Артериальное давление является показателем жизни, прибор для измерения артериального давления является наиболее часто используемым клиническим медицинским оборудованием. В результате достижений в современной электронике, устройства измерения артериального давления от самого простого сфигмоманометра, измерителя артериального давления до разработки современных различных мониторов артериального давления, в дополнение к измерению артериального давления, могут по-прежнему охранять другие различные физиологические большинство. Цифровой мониторинг артериального давления позволяет врачам диагностировать высокое кровяное давление и помогать своим пациентам контролировать высокое кровяное давление. Портативный тонометр позволяет пациентам экономично измерять артериальное давление без присутствия врача дома, что способствует ранней диагностике и контролю высокого артериального давления. Семейная помощь также может помочь врачам отличить гипертонию белого халата (диагностированное артериальное давление в помещении всегда повышено, а диагноз нормального артериального давления на открытом воздухе) и истинное высокое кровяное давление.
Монитор артериального давления — это устройство, используемое для измерения артериального давления, когда кровь откачивается от сердца. Как правило, с точки зрения пользователя, монитор включает в себя надувную манжету для ограничения кровотока и манометр для измерения артериального давления. С точки зрения системного разработчика тонометр намного сложнее. Его компоненты включают в себя: источник питания, двигатель, резервуар, датчик давления и пользовательский интерфейс.
Методы измерения
Небольшое изменение давления в манжете можно заметить, когда манжеты вокруг рук пациента медленно снимаются. Эти колебания вызваны циклом ритма пациента, а затем они усиливаются и сдвигаются фильтром верхних частот с частотой 1 Гц для получения кривой артериального давления. Этот новый сигнал является сигналом сердцебиения. Используя ранее описанный метод анализа сердцебиения, систолическое артериальное давление (САД) и вазодилатация (ДАД) можно измерить с помощью простой осциллометрии, которая используется в большинстве автоматических неинвазивных устройств для мониторинга артериального давления. Когда манжету надувают выше систолического давления, а затем медленно сдувают, измеряют амплитуду изменения давления в манжете. Когда давление ниже, чем систолическое артериальное давление кровеносных сосудов, эта амплитуда внезапно увеличивается. При дальнейшем снижении давления в рукаве амплитуда импульса достигает максимума и быстро уменьшается. Диастолическое артериальное давление получают в начале этого быстрого изменения. Таким образом, САД и ДАД получают путем определения области быстрого нарастания (САД) и области спада (ДАД) амплитуды импульса. Среднее артериальное давление (САД) максимальное. Измерение САД и ДАД может помочь диагностировать нормальную артериальную гипертензию, но только при клиническом наблюдении нельзя различить два типа артериальной гипертензии.
Разрешение немного вверх и вниз, с помощью этого метода можно избежать округления. Состояние младшего значащего бита перехода случайным образом колеблется между 0 и 1, а не значением. Добавляя крошечный шум, расширяемый АЦП может преобразовывать эффективный диапазон сигнала, а не просто удалять все сигналы на этом низком уровне. Опять же, это вносит количественные ошибки во всем диапазоне. Джиттер только увеличивает разрешение и улучшает линейность, но не повышает точность. Однако за счет увеличения шума младших значащих битов от 1 до 2 битов в сигнале и использования методов передискретизации можно повысить точность.
Передискретизация — это процесс сбора сигналов с частотой дискретизации, значительно превышающей частоту дискретизации Найквиста. Фактически передискретизация используется для получения преобразователей АЦП высокого разрешения. Например, преобразование 16-битов можно выполнить с помощью преобразователя 12-битов, работающего с частотой дискретизации, в 256 раз превышающей целевую. Для каждого дополнительного бита разрешения сигнал должен быть передискретизирован 4 раза. Поскольку реальные АЦП не могут работать непрерывно, входное значение должно оставаться постоянным во время преобразования преобразователя.
Схема выборки и хранения выполняет эту задачу, сохраняя аналоговое напряжение на входе с помощью конденсатора и отключая конденсатор от входа с помощью электронного переключателя. Использование АЦП, устанавливающего время выборки и удержания, которое наилучшим образом соответствует входному сигналу, помогает повысить точность результатов преобразования.
