一种无汞式血压计.pdf

本发明涉及的无汞式血压计，包括：一储液瓶；一与储液瓶相连通的立式放置的液柱管；一位于液柱管外一侧的血压计标尺；依次连通于储液瓶顶端的第一橡皮管、血压计臂带、第二橡皮管和橡皮充气球；安装于第二橡皮管和橡皮充气球连接处的气阀；相连通的储液瓶和液柱管内装有液态金属工质，液态金属工质为镓铟合金、镓锡合金或镓铟锡合金；储液瓶内壁上焊接有水平放置的第一非承压金属膜片，第一非承压金属膜片与储液瓶内的液态金属工质相接触；液柱管顶端装有与液柱管相通的气室，气室上端焊接水平放置的第二非承压金属膜片；该血压计结构简单、成本低、维护简便、测量可靠性高、符合医务人员使用习惯，为一种最为理想的无汞式血压计。

1.  一种无汞式血压计，包括：
一储液瓶；
一与所述储液瓶相连通的立式放置的液柱管；
一位于液柱管外一侧的血压计标尺；
依次连通于所述储液瓶顶端的第一橡皮管、血压计臂带、第二橡皮管和橡皮充气球；安装于第二橡皮管和橡皮充气球连接处的气阀；其特征在于：
所述相连通的储液瓶和液柱管内装有液态金属工质，所述液态金属工质为镓铟合金、镓锡合金或镓铟锡合金；
所述储液瓶内壁上焊接有水平放置的第一非承压金属膜片，所述第一非承压金属膜片与储液瓶内的液态金属工质相接触；
所述液柱管顶端装有与液柱管相通的气室，所述气室上端焊接水平放置的第二非承压金属膜片。

2.  按权利要求1所述的无汞式血压计，其特征在于，所述的第一非承压金属膜片和所述第二非承压金属膜片均为铍青铜膜片或不锈钢膜片。

3.  按权利要求1所述的无汞式血压计，其特征在于，所述第一非承压金属膜片与液态金属工质相接触的表面经阳极氧化处理；或在第一非承压金属膜片与液态金属工质相接触的表面上镀聚四氟乙烯膜或镍膜。

4.  按权利要求1所述的无汞式血压计，其特征在于，所述液态金属工质内添加占所述液态金属工质重量0.1-20％的Fe₃O₄磁性纳米颗粒，所述液柱管外设置使所述Fe₃O₄磁性纳米颗粒产生向下磁力的磁驱动机构。

5.  按权利要求1所述的无汞式血压计，其特征在于，所述液态金属工质内添加占所述室温液态金属工质重量0.1-20％的带静电纳米颗粒，所述液柱管外设置使所述带静电纳米颗粒产生向下运动的静电力驱动机构。

