目前,，臨床上對(duì)普通病人主要采用無(wú)創(chuàng)檢測(cè)的方法,，它大致分為人工柯氏音法和示波法兩類。人工柯氏音法雖然比較準(zhǔn)確,，但操作困難,，受主觀因素影響較大,；傳統(tǒng)的示波法雖然操作簡(jiǎn)單，但穩(wěn)定性和個(gè)體適應(yīng)性較差,，不利于在臨床應(yīng)用上的普及和推廣,。

　　本文在示波法的基礎(chǔ)上，從硬件實(shí)現(xiàn)和軟件設(shè)計(jì)兩個(gè)方面改進(jìn)了原來(lái)的測(cè)量方法,，并進(jìn)行了比對(duì)測(cè)試,。該系統(tǒng)采用基于Σ-Δ型A/D轉(zhuǎn)換器" title="A/D轉(zhuǎn)換器">A/D轉(zhuǎn)換器的ADμC848作為核心處理器，并應(yīng)用形態(tài)濾波等信號(hào)處理算法,，簡(jiǎn)化了電路的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn),，提高了系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。

　　1 硬件設(shè)計(jì)

　　示波法進(jìn)行血壓檢測(cè)的主要過(guò)程是獲取袖帶內(nèi)變化的壓力信號(hào),，分析從中分離出的脈搏信號(hào),，找到收縮壓和舒張壓對(duì)應(yīng)的位置，從而得到數(shù)據(jù),。傳統(tǒng)的示波法測(cè)量是將來(lái)自傳感器的信號(hào)放大,，對(duì)放大后的信號(hào)進(jìn)行低通濾波，得到壓力信號(hào),，并由一組A/D轉(zhuǎn)換器將其送入單片機(jī),，然后再對(duì)該壓力信號(hào)進(jìn)行帶通濾波，得到脈搏信號(hào),，由另一組A/D轉(zhuǎn)換器送入單片機(jī),。其基本結(jié)構(gòu)如圖1所示。

　　采用了Σ-Δ型單片機(jī)ADμC848之后,，簡(jiǎn)化了電路,。

　　由于集成了高精度的16位Σ-Δ型A/D轉(zhuǎn)換器，且其A/D參考電壓可以編程調(diào)整（最小可達(dá)到10mV）,。因此,，它可以在保證精度和動(dòng)態(tài)范圍要求的情況下，直接進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換,，而不必經(jīng)過(guò)放大,。這樣，可以消除由于放大器的存在而帶來(lái)的動(dòng)態(tài)范圍改變,、噪聲以及電壓失調(diào)等一系列問(wèn)題,，并且減少了器件的使用，降低了實(shí)現(xiàn)成本,。

　　由于該Σ-Δ型A/D轉(zhuǎn)換器提供了差模輸入方式，可以將傳感器給出的差模信號(hào)直接送入A/D轉(zhuǎn)換器,，理論上其共模抑制比可以達(dá)到無(wú)窮大,。因此,，它可以大大降低由于前級(jí)放大電路的不匹配而造成的共模干擾。

　　由于Σ-Δ型A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換過(guò)程要通過(guò)一個(gè)低通濾波器濾波,，因此,，在進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換之前，不必進(jìn)行濾波處理,，可以直接將傳感器與A/D連接,，然后再進(jìn)行數(shù)字濾波。

　　由于ADμC848中集成了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的恒流源,，恒流數(shù)值可以通過(guò)軟件編程調(diào)節(jié),。因此，可以根據(jù)產(chǎn)品應(yīng)用的不同環(huán)境,，將一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的壓力輸出進(jìn)行采樣,，然后進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，再根據(jù)轉(zhuǎn)換結(jié)果及時(shí)調(diào)整恒流源,，直到輸出期望的轉(zhuǎn)換數(shù)值,，以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的自動(dòng)校準(zhǔn)。

