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血压传感器1620-H-W-T详解

来源:京葡萄最新官网 发布时间:2023-04-18

自实施的1620-H-W-T血压传感器标准,全文使用翻译法修改采用了对这类产品的标准是一致的:符合AAMI(Association ofAdvancement of Medical Instrumentation,美国医疗器械促进协会)规格的产品,即符合血压传感器标准要求,反之也成立。

该标准的制定,可以肯定,都提供了极大的方便:无需定制,更多的选择,即插即用,同时性能和可靠性得到了保障,该标准是针对此类产品中95%采用电阻桥方式的产品进行制定的,而其余约5%的非电阻桥方式(诸如电容式等)则需要另外定义。

标准虽然是针对图-1中所示的带管道腔体、阀门及传感器和相应的接线端口的产品制定的,但是其中绝大多数的条款,即使拆解这个产品(图-1,2)只剩内部压力传感器芯片(图-3),也都可以认为是针对其中的1620-H-W-T压力传感器芯片(图-3)本身特性来定义的。因此,传感器的特性基本上决定整个产品的特性。

·传感器一般及使用特点

有很多对1620-H-W-T有创血压传感器编写的使用教程,甚至考核内容,但是对于步骤本身似乎没有过多的解释为什么。鉴于之前遇到的年轻医生使用时的手忙脚乱,甚至年长一点的神仙姐姐医生也不熟悉,结合传感器构造笔者对校零和与心齐平要求先作一个简要说明。

首先,测量血压实际是测量压差——即血液的压强与大气压强之差,而且血压传感器并不与血液直接接触,而是通过管路中的生理盐水传递压强的方式间接测量。如图-4所示。图-1(图-5为示意图)中的产品其实就是由图-4中3和4两部分组成。

图-4,5中:

·图-4中1是管道连接加压生理盐水袋的接口,图-4中2是加压生理盐水输送管路;

·图-4中3和4是1620-H-W-T血压传感器,即图-5中所示部分;

·图-5中,A是常闭单向阀,平时有弹性装置强制关闭通道,防止图-4中1,2连接的加压生理盐水不受控流过管道;

·图-5中,B为三通阀:

a.端口1可以导通压力传感器与大气,用于校零;

b.端口2可以导通管道血压与压力传感器,此时A关闭时,即可测量血压。

·图-5中,传感器驱动及信号通过导线连接到图-4中的4信号接口;

·图-5中,传递血压的是淡蓝色部分的生理盐水及淡绿色部分的聚碳酸酯绝缘凝胶。

因此,从示意图里可以看到,藏在那个透明腔内的其实是一个表压传感器。仔细观察,可以看到图-3(图-5示意图)中的1620-H-W-T压力传感器背后都有一个通大气的小孔,这也是1620-H-W-T血压传感器在使用之前需要进行校零的一个基础。而这个小孔,从某种意义上讲,甚至有调节传感器阻尼特性的功能。过阻尼和欠阻尼对于测量血压这个复杂信号而言都不行,乃至于《标准》里围绕幅频特性和阻尼要求,包括相位偏差,花了不少笔墨。毕竟不能让传感器捅破了别人还提供虚假信号。

在管道通入生理盐水后进行校零时,要求将传感器两端管路关闭,而将三通阀B导通1(大气)与腔内的压力传感器正面。由于传感器背面始终通大气,此时当两面都直面大气时压强相等时,输出信号作为0点处理。从信号上简单分析,输出电压信号为。

精式(1)中:

·是1620-H-W-T压力传感器最终被放大之后的信号

·为压力敏感系数

·为施加的血压(绝对血压与大气压之差)

·为放大电路增益,为电路中一般具有的偏置电压

(2)

校零,就是将公式(1)中当P为0时,把剩余的那部分信号作为零点参考值,并输出为0。

因此,经过校零,传感器中标明的offset(零点输出)这部分特征信号,就完全不会对测量输出有任何影响。


该类型的1620-H-W-T血压传感器的另外一个使用要点就是要与心脏找平。回忆起当时高高悬在头顶的压力管道,神仙姐姐医生一直在说“不对啊,血压这么低!”,暗自心慌着急:什么器械公司,连个使用培训都省掉了。不说了,一个初中时期的液压公式已经跳出来了:


式(3)中,如果血压强为,那么测量电路所测的压力值不仅取决于,还取决于管路上测压点(压力传感器所在相对位置)与压强发生源参考点之间的高度差h。压力传感器与压力源相对位置高度差越大,测量偏差()越大。示意图如图-6所示。


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