基于MSP430F149单片机的低功耗电子血压计设计

　　血压是人体健康的重要指标之一，它能反映人体心脏和血管的功能状况。血压测量的方法有两种：直接法和间接法。直接法是有创测量方法，通过将导管经皮肤插入预测部位的血管或心脏内，进而测得血压值。该方法具有测量值准确、并能进行连续测量等优点，但是其有创性给病人和临床应用都带来许多不便。间接法是无创测量方法，利用脉管内压力与　　血管阻断开通时刻所出现的血流变化间的关系，从体表测出相应的压力值[1]。

　　无创测量血压的方法有很多，但是应用比较广泛的是柯氏音法与示波法。传统的水银血压计是基于柯氏音法进行测量的，测量过程复杂，测量值受医生的经验水平影响较大，　而且测量值是偶测值，不能代表被测者的平均血压水平。为了能够方便、准确地实时检测血压值，笔者设计了一种低功耗便携式的电子血压计，使被测者可以随时随地对自己的健康　　状态进行监护。

　　1 血压测量原理

　　血压指血管内的血液作用于血管壁的压力。 心脏收缩时，心室形成的高压推进血液由左心室射出，通过动脉流经到毛细血管，到达血压值相对较低的静脉压系统 ;心脏舒张时，静脉血回流至右心房。 心脏活动的波动特性引起动脉中的血压在收缩期增高，在舒张期降低[2]。应用比较广泛的无创血压测量方法有柯氏音法和示波法。

　　两者都是基于血管卸载原理实现血压测量的，当动脉压大于袖带压时，血管开放，当动脉压小于袖带压时血管闭合。笔者采用示波法进行血压测量，利用压力传感器观察随着袖带压的变化，血管从闭合到开放时，脉搏波幅度的变化来实现血压测量[3]。目前主要有两种方法从脉搏波构成的钟形包络中识别特征点获取血压值[4]：

　　1)波形特征法 通过识别血压波形在收缩压和舒张压处的波形变化特征来判别血压值。该方法从传统经典力学的理论出发，直接从振荡波包络曲线上求得二阶导数等于零点的值，　　即振荡波包络变化的突变点对应了收缩压和舒张压的位置点。

　　2)幅度系数法 通过识别与确定收缩压 、舒张压与平均压之间的内在关系来判定血压值。该方法是用压力波幅的最大值与收缩压和舒张压的比例系数来判定的，首先寻找脉搏波钟形包络的顶点Om，其对应的袖带压 Pm，即为平均压 ;另外，在包络线上升沿存在一点 Os和下降沿存在一点Od，分别对应收缩压Ps和舒张压Pd。 Os和Od的大小可根据如下经验公式求得：

　　2 系统总体设计

　　该电子血压计以MSP430F149 单片机为控制核心 ， 配以数据采集模块、气路控制模块、存储模块、显示模块和电源模块等电路完成对血压的实时测量、显示和存储。 系统总体设计框图如图1 所示。