專利名稱：一種血壓測(cè)量設(shè)備及血壓測(cè)量方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無(wú)創(chuàng)血壓測(cè)量，具體涉及一種允許將電連接和氣動(dòng)連接同步連接到帶 有電子元件的血壓袖帶的方法及設(shè)備。
背景技術(shù)：
使用自動(dòng)設(shè)備進(jìn)行無(wú)創(chuàng)血壓(Non-Invasive Blood Pressure，簡(jiǎn)稱NIBP)測(cè)量已 成為醫(yī)學(xué)實(shí)踐的常規(guī)做法。這些設(shè)備不僅可以作為獨(dú)立的設(shè)備使用，還可以集成到多參數(shù) 醫(yī)療監(jiān)測(cè)設(shè)備?，F(xiàn)在常用的許多無(wú)創(chuàng)血壓測(cè)量設(shè)備使用所謂的振蕩示波原理工作。在這種 設(shè)備中，唯一連接到血壓袖帶的是自然界的氣體，通常以軟管的形式存在。大多數(shù)情況下， 軟管的兩端分別設(shè)有一個(gè)連接器；其中，一個(gè)連接器將軟管的一端耦合到無(wú)創(chuàng)血壓測(cè)量設(shè) 備，另一個(gè)連接器使得軟管的另一端連接到血壓袖帶。這樣，不同類型的袖帶就可以連接到 同一根軟管。而且，對(duì)于一次性袖帶，更換袖帶時(shí)無(wú)需丟棄整根軟管?；谛鋷У难獕簻y(cè)量方法依賴于對(duì)纏繞在人肢體上的氣動(dòng)式袖帶進(jìn)行充放氣，動(dòng) 脈血完全閉塞時(shí)的氣動(dòng)壓力對(duì)應(yīng)為收縮壓，動(dòng)脈沒(méi)有閉塞時(shí)的氣動(dòng)壓力對(duì)應(yīng)為舒張壓。有 些方法，如聽(tīng)診法，依賴于檢測(cè)聲音或振動(dòng)以確定動(dòng)脈閉塞的程度，如同手動(dòng)測(cè)量血壓時(shí)通 常要用聽(tīng)診器。示波法的特點(diǎn)是只需通過(guò)觀測(cè)袖帶內(nèi)的氣動(dòng)壓力即可確定血壓。血液流動(dòng) 通過(guò)袖帶下方時(shí)在袖帶壓力中產(chǎn)生每分鐘的脈搏數(shù)或振動(dòng)數(shù)。如果將袖帶充氣至遠(yuǎn)高于 收縮壓時(shí)，動(dòng)脈完全閉塞，沒(méi)有血液流過(guò)袖帶下方，因此沒(méi)有或幾乎沒(méi)有觀測(cè)到袖帶壓力脈 動(dòng)；當(dāng)袖帶放氣至低于收縮壓，血壓循環(huán)至峰值時(shí)，血液開(kāi)始通過(guò)袖帶下方流動(dòng)，可以觀測(cè) 到袖帶壓力脈搏快速增加。袖帶壓力脈動(dòng)的幅度持續(xù)增加，直到袖帶放氣超過(guò)平均動(dòng)脈壓， 位于收縮壓和舒張壓之間；此時(shí)，隨著袖帶進(jìn)一步放氣，袖帶壓力脈動(dòng)的幅度開(kāi)始向舒張壓 下降。在很多情況下，隨著袖帶放氣超過(guò)舒張壓，這種下降趨向平穩(wěn)。通過(guò)觀察袖帶壓力中 發(fā)生的袖帶壓力脈動(dòng)幅度的變化，利用已知方法可以確定收縮壓、平均壓和舒張壓。由于示波法僅通過(guò)觀測(cè)袖帶氣動(dòng)壓力及其脈動(dòng)即可操作，所以，除了袖帶本身，不 需要在患者身上放置任何的傳感器。而且，袖帶和測(cè)量?jī)x器之間的連接可以只由一根氣動(dòng) 軟管組成。利用測(cè)量?jī)x器上的傳感器，通過(guò)軟管可以確定袖帶壓力和壓力脈動(dòng)。正因如此， 現(xiàn)在的商業(yè)示波儀器中，患者和測(cè)量?jī)x器間的連接僅為氣體。有些儀器使用一根軟管實(shí)現(xiàn) 對(duì)袖帶的充氣和放氣，以及測(cè)量袖帶壓力。然而，由于袖帶放氣時(shí)氣體流時(shí)，壓力隨著軟管 的長(zhǎng)度而下降，因此，這種只采用一根軟管的結(jié)構(gòu)必然會(huì)有一定的誤差。為減小這種源誤 差，有些儀器使用雙軟管或是具有雙管腔的單軟管，其中一根軟管或一個(gè)管腔用于為袖帶 的充氣或放氣提供氣流，另一根軟管或另一個(gè)管腔僅用于測(cè)量壓力。然而，連接到袖帶的仍 僅是自然界的氣體。根據(jù)預(yù)期用途的不同，血壓袖帶有不同的尺寸和型號(hào)；可設(shè)計(jì)為用于多名患者的 耐久型袖帶，或用于單個(gè)患者的一次性袖帶。袖帶的尺寸各異，有適合體型大的成年人大腿 的袖帶，也有適合早產(chǎn)兒肢體的袖帶。無(wú)創(chuàng)血壓測(cè)量?jī)x器的操作，在一定程度上受到與其 連接的袖帶的型號(hào)和尺寸的影響；尤其是袖帶的初始充氣壓力。許多測(cè)量?jī)x器將成人袖帶初始充氣至大約180mmHg，因?yàn)檫@個(gè)值稍高于一個(gè)成年患者的正常收縮壓。但是，這樣一個(gè) 充氣壓力會(huì)極大地傷害到剛出生的患兒。對(duì)于剛出生的患兒來(lái)說(shuō)，更低的初始?jí)毫Σ攀呛?適的。許多儀器依賴于由操作者確定患者的體型大小以選擇用合適的初始?jí)毫?。然而，?便利的角度以及從體型小的患者的安全方面考慮，完全自動(dòng)地選擇初始?jí)毫Σ攀歉鼮榭扇?的。有些儀器通過(guò)測(cè)量附接袖帶的尺寸來(lái)自動(dòng)推斷患者體型；還有的采用各種氣動(dòng)的方式 確定初始?jí)毫?，例如，開(kāi)始充氣時(shí)的壓力上升速率可以作為袖帶容量的一個(gè)指標(biāo)。但是，當(dāng) 有干擾信號(hào)存在時(shí)，氣動(dòng)方式會(huì)導(dǎo)致誤差，如在儀器確定袖帶尺寸時(shí)人恰好在動(dòng)。根據(jù)推斷確定袖帶尺寸比選擇合適的初始充氣壓力更為有用。無(wú)創(chuàng)血壓測(cè)量?jī)x器 通常設(shè)定有一個(gè)可接受的脈動(dòng)幅度范圍，其中振幅較小的脈動(dòng)視為環(huán)境噪聲，振幅較大的 脈動(dòng)視為人為噪聲。大尺寸袖帶產(chǎn)生的脈動(dòng)信號(hào)通常比小尺寸袖帶的大很多；所以脈動(dòng)幅 度的可接受的范圍取決于在使用的袖帶尺寸，這也是需要知道袖帶尺寸的另一個(gè)原因。由于袖帶結(jié)構(gòu)的不同，需要修改運(yùn)用于從氣動(dòng)脈博信號(hào)確定血壓的算法。例如，長(zhǎng) 度相同但寬度不同的袖帶，如果不進(jìn)行矯正會(huì)產(chǎn)生不同的血壓值。另外，由不同材料制成的 袖帶，其矯正方式可能相似，如用不同材料制成的耐久性袖帶和一次性袖帶，其修正方法可 能相似。因此，除了要確定用于什么體型病人的袖帶尺寸外，還要獲得袖帶的其他特性信 息，這樣，測(cè)量?jī)x器就能作出相應(yīng)的調(diào)整，例如，采用一種改進(jìn)的壓力確定算法或采用校正 常數(shù)?，F(xiàn)有技術(shù)中，氣動(dòng)袖帶尺寸的確定方法只是粗略地測(cè)量了袖帶容量。所以，這些方 法就不能區(qū)分出具有相同容量但不同形狀的兩只袖帶。而且，這些方法不能區(qū)分出具有相 同容量但其他特性不同的袖帶，如具有不同材料或結(jié)構(gòu)的袖帶。最后，由于系有袖帶的病人 運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的機(jī)械干擾，這些方法也不能穩(wěn)健地識(shí)別微小的差異，最終實(shí)際上導(dǎo)致了對(duì)袖 帶的誤判。