血压模拟器性能测试装置及方法与流程

1.本发明属于计量测试技术领域，特别涉及一种血压模拟器性能测试装置及方法。


背景技术：

2.基于示波法的电子血压计是应用最为广泛的一种人体血压计，是关乎国计民生、医疗安全的重要计量器具。而血压模拟器则是用于评价基于示波法血压计的应用最广、最为主要的计量标准器具。因此，血压模拟器的计量性能测试技术在血压计的量值溯源链中有着举足轻重的地位。


技术实现要素：

3.本发明实施例之一，一种血压模拟器性能测试装置，该该血压模拟器用于基于示波法的电子血压计的计量。试装置包括：
4.微处理器；
5.动态压力传感器，该传感器的输入端连通所述血压模拟器；
6.数据采集器，该数据采集器的输入端连接所述动态压力传感器的输出端，该数据采集器的输出端连接所述微处理器，所述数据采集器的采样频率至少为100khz，远高于所述血压模拟器的工作频率。
附图说明
7.通过参考附图阅读下文的详细描述，本发明示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本发明的若干实施方式，其中：
8.图1根据本发明实施例之一的测试装置组成示意图。
9.图2根据本发明实施例之一的测试装置组成示意图。
10.图3根据本发明实施例之一的测试装置对脉搏包络线分析效果示意图。
具体实施方式
11.血压模拟器一般由输入输出单元、数据处理单元和压力发生单元等组成，使用时将模拟器与血压计经由内置或外置的袖带相连接，根据模拟器内部预设的脉搏波
‑
袖带压力
‑
血压值的对应关系，产生一组脉搏波，使相连的血压计捕捉其产生的压力脉动，从而模拟人体血压。
12.随着血压计测量技术的发展，现有的国际建议oiml r 149
‑
1中已将无创血压计的示值误差要求提高到了
±
3mmhg。因此对血压模拟器计量性能要求也应相应提高，其示值重复性的要求需要提高到
±
1mmhg才能对符合国际建议的无创血压计进行检测，而通过现有检测技术和装置已无法对该精度的血压模拟器进行检测。
13.基于上述情况，本发明针对血压模拟器的静压范围及误差、模拟血压范围及模拟
血压示值重复性等参数，公开了一种便携、集成的性能测试装置，以保证血压模拟器的量值溯源准确可靠，进而维护了基于示波法的无创自动测量血压计的量值溯源链。
14.根据一个或者多个实施例，如图1所示，一种血压模拟器性能测试装置，包括：微处理器；动态压力传感器，该传感器的输入端通过软管连通所述血压模拟器；数据采集器，该数据采集器的输入端连接所述动态压力传感器的输出端，该数据采集器的输出端连接所述微处理器，所述数据采集器的采样频率至少为100khz，远高于所述血压模拟器的工作频率；显示器，用于显示测试结果；操作面板，用于对测试过程的参数设置和控制。该血压模拟器用于基于示波法的电子血压计的计量。
15.所述测试装置还可以包括静态压力传感器，该传感器用于静压测试。如图2所示。静压检测时，血压模拟器需要通过连接三通，再连接静态压力传感器或者标准压力计、静压测试容器，静压测试容器有固定的内容积(500ml)，用于模拟血压计的充气袖带部分。静压测试容器可以直接安装在所述测试装置内。
16.根据一个或者多个实施例，一种血压模拟器性能测试装置，包含几大模块。
17.1.动态压力检测模块。该测试装置基于高准确度的动态压力传感器，并配合数据采集处理系统直接测量血压模拟器模拟血压示值时的压力震荡波形，研制的动态压力传感器固有频率远高于血压模拟器的工况频率，动态幅值灵敏度误差优于1％，确保其动态性能优良，能够准确地采集血压模拟器的动态变化的压力数据。
18.2.数据采集模块。该测试装置的数据采集处理系统误差优于
19.±
0.05％fs，采样频率达到100khz，可在每个脉动周期内采样约80000个数据点，保证装置的采样数据能复现血压模拟器运行过程中完整、平滑的动态压力曲线。