6.  按权利要求1所述的无汞式血压计，其特征在于，所述液柱管内上部安装有压缩弹簧，所述液柱管外设置使所述压缩弹簧产生向下运动的机械弹力驱动机构。

7.  按权利要求1所述的无汞式血压计，其特征在于，所述气室内充有氮气、氦气、氩气或二氧化碳气。

8.  按权利要求1所述的无汞式血压计，其特征在于，所述储液瓶及液柱管内设置电加热装置。

9.  按权利要求1所述的无汞式血压计，其特征在于，所述液柱管高度在10cm～100cm之间。

10.  按权利要求1所述的无汞式血压计，其特征在于，所述第一非承压金属膜片和第二非承压金属膜片的直径与液柱管的内径之比均在10∶1～30∶1之间。

一种无汞式血压计
技术领域
本发明属于医疗器械领域中的血压计，特别涉及一种无汞式血压计，该无汞式血压计采用室温下处于液态的低熔点合金如镓铟锡合金为工质的血压计。
背景技术
血压是人们最为熟知的反应人体健康状况的重要参数之一，临床上疾病诊断过程中都离不开血压的测量。长期以来，汞(水银)式血压计一直当作血压测定中的金标准。因为汞式血压计具有性能稳定、测量结果准确、一致性好、结构简单、使用方便、价格便宜等优点，目前仍是医学领域中使用最为广泛的一种血压计。
然而，汞是一种有毒重金属化学物质，在常温常压下为银白色液体，但它很容易蒸发并且可以在大气中停留长达一年之久。一旦排放到空气中，汞将会通过全球的物质输运过程，在全世界范围内沉降。最终它将聚集在河底的沉积物中，在那里它会转变成更加有毒的形式——甲基汞，然后富集在鱼类的组织里。汞可通过皮肤、呼吸以及食物摄取进人人体，破坏神经中枢系统，对人类健康产生极大的危害。汞暴露还可以造成易激动、胆怯、视觉和听力下降、身体麻痹、失眠、情绪不稳定、婴儿发育缺陷、精神恍惚、很难集中注意力和儿童发育缓慢等问题。
正是由于水银的上述危害，相关国家及组织已先后出台各种法规禁止或限制使用含汞医学仪器。如瑞典于1992年就禁止出售所有含汞医疗器械；在美国，很多州已经限制或禁止使用水银温度计及水银血压计；欧盟委员会几年前也做出决定，从2005年起的以后四年内，水银温度计将从欧洲市场上消失，并从2011年起禁止这种温度计出口。尽管我国目前还未出台相关法规，但国内市场上也已纷纷出现水银温度计的相关替代产品。
事实上，在所有的含汞医疗设备中，水银血压计中的含汞量最大，约为70～100克/支，并被广泛地使用，这些都使它成为医疗设备中最大的汞储存库之一。一旦发生汞泄露，其对医务人员、病人及环境的危害都是非常大的。尽管目前大多数国家都还未明令禁止使用汞式血压计，但医学界已逐渐认识到减少和消除含汞仪器使用的必要性和迫切性。因此，无汞血压计必然具有广阔的应用前景。此外，研制这类血压计可以从根本上解决汞泄露的潜在危害，因而具有非常重大的社会意义。
发明内容
本发明的目的在于提供一种结构和测压原理与汞式血压计相似的无汞式血压计，而且测量准确、可靠性高、成本较低、维护简便，不改变医务人员的使用习惯。
本发明的技术方案如下：
本发明提供的无汞式血压计，包括：一储液瓶；一与所述储液瓶相连通的立式放置的液柱管；一位于液柱管外一侧的血压计标尺；依次连通于所述储液瓶1顶端的第一橡皮管、血压计臂带、第二橡皮管和橡皮充气球；安装于第二橡皮管和橡皮充气球连接处的气阀；其特征在于：
所述相连通的储液瓶和液柱管内装有液态金属工质，所述液态金属工质为镓铟合金、镓锡合金或镓铟锡合金；
所述储液瓶内壁上焊接有水平放置的第一非承压金属膜片，所述第一非承压金属膜片与储液瓶内的液态金属工质相接触；
所述液柱管顶端装有与液柱管相通的气室，所述气室上端焊接水平放置的第二非承压金属膜片。
所述的第一非承压金属膜片和所述第二非承压金属膜片均为铍青铜膜片或不锈钢膜片。
所述第一非承压金属膜片与液态金属工质相接触的表面经阳极氧化处理；或在第一非承压金属膜片与液态金属工质相接触的表面上镀聚四氟乙烯膜或镍膜。
所述液态金属工质内添加占所述液态金属工质重量0.1-20％的Fe₃O₄磁性纳米颗粒，所述液柱管外设置使所述Fe₃O₄磁性纳米颗粒产生向下磁力的磁驱动机构。
所述液态金属工质内添加占所述液态金属工质重量0.1-20％的带静电纳米颗粒，所述液柱管外设置使所述带静电纳米颗粒产生向下运动的静电力驱动机构。