軟管用于感應(yīng)袖帶壓力；即使是在雙軟管系統(tǒng)中，軟管也會(huì)產(chǎn)生假象，這些假象掩 蓋了真實(shí)的袖帶壓力或者使搏動(dòng)失真或衰減。在這些情況下，可以在袖帶上添加壓力或者 放置具有相同作用的傳感器是有用的，然而現(xiàn)有的氣動(dòng)連接系統(tǒng)不允許這樣的做法。現(xiàn)有技術(shù)中，用示波法測(cè)量血壓的設(shè)備結(jié)構(gòu)如圖1所示，氣動(dòng)血壓袖帶1纏繞在人 或者動(dòng)物的肢體9上；袖帶設(shè)有短管2，短管終接于氣動(dòng)連接器3上。在使用時(shí)，該氣動(dòng)連 接器安插進(jìn)位于軟管5 —端的連接器4。軟管的另一端設(shè)有連接器7，該連接器與血壓監(jiān)測(cè) 儀器8上相應(yīng)的氣動(dòng)連接器6相配合。在有些儀器中，軟管5配備雙管腔。這樣，可以使用 另一個(gè)連接器，或者設(shè)計(jì)成將兩個(gè)管腔通過(guò)不同路徑連接到同一個(gè)連接器。不管是采用單 管腔還是雙管腔，這種系統(tǒng)的缺點(diǎn)是顯而易見(jiàn)的，袖帶1和儀器8之間只能以氣動(dòng)的方式交 換信息。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，提供一種有效的血壓測(cè)量設(shè)備及方法。本發(fā)明提供一種血壓測(cè)量設(shè)備，包括血壓袖帶，所述血壓袖帶通過(guò)軟管部件和連 接器可拆卸地連接到血壓監(jiān)測(cè)儀器；其中，所述血壓袖帶包含能與血壓監(jiān)測(cè)儀器交換信息 的電子元件；所述軟管部件設(shè)有一個(gè)或多個(gè)的氣動(dòng)管腔和電導(dǎo)線，至少所述袖帶與所述軟 管部件之間相對(duì)接的連接器設(shè)有氣動(dòng)耦合和電耦合，從而當(dāng)所述袖帶連接到所述軟管部件時(shí)，所述袖帶和所述儀器間建立電連接和氣動(dòng)連接。本發(fā)明還提供一種血壓軟管部件，包括一個(gè)或多個(gè)氣動(dòng)管腔和集成式電導(dǎo)線。本發(fā)明還提供一種血壓袖帶的連接器，所述連接器集成有電連接器和氣動(dòng)連接 器，從而連接器對(duì)接時(shí)同時(shí)啟用電連接和氣動(dòng)連接。本發(fā)明還提供一種血壓測(cè)量方法，包括血壓袖帶通過(guò)軟管部件和連接器可拆卸 地連接到血壓監(jiān)測(cè)儀器；在所述血壓袖帶設(shè)置電子元件，用于與所述血壓監(jiān)測(cè)儀器進(jìn)行信 息交換；在所述軟管部件上設(shè)置一個(gè)或多個(gè)氣動(dòng)管腔及電導(dǎo)線；至少在所述血壓袖帶和所 述軟管部件之間的連接器設(shè)置氣動(dòng)耦合和電耦合，從而當(dāng)所述血壓袖帶連接到所述軟管部 件時(shí)，所述血壓袖帶和所述儀器間同步建立電連接和氣動(dòng)連接。本發(fā)明的有益效果在于通過(guò)軟管部件和連接器將血壓袖帶可拆卸地連接到血壓 監(jiān)測(cè)儀器上，從而使得血壓袖帶和血壓監(jiān)測(cè)儀器間同步建立電連接和氣動(dòng)連接，血壓袖帶 和血壓監(jiān)測(cè)儀器之間可以電連接和氣動(dòng)的方式交換信息。


圖1是現(xiàn)有的示波法血壓測(cè)量設(shè)備的示意圖；圖2是帶有電子元件的血壓袖帶連接到血壓監(jiān)測(cè)儀器的示意圖；圖3是電子元件與血壓測(cè)量?jī)x器通過(guò)導(dǎo)電方式進(jìn)行連接的示意圖；圖4是電子元件與血壓測(cè)量?jī)x器電磁耦合的示意圖；圖5是電連接器和氣動(dòng)連接器的組合處于分離狀態(tài)時(shí)的示意圖，其中電連接和氣 動(dòng)連接相鄰；圖6是電連接器和氣動(dòng)連接器的組合處于分離狀態(tài)時(shí)的示意圖，其中電連接為圓 環(huán)結(jié)構(gòu)，與氣動(dòng)連接同心；圖7是電連接器和氣動(dòng)連接器的組合處于分離狀態(tài)時(shí)的示意圖，其中電連接為輻 射取向；圖8是包含同軸電觸點(diǎn)的凸形氣動(dòng)耦合器的剖視圖；圖9是電連接器和氣動(dòng)連接器的組合處于未對(duì)接狀態(tài)時(shí)的剖視圖，其中，通過(guò)使 用毗鄰線圈的感應(yīng)實(shí)現(xiàn)電耦合；圖10是電連接器和氣動(dòng)連接器的組合處于對(duì)接狀態(tài)時(shí)的剖視圖，其中，通過(guò)使用 同軸線圈的感應(yīng)實(shí)現(xiàn)電耦合；圖11是無(wú)源二端網(wǎng)絡(luò)的各種形式的示意圖，其中，無(wú)源二端網(wǎng)絡(luò)用于處在袖帶上 的電子元件；圖12是由電感耦合線圈與用于電子元件的電容構(gòu)成的諧振電路示意圖。
具體實(shí)施例方式下面通過(guò)具體實(shí)施方式
結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。如圖2所示，除圖1所示各元件外，還增加了電子元件。在一個(gè)具體實(shí)施方式
中， 袖帶1設(shè)有電子元件10，該電子元件10設(shè)有電連接器11，連接器11對(duì)接到相應(yīng)的電連接 器12，電連接器12附接在與軟管5平行的電導(dǎo)線13上。這些導(dǎo)線終接于電連接器14，而 電連接器14對(duì)接到設(shè)在血壓監(jiān)測(cè)儀器8上的電連接器15。連接器15可以訪問(wèn)位于儀器8內(nèi)的接口電路16。所以，如圖示，所有連接器都對(duì)接完畢，袖帶1通過(guò)軟管5氣動(dòng)連接到血 壓監(jiān)測(cè)儀器，而電子元件10通過(guò)導(dǎo)線13電連接到位于儀器8內(nèi)的接口電路16。電子元件10與接口電路16之間的電通路可以有各種方式。最直接的方式是導(dǎo)電 連接，其具體實(shí)施方式
如圖3所示。電子元件10設(shè)有兩個(gè)或兩個(gè)以上的電觸點(diǎn)17，這些電 觸點(diǎn)包含在電連接器11中，與電連接器11對(duì)接的電連接器12設(shè)有與電觸點(diǎn)17配對(duì)的電 觸點(diǎn)18，當(dāng)連接器相連時(shí)，電觸點(diǎn)17和電觸點(diǎn)18相接觸并建立一條導(dǎo)電通路。連接器12 的電觸點(diǎn)18附接在導(dǎo)線13上，導(dǎo)線13終接于與觸點(diǎn)17相似的一組觸點(diǎn)，該組觸點(diǎn)位于電 連接器14內(nèi)，并與連接器15內(nèi)的觸點(diǎn)18緊密結(jié)合。連接器15內(nèi)的觸點(diǎn)18連接到接口電 路16。雖然圖示每個(gè)連接器內(nèi)有兩個(gè)觸點(diǎn)，并只有兩根導(dǎo)線，但根據(jù)電子元件10和接口電 路16的需求，可以有多個(gè)觸點(diǎn)和多根導(dǎo)線；這是可以理解的。這種使用導(dǎo)電通路的裝置，能 夠廣泛用于不同種類的電子元件、接口電路，以及用于電子元件與接口電路間進(jìn)行通信的 信令方案。