　　改進(jìn)后的電子血壓計(jì)硬件結(jié)構(gòu)如圖2所示,。

　　2 軟件設(shè)計(jì)

　　經(jīng)過(guò)以上硬件處理后得到袖帶內(nèi)壓力的變化曲線,，在軟件處理中，先要分離出其中的脈搏信號(hào),；然后去除干擾點(diǎn),，擬合包絡(luò)曲線，找到對(duì)應(yīng)的平均壓,；最后根據(jù)系數(shù)計(jì)算出收縮壓和平均壓,。

　　在分離脈搏信號(hào)的過(guò)程中引入了形態(tài)濾波算法。由于袖帶內(nèi)壓力信號(hào)與脈搏信號(hào)頻帶接近,，直接采用帶通濾波會(huì)減小信號(hào)幅度,，降低信噪比，給后面的處理帶來(lái)困難,。而應(yīng)用形態(tài)濾波處理算法,，是從形態(tài)學(xué)角度分離信號(hào)，可以很好地提取脈搏信號(hào),。為了能夠?qū)崟r(shí)完成信號(hào)分離,，將采用開(kāi)運(yùn)算進(jìn)行處理，削平原始信號(hào)中所有的波峰,，再用原始信號(hào)與處理后的信號(hào)做差,，得到分離出的脈搏信號(hào)。圖3為原始信號(hào)圖，圖4為分離出的脈搏信號(hào),。

　　為了有效抑制干擾,，修復(fù)缺損的脈搏波，將根據(jù)每個(gè)脈搏波峰值與和它相鄰的脈搏波峰值之間所成角度的關(guān)系,，決定每個(gè)脈搏波的可信程度,。由于脈搏波幅值不是單調(diào)變化的，因此,，這樣的判斷還需要考慮幅值因素,。其具體方法見(jiàn)文獻(xiàn)[1]。

　　利用上面得到的每個(gè)脈搏波的權(quán)值信息進(jìn)行包絡(luò)擬合,。由于所得包絡(luò)線明顯不對(duì)稱（即二階擬合不能滿足要求）,，將采用帶權(quán)值的三階最小二乘擬合方式。擬合完成后,，曲線上極大值所在位置對(duì)應(yīng)的壓力值,，就是平均壓的數(shù)值。

　　最后,，參照文獻(xiàn)[2]中的方法,，根據(jù)平均壓的大小決定采用何種幅度系數(shù)，并利用幅度系數(shù)計(jì)算出相應(yīng)的收縮壓,、舒張壓對(duì)應(yīng)的位置,，從而得到收縮壓、舒張壓的大小,。

　　為了驗(yàn)證所得血壓計(jì)的準(zhǔn)確性,，選取了一些典型的樣本，將其測(cè)量結(jié)果與人工聽(tīng)診的柯氏音法進(jìn)行比對(duì),。

　　首先,，用人工聽(tīng)診的柯氏音法測(cè)量血壓數(shù)值a1，相隔15分鐘后,，再用改進(jìn)后的電子血壓計(jì)進(jìn)行測(cè)量,，得測(cè)量數(shù)值b；再等待15分鐘,，用人工聽(tīng)診的柯氏音法重新測(cè)量一遍,，測(cè)得血壓值a2，用a1與a2的平均值a作為人工聽(tīng)診柯氏音法所得的測(cè)量數(shù)值,。所得測(cè)量數(shù)據(jù)如表1和表2所示,。

　　從以上幾組典型的測(cè)量結(jié)果可以看出，應(yīng)用本文所述的電子血壓計(jì)測(cè)量血壓,，能夠保證血壓測(cè)量的精確度在5mmHg以內(nèi),，基本滿足血壓測(cè)量的精度要求,。

　　本文提出了一種基于SoC" title="SoC">SoC的血壓檢測(cè)儀器的實(shí)現(xiàn)方法。實(shí)驗(yàn)證明,，這種血壓檢測(cè)儀具有很好的精度,，能夠滿足血壓測(cè)量的一般要求。