金属容器上，在血压计静态压力测量模式下进行检定。根据检定规程要求，因受到热力学平衡的影响，当减压或增压变化到下一个压力稳定点时稳压1min后开始记录压力值的变化。该项目检定过程中不建议使用血压模拟器自带的气密性检定功能（BP Pump 2型、Prosim8型均具备此功能），血压模拟器气密性检定时自动判定压力稳定点，不进行1min稳定时间的确认，与检定规程不符，存在造成检定结果不一致的可能。3、血压示值重复性血压示值重复性使用血压模拟器模拟收缩压和舒张压，采用极差法测量6次测量结果的重复性，该项目检定过程中应忽略标准器收缩压和舒张压设定值与血压计测量值之间的差异。因不同品牌、型号血压计的设计、制造中选定的特征点各有不同，预置计算曲线也各不相同，当血压模拟器提供的检测曲线与血压计预置曲线不同时，测量数据会存在明显差异，所以在进行此项检定时，不用考虑收缩压和舒张压的测量误差。四、应按强检计量器具管理的无创自动测量血压计医疗机构用于临床诊断治疗的：[img=,375,721]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/10/201910171111559169_8438_1638093_3.png!w375x721.jpg[/img]