一種替代方式中可以不用觸點(diǎn)相接觸的方式，即用電磁耦合取代至少一組觸點(diǎn)17 及其配對(duì)的觸點(diǎn)18。如圖4，連接器11的觸點(diǎn)替換為電感耦合線圈19，連接器12的觸點(diǎn) 替換為電感耦合線圈20。當(dāng)連接器12與連接器11對(duì)接，將線圈19靠近線圈20，從而線圈 之間通過(guò)初級(jí)線圈與次級(jí)線圈的方式或是變壓器繞組的方式產(chǎn)生電磁耦合。雖然圖示只在 導(dǎo)線13的一端使用了電磁耦合，可以理解的是，電磁耦合同樣可以應(yīng)用于連接器14和15。 所以，可以在導(dǎo)線13的一端或兩端采用電磁耦合替代觸點(diǎn)。線圈19與線圈20靠近時(shí)會(huì)產(chǎn)生耦合，如同變壓器一樣。然而，根據(jù)線圈的結(jié)構(gòu)和 布局，線圈耦合的程度實(shí)質(zhì)上比普通的變壓器的耦合還?。挥绕涫菍?dǎo)線13兩端都采用電磁 耦合，此時(shí)耦合損耗呈級(jí)聯(lián)。然而，電子元件10和接口電路16可以設(shè)計(jì)為能工作于任意程 度的耦合。這種線圈的耦合只適用于交流信號(hào)。另外，特殊設(shè)計(jì)的線圈只能通過(guò)有限頻率 范圍內(nèi)的信號(hào)；這就使得電子元件10、接口電路16的設(shè)計(jì)以及用于兩者間通信的信令方案 的類型受到一定的限制。而且，通過(guò)電磁耦合增加的多條通路比在電耦合中增加需要的觸 點(diǎn)要困難的多。盡管有這些不足，電磁耦合有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，即在電感耦合電路之間提供共 模電隔離。這是醫(yī)療設(shè)備中的重要因素，因出于安全方面的考慮，這種隔離通常要強(qiáng)行設(shè)置 在用于患者的電路中。電連接和氣動(dòng)連接可以獨(dú)立布置，如圖2所示。但是這種布置對(duì)用戶來(lái)說(shuō)不方便； 并且如果用戶忘記了同時(shí)使用電連接和氣動(dòng)連接，儀器會(huì)有故障的風(fēng)險(xiǎn)。所以，在一種最佳 實(shí)施方式中，將電連接和氣動(dòng)連接組合到集成式軟管部件中。軟管5和導(dǎo)線13集成，從而 用戶可以將其作為一個(gè)整體進(jìn)行操作。另外，袖帶的電連接器11和氣動(dòng)連接器3組合在一 起，其分別配對(duì)的電連接器12和氣動(dòng)連接器4也組合在一起，同步提供了電和氣的連接及 斷開(kāi)。軟管5靠近儀器的一端的氣動(dòng)連接器7與導(dǎo)線14靠近儀器一端的電連接器也可以 采用這種集成方式。然而，在某些情況下，血壓監(jiān)測(cè)儀器8可能需要電連接和氣動(dòng)連接維持 獨(dú)立。例如，在某些監(jiān)測(cè)儀器8的設(shè)計(jì)中，氣動(dòng)連接和電連接可能連通到儀器上相隔較遠(yuǎn)的 區(qū)域，使得這兩種連接不需要組合在一起。電導(dǎo)線13和軟管5可以使用各種集成方式。一種方法是將導(dǎo)線13放置在軟管5 的氣流管腔內(nèi)。此時(shí)要保證導(dǎo)線的截面相對(duì)于管腔的來(lái)說(shuō)足夠小，從而不會(huì)阻塞氣流。根 據(jù)所使用的連接器的設(shè)計(jì)，這種結(jié)構(gòu)使得集成式軟管終端的導(dǎo)線很難做到不泄漏。所以，這
6種情況建議使用其他結(jié)構(gòu)的集成式軟管。例如，一種結(jié)構(gòu)中軟管設(shè)有兩個(gè)獨(dú)立管腔，其中一 個(gè)管腔用于氣動(dòng)方面的目的，另一個(gè)作為容納導(dǎo)線13的導(dǎo)管。一種可替代的結(jié)構(gòu)是，將導(dǎo) 線13嵌入軟管5的內(nèi)壁。例如，軟管由擠壓的熱塑塑料制成；此時(shí)可以在擠壓過(guò)程中將導(dǎo) 線嵌入塑料管壁。也可以將一根普通的軟管同導(dǎo)線13包裹在同一個(gè)管套內(nèi)，使其看起來(lái)是 一個(gè)整體。該方法可以變化為，將導(dǎo)線做成管套的一部分，如嵌入其管壁或者織入麻花狀的 管套。還可以采用混合結(jié)構(gòu)，如將一根或多根導(dǎo)線放置在氣流管腔內(nèi)，其余導(dǎo)線放在上述的 其他一個(gè)或多個(gè)位置中。集成在一起的氣動(dòng)連接器和電連接器可以有不同形式。一種具體實(shí)施方式
如圖5 所示，氣動(dòng)連接器和電連接器并列地放置在通用的集成式外殼里。圖示為連接器未對(duì)接圖， 包括集成式凹形連接器22和集成式凸形連接器23，均附接于集成式軟管21上，圖示中軟管 21分段，設(shè)有氣動(dòng)腔29和集成式電導(dǎo)線13。凸形連接器23上設(shè)有凸形氣動(dòng)耦合器24，該 氣動(dòng)耦合器上設(shè)有與附在軟管上的氣動(dòng)腔29相連通的氣動(dòng)通道30。凸形耦合器上還包含 凹槽28或是具有類似特征的結(jié)構(gòu)，其使用鎖扣裝置以保證連接器在拉壓力情況下都能相 對(duì)接。凹形連接器22上設(shè)有凹形氣動(dòng)插口 25，該插口與氣動(dòng)腔29連通，并與凸形耦合器 24相配合。插口 25上設(shè)有鎖扣裝置，該裝置可以是如拉環(huán)、棘爪或滾球結(jié)構(gòu)，并與鎖扣結(jié) 構(gòu)28配合使用。當(dāng)連接器不需要對(duì)接時(shí)，該鎖扣裝置可以通過(guò)滑動(dòng)軸環(huán)51分離，或是通過(guò) 如按鈕等類似結(jié)構(gòu)分離。凸形連接器23上還設(shè)有電接觸針27，用于連接到集成在軟管21 內(nèi)的導(dǎo)線13。這些電接觸針與凹形連接器22上的插口 26配合使用，并依次連接到軟管內(nèi) 的導(dǎo)線13。所以，將凸形連接器23插入凹形連接器22，就能同時(shí)產(chǎn)生電連接和氣動(dòng)連接。 通過(guò)松動(dòng)滑動(dòng)軸環(huán)51，并將凸形連接器和凹形連接器分離，電連接和氣動(dòng)連接將同時(shí)斷開(kāi)。 可以理解的是，還可以使用其他鎖扣方式；例如，摩擦阻力足夠大時(shí)則不需要明顯的鎖扣裝 置，可以將鎖扣裝置集成到連接器體內(nèi)或電觸點(diǎn)內(nèi)，而非氣動(dòng)耦合器內(nèi)?！N最佳實(shí)施方式中，凸形氣動(dòng)耦合器24及其插口 25在形狀和大小上可制造為 標(biāo)準(zhǔn)的氣動(dòng)連接器，如由Rectus GmbH(Eberdingen-Nussdorf，德國(guó))生產(chǎn)的20KA系列。這 樣，傳統(tǒng)血壓袖帶在不采用電子元件10時(shí)，可以使用標(biāo)準(zhǔn)連接器與凹形連接器22的插口 25 對(duì)接，此時(shí)，電插口 26沒(méi)有電連接?？梢酝ㄟ^(guò)設(shè)計(jì)接口電路16來(lái)檢測(cè)這種情況，并使血壓 監(jiān)測(cè)儀器8在沒(méi)有使用電子元件10時(shí)可以在后備模式下工作。圖5所示的凸形和凹形電觸點(diǎn)的布局只是一種特定方式，但并不是唯一的一種方 式；這是可以理解的。例如，凸形和凹形電觸點(diǎn)的位置可以單獨(dú)地或整體地互換。另外，除 了電觸針和插口外還可以采用其他的電連接方式。