はじめに
今日、血圧を測定するための「ゴールドスタンダード」は、「N.S。 コロトコバ」、世界保健機関によって承認されました。 しかし、これは血圧を測定する間接的な方法であることを忘れてはなりません。 もちろん、血圧の測定は、動脈壁と軟部組織の弾性、脈波の振幅と形状、および各個人に固有のその他の要因によって決定される特定の誤差で発生します。 丸めを放棄し、ゲージ分割値を正確に使用すると、機械装置を使用したときに隣接する測定値の差がわかります。 圧力計の測定値を耳で読み取ることも、反応速度、スキルの可用性など、個人の特性に応じて特定のエラーで実行されます。その結果、手動血圧計の精度は、メソッド自体、圧力計の精度、測定値を読み取る瞬間のエラーの3つの要素で構成されます。 実際には、その値は最大15 mm Hgです。 アート。 測定結果は、カフへの空気注入率、ブリード率、およびカフで生成される圧力の大きさにも影響されます。 血圧の自然変動も加えると、2つの隣接する測定値の差はさらに大きくなる可能性があります。
電子血圧計は、原則として、これらの欠点をすべて備えていなかったはずです。 トーンは同じカフを使用して測定され、処理は多数の特許取得済みのアルゴリズムと技術を使用して実行されます。 ただし、実際には、電子血圧計が手動血圧計の測定値と一定の矛盾を生じる場合があります。 その結果-今日、人々は強い意見を持っています-「電子眼圧計は嘘をついています-医師は水銀圧計を使って誰よりも良く測定することはできません！」実験は、大きな測定誤差が単に一般的な素人がこのデバイスを使用できない、つまりカフを正しく着用できないことに起因することを示しました。 適切な服装の袖口は、コロトコフの音の良い封筒を取得し、封筒の特徴的なポイントを見つけるための鍵です。
掘る場所
インターネット上のトーンのエンベロープによって血圧を見つける方法に関する多くの文献があります[1]、[2]、[3]、[4]、[5]。 フリースケールには、カフでコロトコフの音を測定する方法を一般的に説明する優れたアプリノートもあります。 しかし！ 結果のエンベロープを正確に分析する方法-実際にはどこにも情報はありません。 各眼圧計メーカーは独自の方法で彫刻しますが、一般的なテクニックははっきりと見えます。 freepatentsonline.comにアクセスして、非侵襲的血圧の検索を入力するだけで、眼圧計のブランクを書き込むのに十分な情報が得られます。 しかし！ さらに悪い。 期外収縮、アーティファクト、およびその他の怖い言葉は、正確なオシロメトリック結果の邪魔になります...
測定スタンドの組み立て
血圧モニターを収集したいという希望がまだ消えていない場合は、先に進みましょう。
... 2つのカフ、数個のオペアンプ、複数の圧力センサー、1組のバルブ、およびマイクロコントローラーがありました。 私が心配したのは、MEMS圧力センサーだけでした。 遅かれ早かれ、このゴミに行くことを知っていました...
血圧計に必要なもの：
1）MK STM32F1xxを搭載したボード（ボード上にSTM32F100RBT6を搭載した適切なSTM32 VLディスカバリ）;
2）MPXV5050GP圧力センサー（モデルはFreescale BPM Application Noteから取得されます。別のモデルが存在する場合があります）。
3）インテグラルOU LM358（LM324）（もちろん、レールツーレールを採用することをお勧めします）。
4）インジケータ-圧力を表示する対象（インジケータがない場合-デバッグ中にウォッチで結果を見ることができます）;
5）中国の血圧モニターからのモーターまたは祖母の血圧モニターからの梨を備えたポンプ。
6）それにも関わらず、眼圧計からモーター付きのポンプを使用した場合、同じ眼圧計からの低速ブリードバルブも必要になります。
7）緊急弁（味覚-測定後のカフ内の残留空気の急速な出血に必要）;
8）眼圧測定カフ;
9）カードリーダー付きSDカード（またはアダプタ付きmicroSD。ハンダ付けするのが面倒ではありません）。
図1-血圧を測定するための空気圧の図
収集した内容を把握してみましょう。 空気圧回路は非常にシンプルです。 ポンプは、カフを圧送するために使用されます。その後、非常に小さな穴のある調整されていないバルブから空気がゆっくりと放出され始めます。 緊急バルブを閉じなければならないことに注意する必要があります-そうしないと、何もポンプしません！ 圧力測定が完了したら、緊急バルブを開いて、カフ内の残留圧力をすばやく解放できます。