20.该测试装置的数据处理部分包括：
21.3.数据后处理模块。通过编程语言(python/c /matlab)编制的数据处理程序，在完成对数据的采集后，能自行对采集的数据进行滤波等后处理操作，消除采样血压模拟器模拟血压示值时的环境噪声、杂波、高次谐波等干扰信号，进一步保证采样数据的曲线对原始波形的还原。
22.4.脉搏包络线分析模块。针对不同型号血压模拟器的各个血压模拟模式，装置能通过设置血压点(一组收缩压、舒张压与平均压)、心率、脉搏量，设定不同调节步长，进行连续的信号采集与重复性分析。这里的调节步长是指调节采样时间/采样频率。通过采集某一血压点对应的压力波幅值，能够得到一条对应的脉搏包络波(压力波形)。连续采集多条脉搏波曲线，通过内置程序逐点评估试验结果，以分析该组血压点下血压模拟器的示值重复性情况。如图3所示。
23.同时，经过多次采集某一型号的血压模拟器的某个血压模拟模式在不同血压点设置下产生的脉搏波曲线，装置能够从采集数据中计算平均压对应脉搏波幅度，收缩压/舒张压与平均压的幅度之比等参数，通过自编程序，将这些参数与血压模拟器的影响因素(血压点、心率、脉搏量等)相关联，建立线性回归模型，从而计算得到该型号血压模拟器的血压模拟模式在计算平均压、收缩压、舒张压时与对应脉搏波的关系和计算模型。
24.以下对于脉搏包络线分析模块的计算过程做进一步说明。
25.血压模拟器每设定一组参数(血压点、心率、脉搏量)便会产生一个与这组参数相对应的脉搏波。
26.因此，连续重复采集相同参数设定下的血压模拟器产生的脉搏波形，并消除重复性引入的误差后，即获得该血压模拟器在该组参数下对应的脉搏波形。
27.通过控制变量，逐一修改参数，并重复上述步骤获得多组参数对应的脉搏波形，寻找参数与脉搏波变化的关系，即得到该型号血压模拟器的模拟血压的计算模型。
28.以脉搏波的最大震荡幅度为例，可从不同参数对应的脉搏波波形中获得波形的最大震荡幅度，建立改变的参数与脉搏波幅度的函数关系。函数关系的建立可以通过线性回归等计算方式。
29.因此，本发明的技术效果可以总结如下：
30.1.测试装置基于高准确度的动态压力传感器，并配合数据采集处理系统对血压模拟器示值重复性进行检测，能够直接获得其模拟血压示值时的压力震荡波形，研制的动态压力传感器固有频率远高于血压模拟器的工况频率，且动态幅值灵敏度误差小于1％，动态性能优良；
31.2.测试装置中高准确度的数据采集处理系统误差优于
±
0.05％fs，远高于示波器方法的数字示波器的最大允许误差
±
3％，可实现高准确度血压模拟器的模拟血压示值重复性指标
±
1mmhg的性能检测，达到国际建议的水平；
32.3.数据采集处理系统的采样频率远高于血压模拟器的工况频率，有效实现了动态压力过程中采样数据曲线的光滑性、完整性；信号收集后装置能通过自编程序实现对数据的后处理，消除采样模拟血压示值时的环境噪声、杂波、高次谐波等干扰信号，进一步保证测试过程中数据的准确可靠。
33.4.装置能够即时对采集到的数据进行计算，以分析特定血压点设置下，血压模拟器复现的脉搏曲线的重复性。同时，装置能在被检血压模拟器的某个血压模拟模式的重复测试中计算其平均压对应脉搏波幅度，收缩压/舒张压与平均压的幅度之比等参数，通过自编程序，将这些参数与血压模拟器的影响因素建立线性回归模型，从而得到该型号血压模拟器的血压模拟模式在计算血压时的计算模型。
34.值得说明的是，虽然前述内容已经参考若干具体实施方式描述了本发明创造的精神和原理，但是应该理解，本发明并不限于所公开的具体实施方式，对各方面的划分也不意味着这些方面中的特征不能组合，这种划分仅是为了表述的方便。本发明旨在涵盖所附权利要求的精神和范围内所包括的各种修改和等同布置。