這些方式包括但不僅限于對(duì)接觸點(diǎn)、波 紋管觸點(diǎn)、無(wú)極性觸點(diǎn)、同軸觸點(diǎn)、彈簧觸點(diǎn)、或者其他電氣和電子連接器結(jié)構(gòu)中為人們所 熟知的方式。雖然圖中所示是兩個(gè)電觸點(diǎn)及導(dǎo)線，但是可以理解為任意數(shù)目的電觸點(diǎn)和導(dǎo) 線都是可以的。另外，凸形氣動(dòng)耦合器24和插口 25可作為附加的電觸點(diǎn)或替代品使用，此 時(shí)，凸形氣動(dòng)耦合器24和插口 25由導(dǎo)電材料制成，或是設(shè)有導(dǎo)電部分，一旦匹配即成為電 觸點(diǎn)，此時(shí)凸形氣動(dòng)耦合器24和插口 25及其中的導(dǎo)電部分分別連接到導(dǎo)線13。圖5所示方案的缺點(diǎn)是，凸形連接器23和凹形連接器22必須將兩者的軸旋轉(zhuǎn)對(duì) 準(zhǔn)后才能對(duì)接。一旦對(duì)接，連接器的凸形和凹形部分之間則不能相對(duì)旋轉(zhuǎn)。然而，普通的氣 動(dòng)耦合器在任何旋轉(zhuǎn)方向都可以對(duì)接，且對(duì)接后可以轉(zhuǎn)動(dòng)，這一定程度上有利于避免或者 彌補(bǔ)軟管的布置上的混亂。所以，在集成式電連接器和氣動(dòng)連接器中，需要保持這種特性。一種實(shí)現(xiàn)此特性的結(jié)構(gòu)如圖6所示。該結(jié)構(gòu)使用滑動(dòng)旋轉(zhuǎn)觸點(diǎn)替代電連接器的針和插口。 如圖6所示，凸形連接器32上設(shè)有同心接觸環(huán)34，這些同心接觸環(huán)以凸形氣動(dòng)耦合器24的 軸為中心。接觸環(huán)34同導(dǎo)線13相連，并集成在軟管21內(nèi)，軟管21附接于連接器32。凹形 連接器31包含有觸點(diǎn)33，當(dāng)氣動(dòng)耦合器24插入插口 25時(shí)，每個(gè)觸點(diǎn)都可以接觸到每個(gè)接 觸環(huán)34。這些觸點(diǎn)與集成在軟管21內(nèi)的導(dǎo)線13相連，而軟管21附接于連接器31。由于 這種結(jié)構(gòu)是關(guān)于耦合器24和插口 25軸對(duì)稱，因此可以以任意的旋轉(zhuǎn)對(duì)齊的方式對(duì)接，而且 對(duì)接后的一個(gè)連接器相對(duì)于另一個(gè)可以自由旋轉(zhuǎn)。圖示中接觸環(huán)34和凸形耦合器24放置在連接器32上，而觸點(diǎn)33和插口 25放置 在連接器31上，但可以理解的是，這種位置布局可以是隨意的，觸點(diǎn)和接觸環(huán)的位置可以 互換。接觸環(huán)34可以有多種形式，例如其可以是嵌入或是附接在連接器外殼的金屬環(huán)、電 路板上的箔片、導(dǎo)電聚合物材料、或者是導(dǎo)電油墨。觸點(diǎn)33也有多種形式，如彈簧插塞，彈 簧片觸點(diǎn)，合成橡膠觸點(diǎn)，凸圓觸點(diǎn)或剛性觸點(diǎn)。雖然圖示一個(gè)接觸環(huán)只對(duì)應(yīng)一個(gè)觸點(diǎn)，然 而，為提供充分的接觸或?qū)ΨQ分布接觸力度，一個(gè)接觸環(huán)可以有多個(gè)觸點(diǎn)與之對(duì)應(yīng)。例如， 圍繞接觸環(huán)放置三個(gè)相隔120度的觸點(diǎn)。雖然圖示為一個(gè)接觸環(huán)和兩根導(dǎo)線13，但是其數(shù)目可以是任意的；這是可以理解 的。另外，凸形氣動(dòng)耦合器24和氣動(dòng)插口 25可以作為附加的電觸點(diǎn)或者替代已有的某個(gè) 電觸點(diǎn)，此時(shí)，氣動(dòng)耦合器24和氣動(dòng)插口 25必須是導(dǎo)電材料，或者設(shè)有導(dǎo)電部件，對(duì)接時(shí)通 過(guò)接觸建立電連接，此時(shí)，耦合器24和插口 25，或者是它們的導(dǎo)電部件分別連接到導(dǎo)線13。 一種最佳實(shí)施方式中采用兩根導(dǎo)線13，導(dǎo)線13使用氣動(dòng)耦合器和單個(gè)同心圓環(huán)作為觸點(diǎn)。圖6所示同心圓環(huán)觸點(diǎn)的一種替代方案是限制連接器對(duì)接后的旋轉(zhuǎn)。例如，可以 提供基準(zhǔn)線來(lái)去除這種旋轉(zhuǎn)，或者將其旋轉(zhuǎn)限制在一定的角度范圍，如低于180度。此時(shí)， 通過(guò)將觸點(diǎn)圓環(huán)以輻射的方式劃分為多個(gè)扇形，每個(gè)扇形都有一個(gè)觸點(diǎn)33與之配對(duì)，使得 單個(gè)觸點(diǎn)圓環(huán)可以提供多條回路，并且。圓環(huán)的每個(gè)扇形和對(duì)應(yīng)的觸點(diǎn)為導(dǎo)線13構(gòu)成了回 路。此時(shí)，對(duì)接后的連接器的旋轉(zhuǎn)范圍小于一個(gè)扇形的寬度。只要插口 25或耦合器24尺寸上兼容，上述任一形式的連接器，不包括電觸點(diǎn)，可 以與標(biāo)準(zhǔn)的血壓連接器兼容。在圖6所示的觸點(diǎn)結(jié)構(gòu)中，觸點(diǎn)33施加給圓環(huán)34的力是軸向的，并且與凸形連接 器和凹形連接器對(duì)接的方向相反。所以，為了保證觸點(diǎn)緊靠著接觸環(huán)，當(dāng)凸形連接器和凹形 連接器對(duì)接時(shí)，需要將凸形連接器牢牢地鎖在凹形連接器內(nèi)。這可以通過(guò)在凸形氣動(dòng)耦合 器24上增加鎖扣結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)，或者通過(guò)連接器外殼或其體內(nèi)的某些結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)，例如扣環(huán)、 卡栓鎖扣、帶螺紋的耦合環(huán)、摩擦間、或者止動(dòng)器等。圖7所示是觸點(diǎn)結(jié)構(gòu)的一個(gè)替代方案，其中接觸力不是趨于把連接器分開(kāi)。在這 種方案中，接觸力是徑向而不是軸向。圖7所示該方案的最佳實(shí)施方式包括支持與兩根導(dǎo) 線13接觸的接觸結(jié)構(gòu)，其中，一種接觸是通過(guò)氣動(dòng)耦合器實(shí)現(xiàn)，另一種接觸是通過(guò)接觸帶 實(shí)現(xiàn)。凸形連接器36包括氣動(dòng)耦合器24，該啟動(dòng)耦合器由導(dǎo)電材料制成或是含有導(dǎo)電部 件，并連接到一根導(dǎo)線13。凸形連接器還設(shè)有導(dǎo)電接觸帶37，用于與另一根導(dǎo)線相連。凹 形連接器35設(shè)有與耦合器24配對(duì)的插口(圖未示出)，并按前述方法建立氣動(dòng)連接和電連 接。凹形連接器還可以包括接觸指38，用于連接器對(duì)接時(shí)與接觸帶37接觸并建立電連接。 接觸指38和氣動(dòng)插口的接觸部分分別連接到各自對(duì)應(yīng)的導(dǎo)線13。