次に、空気圧経路を制御するための電気回路を組み立てる必要があります。 この回路は、コロトコフトーン抽出ユニット、ポンプ制御ユニット、緊急ブリードバルブ制御ユニットで構成されています。 ポンプとバルブの制御回路は非常にシンプルで、実際には、1つのNPNトランジスター（それぞれ）で構成され、マイクロコントローラー（... GPIO）のロジックレベルによって制御されます。 コロトコフのトーン割り当てスキームについて詳しく見ていきましょう。 この回路は、汎用オペアンプLM358に実装されており、バンドパスフィルターを備えたアンプです。 このカスケードのタスクは、一定のコンポーネントを分離し、いわゆる コロトコフ音-心筋の収縮中の動脈内の血液の脈動。 T.O. マイクロコントローラーのアナログ入力は、アナログ圧力センサーからの信号とオペアンプによって割り当てられた信号を直接受信します。 要約すると、圧力センサーからの信号は、「拍動」とカフ内の圧力の一定成分で構成されています。 T.O. ADC MKの最初のチャネルで、カフにゆっくりと圧力をかけます。オペアンプを使用して、コロトコフトーンの可変成分をキャッチし、ADC MKの別のチャネルに送ります。
図2-測定部とコントロールの電気回路図
図3および4は、圧力センサーからの直接出力（図3）および発光オペアンプの出力（図4）でのオシログラムを示しています。 図4では、矢印はコロトコフのトーンのエンベロープ上の「特性」ポイントを示しています。 SBP-収縮期血圧-収縮期血圧（上限圧力）、MBP-平均血圧-平均動脈圧、DBP-収縮期血圧-拡張期血圧（低圧）。 これらのポイントを見つける方法、つまり血圧を決定する方法については、後で説明します。
図3-圧力センサーの出力の電圧（エアポンプサイクル、ブリードサイクル）
図4-オペアンプの出力の電圧。 コロトコフによる強調されたトーン
まとめると。 空気圧管を収集し、メンテナンス用の電子機器を作りました。 次のパートでは、MKをディスプレイとSDカードに接続して、前腕を「聞き」始める方法について説明します。 結果は、SDカード上のデータになります。これをExcelで視覚化し、血圧を計算するための最も単純なアルゴリズムを使用して処理を試みます。
図5-測定中にSDカードに記録されたセンサーからのデータ
図5に示します。
-この実施形態では、出血は段階的である。
-コロトコフ音（カフの圧力脈動）は完全に記録されます。
-オンザフライで、コロトコフ音の最大振幅が計算されます。
なぜステップ放牧なのか？ 実際、段階的な出血では、多くの測定ボーナスが得られます。 たとえば、カフ圧力値の1ステップで2つのトーンを測定できます。 余分な収縮期をフィルタリングします。 または、取得したエンベロープに問題がある場合は、関心のある領域にアップロードして、再度そのトーンを測定します。 これは心臓モニターの適合です。 通常、カフ内の圧力の上昇部分の測定を実行することができます（ポンピング）。
1）バルブを閉じます。
2）50ユニットの詰め替えを行います。
3）コロトコフのトーンを測定します。
4）エンベロープ全体を測定するまでパラグラフ2に、それ以外の場合はパラグラフ5に。
5）エンベロープパラメーターに基づいてSBP、DBP計算を実行する
6）結果を印刷します。
図6-SBPとDBPの値を計算した結果
図6の説明：
1）行1-圧力センサーからの直接信号-カフ内の圧力レベル（ゆっくりとした出血の段階）;
2）行2-計算された血圧の収縮期値。
3）行3-計算された血圧の拡張期値。
4）行4-コロトコフトーンのエンベロープ（トーン自体ではなく、ピークの振幅の値）。
数多くの実験の中で（今日も続いています）、コロトコフの音のピーク値の計算が血圧の測定サイクル全体で重要であることがわかりました。 エンベロープを測定するほど、血圧の値をより正確に学習できます。
プロセス全体を説明するビデオをいくつか紹介します。 すべてのビデオは、開発された眼圧計が接続されているデバイスを備えています-「与えられた血圧を持つ人間のシミュレーター」。 圧力はプリセットから選択できます。 次に、デバイスはハートビート（コロトコフ音）をシミュレートし、眼圧計がエンベロープを測定します。 2番目のビデオ（パート2）では、シミュレーターのすべてのメインモードで眼圧計を運転しました。 高血圧の場合、アルゴリズムは再ダウンロードを実行します。すべてが正常に行われます。 3番目のビデオ（パート3）は、実在の人物（私）の測定サイクルを示しています。
ビデオ1-患者シミュレータ、オシロスコープのコロトコフ音
ビデオ2-シミュレーターのすべての血圧制限を超える眼圧計
ビデオ3-人間の血圧の測定
参照：
[1]オシロメトリック血圧モニターおよび不均一な圧力減少ステップを使用する方法。 （米国特許番号US5170795）;
[2]線形近似によるオシロメトリック血圧の決定。 （米国特許番号US5577508）;
[3]オシロメトリック技術により血圧を測定する方法および装置。 （米国特許番号US6719703）;
[4]血圧のオシロメトリック測定。 （米国特許番号US6893403）;
[5]血圧のオシロメトリック測定。 （米国特許番号US7311669）。