由于圖7所示的結(jié)構(gòu)的接觸力是徑向的，不會(huì)阻礙連接器的套接。而且，通過(guò)給接 觸帶37選擇合適的帶寬，使其可以承受連接器對(duì)接的不同深度。這種結(jié)構(gòu)可以通過(guò)在耦合 器上增加鎖扣結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)，或者通過(guò)連接器外殼或其體內(nèi)的某些結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)，如扣環(huán)、卡栓鎖 扣、帶螺紋的耦合環(huán)、摩擦間、或者止動(dòng)器等。雖然圖示為兩根導(dǎo)線及其相關(guān)的觸點(diǎn)，但是可以通過(guò)增加接觸帶37和接觸指38 來(lái)支持更多的導(dǎo)線。各接觸帶平行放置的，并且每條接觸帶各有一個(gè)接觸指。另外，雖然上 述實(shí)施例把耦合器24當(dāng)作觸點(diǎn)，但如果提供有額外的觸點(diǎn)帶37和觸點(diǎn)指38則可以不用把 耦合器24當(dāng)作觸點(diǎn)。盡管圖示為中每條接觸帶37只有一個(gè)接觸指38，為提高接觸的可靠 性或者使接觸力均勻分布，每條接觸帶可以對(duì)應(yīng)有多個(gè)接觸指。圖7所示的連接器并不要求連接器要在特定的旋轉(zhuǎn)位置以能對(duì)接，但對(duì)接后可以 自由旋轉(zhuǎn)。如果需要的話，可以通過(guò)基準(zhǔn)線來(lái)限制或者消除旋轉(zhuǎn)。此時(shí)，通過(guò)將接觸帶劃分 為多片小帶，使得一條接觸帶可以支持多根導(dǎo)線，這類似于直流電動(dòng)機(jī)的換向部分。每片小 帶設(shè)有一個(gè)接觸指38，并連接到導(dǎo)線13。由于限制了套接的連接器轉(zhuǎn)動(dòng)角度，這使得每個(gè) 接觸指保留在與其對(duì)應(yīng)的那片小帶上。雖然圖7中接觸帶設(shè)在凸形連接器部件36上，而接觸指38設(shè)在凹形部件上，但它 們的位置可以互換。例如，位于凸形連接器36上的接觸指可以與位于凹形連接器35的接觸 帶接觸。甚至，在另一種結(jié)構(gòu)中，氣動(dòng)耦合器24放置在凹形連接器35內(nèi)部，并與接觸指38 相鄰；氣動(dòng)插口置于凸形連接器36上，并置于接觸帶37內(nèi)部且與其同心。只要?dú)鈩?dòng)插口和 耦合器尺寸上兼容，且氣動(dòng)插口和觸點(diǎn)周?chē)蛘咄庹肿銐虻那鍧崳瑒t任何此類型的連接器， 不包括電觸點(diǎn)，都可以與標(biāo)準(zhǔn)袖帶連接器兼容，這樣，標(biāo)準(zhǔn)連接器就不會(huì)產(chǎn)生機(jī)械干擾。出于緊湊性考慮，氣動(dòng)耦合器和與之配對(duì)的插口通?？稍O(shè)計(jì)一個(gè)為多根導(dǎo)線提供 接觸的接觸點(diǎn)。圖8是氣動(dòng)耦合器24為兩根導(dǎo)線13提供觸點(diǎn)的截面圖。如果導(dǎo)線13設(shè) 置在軟管21的管腔29內(nèi)，使用這種結(jié)構(gòu)非常有利，因?yàn)椴恍枰獙?dǎo)線引出管腔即可實(shí)現(xiàn)與 觸點(diǎn)的接觸。氣動(dòng)耦合器24設(shè)有中心氣流通道30，由兩個(gè)導(dǎo)電部件和一個(gè)絕緣器40組成。 導(dǎo)電部件39位于耦合器頂端及其內(nèi)表面，另一個(gè)導(dǎo)體部件41位于耦合器的外管套。具有 鎖扣功能的凹槽28設(shè)置在絕緣體上，或設(shè)置在一個(gè)導(dǎo)電部件上，或是在連接部分以溝槽形 式存在。相應(yīng)的凹形氣動(dòng)插口包括多個(gè)接觸區(qū)，分別與位于耦合器頂端的導(dǎo)電部件39和位 于耦合器管套的導(dǎo)電部件41接觸。在增加基準(zhǔn)線以限制連接器自由轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，可通過(guò)縱向地將耦合器24分割成一個(gè) 或多個(gè)導(dǎo)電部分以增加接觸點(diǎn)。例如，可以將管套41在耦合器兩側(cè)縱向分成兩個(gè)獨(dú)立的接 觸區(qū)域；以這種方式增加的接觸區(qū)域可以用來(lái)替代導(dǎo)電端39或增加導(dǎo)電端。雖然圖中只顯 示了兩個(gè)接觸區(qū)域和兩根導(dǎo)線，但可以通過(guò)增加絕緣部分將管套41分割成多個(gè)接觸帶以 增加接觸點(diǎn)和電導(dǎo)線。此外，具有兩個(gè)或兩個(gè)以上的電路的氣動(dòng)耦合器可以結(jié)合到前述使 用耦合器24作為接觸點(diǎn)的任意連接器中。有些醫(yī)療條件下不需要電接觸，如出于安全考慮，應(yīng)該避免患者與通電電路之間 的接觸。因此，用于患者的電路往往設(shè)有隔離屏障，如果沒(méi)有這個(gè)屏障，則須將所有的觸點(diǎn) 設(shè)置為不可碰觸。然而，在醫(yī)療處理中，導(dǎo)電液體的溢出現(xiàn)象屢見(jiàn)不鮮。如果溢出的液體進(jìn) 入連接器，并延伸至觸點(diǎn)或?qū)Ь€，可能會(huì)對(duì)患者產(chǎn)生漏電。而且，這些液體還可能會(huì)引起觸 點(diǎn)之間的連接異常，從而導(dǎo)致儀器故障；另外，處于醫(yī)療環(huán)境的觸點(diǎn)易受腐蝕、損壞和污染，使得觸點(diǎn)的可靠性受到影響。所以，避免觸碰到電子元件10和接口電路6之間的連接是非 常有必要的，至少在病患區(qū)?？梢酝ㄟ^(guò)電感耦合來(lái)實(shí)現(xiàn)上述目的。圖9所示為采用電感耦合的未進(jìn)行對(duì)接的連 接器的截面圖。凸形連接器43包括連接到軟管21的管腔29的氣動(dòng)耦合器24，還可以包括 與集成在軟管21的導(dǎo)線13相連的耦合線圈45。線圈與耦合器24同軸并纏繞在耦合器24 上，且設(shè)置在靠近與之配對(duì)的連接器的一側(cè)。該與之配對(duì)的凹形連接器42設(shè)有插口 25，并 連接到軟管21的管腔29。插口設(shè)有封蓋46，用于在耦合器24插入后密封耦合器24。鎖扣 裝置47在連接器對(duì)接時(shí)扣住位于耦合器24上的具有鎖扣功能的凹槽28。凹形連接器還包 括耦合線圈44，并連接到集成在軟管21的導(dǎo)線13。該線圈的纏繞放置方式與凸形連接器 中的線圈45相似。當(dāng)兩個(gè)連接器對(duì)接時(shí)，線圈44與線圈45的位置相近，因此線圈會(huì)產(chǎn)生 至少部分磁鏈；從而使得與線圈相連的電路之間耦合相連。圖10所示是電感耦合線圈的一種替代方案的截面圖，此時(shí)連接器未進(jìn)行對(duì)接。在 本方案中，當(dāng)連接器對(duì)接時(shí)，線圈不是相鄰放置而是同軸放置，即將一個(gè)線圈放在另一個(gè)線 圈內(nèi)。這種結(jié)構(gòu)設(shè)置可以得到更好的線圈耦合。通過(guò)使用磁核或者使用殼體來(lái)包圍線圈可以提高耦合線圈的性能。這種磁核或者 殼體可以用鐵素體、鐵鎳合金、或其他在變壓器或電子線圈內(nèi)核中常用的如電磁材料等來(lái) 制得。根據(jù)需要得到的耦合頻率，由于固體金屬材料不太合適，需要采用其它現(xiàn)有技術(shù)中的 壓片以避免渦流及相關(guān)損耗。將磁材料放置在可以引導(dǎo)磁通線連接線圈；簡(jiǎn)單地通過(guò)使磁 材料的中心軸對(duì)齊可提高耦合。例如，如果耦合器24選用合適的磁材料，任一圖中所示結(jié) 構(gòu)的磁耦合程度都可以提高。在圖10所示的線圈44周?chē)胖么挪牧现频耐馓拙哂蓄愃菩?果。圖9中，每個(gè)線圈可以放置在一半的鐵芯上，為耦合器24和插口 25提供了一個(gè)中心孔。 當(dāng)連接器對(duì)接時(shí)，套有線圈的半截鐵芯組合成一個(gè)封閉的磁電路中。若鐵芯的頂端暴露在 連接器外殼，則可獲得最好的耦合效果；從而，在連接器對(duì)接時(shí)，套有線圈的這兩個(gè)半截鐵 芯可以無(wú)縫隙或只有很小縫隙地放置在一起。然而，即使鐵芯之間有縫隙，比如將鐵芯頂端 放在連接器相對(duì)接的一端，其耦合也是可以令人滿意的。通過(guò)這樣設(shè)置鐵芯或極片，就沒(méi)有 必要將線圈本身放置在連接器相對(duì)接的部位。而且鐵芯或極片可以弓I導(dǎo)磁通量到連接器對(duì) 接的區(qū)域，其中磁通量來(lái)自位于連接器殼體任一位置的線圈。根據(jù)使用電子元件10的目的以及可以使用的導(dǎo)線13的數(shù)目，附在袖帶上的電子 元件10可以有多種形式。一種最佳實(shí)施方式中，為簡(jiǎn)化連接器的結(jié)構(gòu)，只使用兩根導(dǎo)線13。 電子元件用于識(shí)別袖帶的特性，其最簡(jiǎn)單的形式是采用無(wú)源網(wǎng)絡(luò)的形式。如圖11所示，為 用于袖帶識(shí)別的電子元件10的各種簡(jiǎn)單實(shí)現(xiàn)方式。其中，常用的方式如圖IlA所示，包括 跨接在端子50上的通用阻抗Z網(wǎng)絡(luò)49。網(wǎng)絡(luò)49最簡(jiǎn)單的形式是為一個(gè)電阻，如圖IlB所 示，其中Z等于R。電阻R的不同的阻值代表不同屬性的袖帶，如R值為1000歐姆表示為新 生兒袖帶，R值為2000歐姆表示為幼兒袖帶，R值為3000歐姆則表示為成人袖帶等。理論 上，可以有非常多的不同電阻取值，即可以表示非常多種型號(hào)的袖帶或者非常多的袖帶屬 性值，但是實(shí)際上不同電阻值的數(shù)目受限于電阻器的容限、以及在導(dǎo)線13和不同觸點(diǎn)阻值 影響下所能夠測(cè)量的精度。電阻器也可以用在電感耦合結(jié)構(gòu)中，但此時(shí)由于線圈耦合可能 存在變化，使得阻值的測(cè)量具有更大的不確定性。盡管如此，仍有一定數(shù)量的不同電阻值可 以可靠地識(shí)別出袖帶的類型或其屬性值。
可以用一個(gè)電容器或者電感器代替電阻器，不同的電容值或電感值表示袖帶的不 同類型?？梢允褂冒娮杵?，電容器和電感器中至少兩個(gè)的混合網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)表示一個(gè)復(fù) 數(shù)阻抗Z，其包括實(shí)部和虛部，此時(shí)實(shí)部和虛部可以編碼為從不同的角度描述袖帶。例如，在 電阻器和電容器串聯(lián)或并列組合的網(wǎng)絡(luò)中，實(shí)部(即電阻值)可以表示為袖帶的尺寸，而虛 部(即電容值)可以表示為袖帶的一些其他特性，如為可循環(huán)使用的袖帶或是一次性的袖市。阻抗Z也可以是非線性的阻抗，如二極管或者穩(wěn)壓二極管。這種方法可以用非常 簡(jiǎn)單的編碼來(lái)表示有限數(shù)目的袖帶的類型或?qū)傩灾怠Ｈ?，圖11中C，D，E，F(xiàn)示出了使用簡(jiǎn) 單的二極管連接來(lái)表示袖帶的四種類型和屬性。圖IlC中，兩端開(kāi)路，所以加何種極性的測(cè) 試電壓都不會(huì)有電流。圖IlD中，二極管跨接線路兩端，只有當(dāng)下端接電源正極時(shí)才有電流 流經(jīng)二極管。如圖IlE所示，二極管相對(duì)于圖IlD倒置，所以當(dāng)上端接電源正極時(shí)才有電流 流過(guò)二極管。在圖IlF中，一對(duì)極性相反的二極管并聯(lián)在一起，因此無(wú)論加何種極性的電壓 網(wǎng)絡(luò)中都有電流流過(guò)。所以，通過(guò)采用定性測(cè)量，簡(jiǎn)單觀測(cè)加上各種極性測(cè)試電壓時(shí)電流是 否存在，而無(wú)需精確測(cè)量，即可檢測(cè)出這四種不同的狀態(tài)。此時(shí)，圖IlF中并聯(lián)的二極管可 以由一根連接兩端點(diǎn)的線短路代替。通過(guò)定量的測(cè)量可以檢測(cè)到更多的狀態(tài)。圖IlG中，兩端間接有一穩(wěn)壓二極管。穩(wěn) 壓二極管的不同擊穿電壓可以用來(lái)編碼為袖帶的不同屬性值，例如用5. 6伏的擊穿電壓表 示新生兒袖帶，6. 8伏表示幼兒袖帶等。改變穩(wěn)壓二級(jí)管的極性可以將能夠表示的狀態(tài)翻 倍，或者編碼為新的屬性。例如，擊穿電壓可以編碼為袖帶的尺寸，而連接二極管的極性可 以表示可循環(huán)用的袖帶或一次性用的袖帶。使用無(wú)源器件如電阻器，連同二極管或穩(wěn)壓二極管，可以得到兩種新的表示方法。 如圖IlH所示為一個(gè)電阻器和一個(gè)穩(wěn)壓二極管并聯(lián)。電阻器的阻值可以用一個(gè)小的測(cè)試電 流或電壓來(lái)測(cè)量，這樣穩(wěn)壓二極管還沒(méi)有達(dá)到擊穿電壓，然后用大的測(cè)試電流來(lái)測(cè)量穩(wěn)壓 二級(jí)管的擊穿電壓，而電阻器的分流影響不大。測(cè)出的阻值和擊穿電壓可以分別用來(lái)編碼 為袖帶的兩個(gè)不同的屬性，也可以用這些值的組合來(lái)表示一個(gè)屬性的多個(gè)級(jí)別。例如有四 個(gè)電阻值和四個(gè)擊穿電壓值，它們可以用來(lái)表示某種屬性的16個(gè)級(jí)別。穩(wěn)壓二級(jí)管的連接 極性也可以編碼為袖帶的屬性。電阻器也可以結(jié)合普通二極管使用，此時(shí)，二極管根據(jù)它的 連接極性(兩個(gè)值)和總阻抗可以編碼為三個(gè)屬性值。雖然并聯(lián)組合更容易測(cè)得參數(shù)值， 對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，顯而易見(jiàn)，串聯(lián)組合也是可行的。在電感耦合情況下，一種非常有用的結(jié)構(gòu)是將電子元件10做成一個(gè)電容器。如圖 12所示，其中電子元件10包括電容值為C的電容48，同電感系數(shù)為L(zhǎng)的耦合線圈19組成 了一個(gè)諧振電路，因此耦合線圈本身則成為L(zhǎng)-C阻抗網(wǎng)絡(luò)中的一部分。使用不同的C值和 L值得到的不同振蕩頻率可以編碼為袖帶的不同屬性。例如，IOOkHz可以表示新生兒袖帶， 150kHz表示幼兒袖帶，200kHz表示成人袖帶等等。由L和C組成的諧振電路的共振由接口 電路16決定，其通過(guò)耦合線圈20耦合到諧振電路。共振頻率的測(cè)量可以通過(guò)阻抗測(cè)量技 術(shù)實(shí)現(xiàn)，或者在接口電路16包含有振蕩器，其頻率由相耦合的諧振環(huán)路的共振確定，可通 過(guò)多種手段測(cè)量振蕩器的頻率，如利用儀器8中的計(jì)數(shù)電路。目前所描述的各種無(wú)源器件編碼為袖帶屬性，是通過(guò)將其阻抗、擊穿電壓或極性 固定設(shè)為預(yù)設(shè)值。然而，電子元件10的屬性并非一成不變。例如，用熱敏電阻代替圖IlB中的電阻，此時(shí)，電子元件不再表示袖帶的屬性，而是一個(gè)傳感器，在該例中為溫度傳感器。 又例如，用壓阻式傳感器代替電阻，其可以用于感知如壓強(qiáng)或脈搏信號(hào)導(dǎo)致的機(jī)械力。類似 地，也可使用電容或電感變化的傳感器。電感器還可以與一個(gè)固定標(biāo)識(shí)符結(jié)合使用。例如， 熱敏電阻與穩(wěn)壓二極管分流連接，從而，熱敏阻抗表示變化的溫度，而穩(wěn)壓二極管的擊穿電 壓表示固定屬性，如袖帶尺寸。電子元件10中也可以包含有源元件，而不僅是無(wú)源電子元件。例如，電子元件10 可以是用來(lái)獲得脈搏信號(hào)的駐極體麥克風(fēng)，包括位于同一外殼內(nèi)的傳感器和前置放大器以 及兩個(gè)端子，兩端子為設(shè)備供電并傳遞信號(hào)。然而，除了模擬傳感器外，也有些數(shù)字傳感器僅用兩個(gè)端子為設(shè)備供電并傳遞信 號(hào)，例如Dallas Semiconductor (達(dá)拉斯，德克薩斯州)生產(chǎn)的“One-Wire”協(xié)議設(shè)備。這些 設(shè)備以寄生的方式從一個(gè)雙向數(shù)字信令線獲得電源，以實(shí)現(xiàn)串行協(xié)議與設(shè)備的數(shù)據(jù)交換； 其中一些設(shè)備特別適合用數(shù)字碼編碼為袖帶屬性。Dallas Semiconductor DS2401的設(shè)備 采用定制的48位數(shù)字進(jìn)行數(shù)字編碼，其中一些位數(shù)可以用來(lái)描述袖帶屬性，例如尺寸和型 號(hào)。如若需要，剩余的位數(shù)可以用來(lái)作為唯一的袖帶序列號(hào)或者識(shí)別碼。這種袖帶序列號(hào) 也可以用作患者的識(shí)別碼，此時(shí)，袖帶，特別是一次性袖帶，則替代常用于識(shí)別患者的腕帶 而成為識(shí)別臂章。DS2401是有效的只讀存儲(chǔ)器件，對(duì)48位數(shù)字的編程只能在設(shè)備的制造期間進(jìn) 行。具有可讀寫(xiě)的非易失性存儲(chǔ)器的設(shè)備具有附加功能，如可以記錄血壓袖帶的使用次 數(shù)，當(dāng)袖帶用壞需要更換時(shí)可以通知用戶。如果將袖帶給指定患者使用，袖帶則作為患 者的識(shí)別臂章將患者的數(shù)據(jù)信息記錄在電子元件10內(nèi)。合適的可讀寫(xiě)設(shè)備包括Dallas Semiconductor DS2300A以及相關(guān)設(shè)備，這些設(shè)備包含有電可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器 (EEPROM)，具有非易失性，且可以隨時(shí)擦除和改寫(xiě)。電子組件10傳遞的信息中除了已存儲(chǔ)的數(shù)字信息外，也可以包括傳感器信息。 如，Dallas Semiconductor DS1820的系列設(shè)備中含有溫度傳感器，當(dāng)僅使用兩個(gè)端子為設(shè) 備供電并進(jìn)行數(shù)據(jù)交換時(shí)，除了數(shù)字標(biāo)識(shí)符外，可以傳遞表示溫度的數(shù)字信息。具有這種裝 置的血壓袖帶不僅提供表示袖帶屬性的數(shù)字標(biāo)識(shí)符，而且還可以報(bào)告正在使用袖帶的人或 動(dòng)物的體溫。顯然，對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，獲得溫度傳感器信號(hào)的技術(shù)同樣可以應(yīng)用于其 他類型的傳感器。當(dāng)接口電路16采用如圖3所示的導(dǎo)電連接時(shí)，這種數(shù)字設(shè)備特別適合用作電子元 件10，如上述的Dallas Semiconductor的設(shè)備。但是，這種設(shè)備應(yīng)用在如圖4所示的電感 耦合方案中很困難。這是因?yàn)檫@種用于驅(qū)動(dòng)并與這些設(shè)備交流信息的信令方案要求以非常 低的頻率傳輸能量，最好要包括直流信號(hào)。這對(duì)于電感耦合方案來(lái)說(shuō)是有問(wèn)題的，該方案要 求大感應(yīng)系數(shù)的線圈，這是不利的。而且，這種信令方案還要求以高頻率傳輸，要求這些耦 合線圈能通過(guò)大范圍的頻帶。然而這種線圈在實(shí)際應(yīng)用中是不可接受的，即使可行其結(jié)構(gòu) 實(shí)現(xiàn)也很困難。這些不足可以通過(guò)以射頻載波承載能量和信息的信令方案克服。此時(shí)，需要將線 圈設(shè)計(jì)為只能在特定的載波頻率包圍的窄帶上工作，這種設(shè)計(jì)是出于方便線圈構(gòu)造的考 慮。圖4所示方案中，接口電路16生成射頻載波，通過(guò)電感耦合由線圈20傳遞給線圈19。 電子元件10接收該射頻能量，對(duì)其整流以適應(yīng)自身的電源要求。接口電路16可以向電子組件10發(fā)送信息，經(jīng)過(guò)整流以提供能量的載波也可以利用該信息進(jìn)行調(diào)制。電子元件10 也可以通過(guò)各種途徑向接口電路16反饋信息，例如，電子元件10可以在線圈19上加一個(gè) 可變負(fù)載，可變負(fù)載可以通過(guò)線圈20將影響傳遞給接口電路16。這種信令方案，有時(shí)也稱 為合并調(diào)制器，可以傳遞與數(shù)據(jù)流對(duì)應(yīng)的邏輯狀態(tài)。可替換地，電子元件10可在第二載頻 產(chǎn)生一個(gè)輸出，通過(guò)耦合線圈傳遞給接口電路16。第二載頻可使用從電子元件10發(fā)送給接 口電路16的信息進(jìn)行調(diào)制。在商業(yè)中基于這些原理運(yùn)行的設(shè)備為人們所熟知，并且能夠廉價(jià)地大量生產(chǎn)。射 頻識(shí)別領(lǐng)域也使用類似的原理于識(shí)別裝置，也稱為讀卡器，來(lái)讀取存儲(chǔ)在標(biāo)簽或ID卡中的 信息，該標(biāo)簽或ID卡附在人或物上。標(biāo)簽包含稱為射頻識(shí)別應(yīng)答器的集成電路，并與一個(gè) 小型耦合線圈連接。讀卡器含有與電子器件連接的耦合線圈。實(shí)際操作中，將讀卡器中的 線圈靠近標(biāo)簽中的線圈，如前述地進(jìn)行能量和數(shù)據(jù)的交換。標(biāo)簽就相當(dāng)于圖4中的電子元 件10和線圈19，而讀卡器相當(dāng)于接口電路16和線圈20。射頻識(shí)別設(shè)備的一個(gè)特點(diǎn)是應(yīng)答 器和識(shí)別裝置能在線圈很小的耦合度下工作。所以，如果圖4系統(tǒng)使用商用射頻識(shí)別裝置， 線圈19和20在設(shè)計(jì)上就有很大的自由空間，且對(duì)于線圈所在的連接器而言，獲得高的耦合 度已不再是設(shè)計(jì)需要考慮的首要問(wèn)題。許多廠商生產(chǎn)的射頻識(shí)別設(shè)備都是以類似原理工作 的。如，飛利浦半導(dǎo)體(埃因霍溫，荷蘭)生產(chǎn)的型號(hào)為HT2M0A2S20的發(fā)射機(jī)應(yīng)答器適合 用作電子元件10，該設(shè)備包括唯一的識(shí)別碼和用戶可編程EEPROM存儲(chǔ)器，相應(yīng)的讀卡器可 采用飛利浦半導(dǎo)體型號(hào)為HTCM400設(shè)備，其適用于接口電路16。這些設(shè)備工作在125kHz的 載頻上，該載頻非常便于耦合線圈的構(gòu)造。顯然，對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，可以將構(gòu)造這 些商用發(fā)射機(jī)應(yīng)答器的技術(shù)用于轉(zhuǎn)發(fā)傳感器輸入給接口電路16的發(fā)射機(jī)應(yīng)答器。雖然圖 4中導(dǎo)線13只有一端采用了電感耦合，可以在導(dǎo)線13的任一端采用，或兩端都采用；這是 可以理解的。
在圖2中，電子組件10直接連接到袖帶1。但是，在許多情況下，將電子組件10放 在袖帶連接器內(nèi)靠近觸點(diǎn)和耦合線圈則方便很多。如前述將氣動(dòng)連接器和電連接器組合放 置在同一個(gè)連接器內(nèi)時(shí)，由于包含組件的連接器通過(guò)短管2附在袖帶上，這樣放置后的電 子元件仍然可以連接到袖帶。當(dāng)電子元件10含有傳感器時(shí)，如需要溫度傳感器通過(guò)纏繞在 肢體上的袖帶來(lái)測(cè)量溫度，該傳感器需要安裝在袖帶上。在這種情況下，電子元件10中的 其它元件既可以置于袖帶上，也可以放在連接器內(nèi)。當(dāng)然，使用兩根以上的導(dǎo)線13是可行的，需要相應(yīng)數(shù)目的接觸點(diǎn)和電磁耦合來(lái)支 持連接到這些導(dǎo)線。此時(shí)，電子元件10可以利用額外的導(dǎo)線組成不同的形式，例如使用分 離的導(dǎo)線以提供能量和信號(hào)交換；用多根導(dǎo)線以交換數(shù)據(jù)信號(hào)，如時(shí)鐘信號(hào)和數(shù)據(jù)信號(hào)。不 同的導(dǎo)線可以表示不同的袖帶屬性。例如，3根導(dǎo)線，其中第一根的設(shè)計(jì)跟常用的一樣，第二 根導(dǎo)線與第一根之間的電阻可以表示袖帶的尺寸，而第一根與第三根導(dǎo)線間的電阻可以表 示袖帶的其他屬性。上述這些及類似變換都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。以上內(nèi)容是結(jié)合具體的實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，不能認(rèn)定本發(fā) 明的具體實(shí)施只局限于這些說(shuō)明。對(duì)于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫 離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡(jiǎn)單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護(hù) 范圍。
權(quán)利要求
一種血壓測(cè)量設(shè)備，其特征在于，包括血壓袖帶，所述血壓袖帶通過(guò)軟管部件和連接器可拆卸地連接到血壓監(jiān)測(cè)儀器；其中，所述血壓袖帶包括能與血壓監(jiān)測(cè)儀器交換信息的電子元件；所述軟管部件設(shè)有一個(gè)或多個(gè)的氣動(dòng)管腔和電導(dǎo)線，至少所述血壓袖帶與所述軟管部件之間相對(duì)接的連接器設(shè)有氣動(dòng)耦合和電耦合，從而當(dāng)所述血壓袖帶連接到所述軟管部件時(shí)，所述血壓袖帶和所述儀器間建立電連接和氣動(dòng)連接。
2.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述電子元件用于對(duì)所述袖帶的屬性進(jìn)行 編碼。
3.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述電子元件為傳感器或電阻或非線性元件。
4.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述電子元件為只讀存儲(chǔ)器或可重寫(xiě)存儲(chǔ) 器，用于存儲(chǔ)所述袖帶的使用次數(shù)和/或儲(chǔ)存患者的數(shù)據(jù)。
5.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述袖帶上的電子元件用于對(duì)唯一標(biāo)識(shí)符 或序列號(hào)進(jìn)行編碼；所述袖帶及其關(guān)聯(lián)的所述唯一標(biāo)識(shí)符用于作為患者的標(biāo)識(shí)符。
6.一種血壓軟管部件，其特征在于，包括一個(gè)或多個(gè)氣動(dòng)管腔和集成式電導(dǎo)線。
7.如權(quán)利要求6所述的軟管部件，其特征在于，所述電導(dǎo)線或位于所述軟管部件的氣 動(dòng)管腔內(nèi)或嵌入所述軟管部件的管壁；所述電導(dǎo)線和所述軟管的氣動(dòng)部件集成到同一個(gè)管 套。
8.—種血壓袖帶的連接器，其特征在于，所述連接器集成有電連接器和氣動(dòng)連接器，從 而連接器對(duì)接時(shí)同時(shí)啟用電連接和氣動(dòng)連接。
9.如權(quán)利要求8所述的連接器，其特征在于，所述電連接由與所述氣動(dòng)連接相鄰的一 個(gè)或多個(gè)的電觸點(diǎn)組成，所述一個(gè)或多個(gè)的電觸點(diǎn)圍繞所述氣動(dòng)連接或呈圓環(huán)排列或呈帶 狀排列；所述氣動(dòng)連接還作為電觸點(diǎn)使用，由絕緣材料隔離以支持多個(gè)電連接。
10.如權(quán)利要求8所述的連接器，其特征在于，所述電連接是由圍繞所述氣動(dòng)連接的電 感耦合線圈獲得，所述電感耦合線圈的電感構(gòu)成阻抗網(wǎng)絡(luò)的一部分。
11.一種血壓測(cè)量方法，其特征在于，包括血壓袖帶通過(guò)軟管部件和連接器可拆卸地連接到血壓監(jiān)測(cè)儀器；在所述血壓袖帶設(shè)置電子元件，用于與所述血壓監(jiān)測(cè)儀器進(jìn)行信息交換；在所述軟管部件上設(shè)置一個(gè)或多個(gè)氣動(dòng)管腔及電導(dǎo)線；至少在所述血壓袖帶和所述軟管部件之間的連接器設(shè)置氣動(dòng)耦合和電耦合，從而當(dāng)所 述血壓袖帶連接到所述軟管部件時(shí)，所述血壓袖帶和所述儀器間建立電連接和氣動(dòng)連接。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種血壓袖帶，所述血壓袖帶設(shè)有電子元件，用于對(duì)袖帶屬性進(jìn)行編碼表示；用于連接袖帶與血壓測(cè)量?jī)x器的連接器和軟管上都設(shè)有導(dǎo)線和電耦合器以允許測(cè)量?jī)x器能夠訪問(wèn)用于編碼表示袖帶屬性的電子元件；所述袖帶、軟管及連接器的布局使得在將袖帶附接上軟管時(shí)能同時(shí)啟用氣動(dòng)連接和電連接。
文檔編號(hào)A61B5/022GK101991409SQ20101026564
公開(kāi)日2011年3月30日 申請(qǐng)日期2010年8月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月19日
發(fā)明者卡德斯魯·瑞加高帕蘭, 杰克·寶潔 申請(qǐng)人:邁瑞Ds美國(guó)有限責(zé)任公司