所述液柱管内上部安装有压缩弹簧，所述液柱管外设置使所述压缩弹簧产生向下运动的机械弹力驱动机构。
所述气室内充有氮气、氦气、氩气或二氧化碳气。
所述储液瓶及液柱管内设置电加热装置。
所述液柱管高度在10cm～100cm之间。
所述第一非承压金属膜片和第二非承压金属膜片的直径与液柱管的内径之比均在10∶1～30∶1之间。
本发明的无汞式血压计优点在于：
本发明提出的无汞血压计其结构简单、制作方便、测量准确、成本低；且不会改变医务人员的使用习惯，可广泛用于替代目前常用的汞式血压计，以解决汞的危害。
附图说明
图1为本发明的无汞血压计的结构示意图；
图2为图1中储液瓶顶端A处的第一非承压金属膜片的结构示意图；
图3为图1中液柱管顶端B处的第二非承压金属膜片的结构示意图；
图4为本发明无汞血压计的使用状态示意图；
其中：储液瓶1  液柱管2  血压计标尺3橡皮充气球4  气阀5  橡皮管6血压计臂带7  第一非承压金属膜片8  空气10室温液态金属工质9  第二非承压金属膜片11气室12  肱动脉13  听诊器14
具体实施方式
下面结合实施例及附图进一步描述对本发明。
图1为本发明的无汞血压计的结构示意图；图2为图1中储液瓶顶端A处的第一非承压金属膜片的结构示意图；图3为图1中液柱管顶端B处的第二非承压金属膜片的结构示意图；由图可知，本发明提供的无汞式血压计，包括：一储液瓶1；一与所述储液瓶1相连通的立式放置的液柱管2；一位于液柱管2外一侧的血压计标尺3；依次连通于所述储液瓶1顶端的第一橡皮管6、血压计臂带7、第二橡皮管7和橡皮充气球4；安装于第二橡皮管7和橡皮充气球4连接处的气阀5；其特征在于：
所述相连通的储液瓶1和液柱管2内装有液态金属工质，所述液态金属工质为镓铟合金、镓锡合金或镓铟锡合金；
所述储液瓶1内壁上焊接有水平放置的第一非承压金属膜片8，所述第一非承压金属膜片8与储液瓶1内的液态金属工质相接触，且中间无间隙；
所述液柱管顶端装有与液柱管相通的气室12，所述气室12上端焊接水平放置的第二非承压金属膜片11。
所述的第一非承压金属膜片8和所述第二非承压金属膜片11均为铍青铜膜片或不锈钢膜片。
为防止液态金属工质腐蚀金属膜片，所述第一非承压金属膜片8与液态金属工质相接触的表面经阳极氧化处理；或在第一非承压金属膜片8与液态金属工质相接触的表面上镀聚四氟乙烯膜或镍膜。
所述液态金属工质内添加占所述液态金属工质重量0.1-20％的Fe₃O₄磁性纳米颗粒，所述液柱管2外设置使所述Fe₃O₄磁性纳米颗粒产生向下磁力的磁驱动机构。
所述液态金属工质内添加占所述室温液态金属工质重量0.1-20％的带静电纳米颗粒，所述液柱管2外设置使所述带静电纳米颗粒产生向下运动的静电力驱动机构。
所述液柱管2内上部安装有压缩弹簧，所述液柱管2外设置使所述压缩弹簧产生向下运动的机械弹力驱动机构。
所述气室12内充有氮气、氦气、氩气或二氧化碳气。
所述储液瓶1及液柱管2内设置电加热装置。
所述液柱管高度在10cm～100cm之间。
所述第一非承压金属膜片和第二非承压金属膜片11的直径与液柱管的内径之比均在10∶1～30∶1之间。
实施例
本实施例的无汞血压计，所使用的液态金属工质9采用镓铟合金(当然也可以采用镓锡合金或者镓铟锡合金)，第一非承压金属膜片8及第二非承压金属膜片11采用铍青铜膜片(或不锈钢膜片)；第一非承压金属膜片8采用密封焊接于储液瓶1的顶端，第一非承压膜片8与储液瓶1中的液态金属工质9直接接触，且中间无空隙。为防止液态金属工质腐蚀金属膜片，第一非承压金属膜片8与液态金属工质9接触的面上可镀上一层聚四氟乙烯薄膜或采用更多防腐蚀处理，如阳极氧化、镀镍等途径；第二非承压金属膜片11采用密封焊接于气室12的顶端，气室12与液柱管2相通，均与大气隔绝。气室12内充有非氧化性气体(如氮气、氦气、氩气或二氧化碳气等)。本发明由于采用了非承压金属膜片，一方面可以保证液态金属工质完全隔绝空气，从而避免液态金属工质在使用过程中被氧化，另一方面气室12及液柱管2顶端的压力始终与大气压保持平衡，而储液瓶1内液态金属工质9的液面处压力则与血压计臂带7内的压力保持平衡；
为保证第一非承压金属膜片8及第二非承压金属膜片11在使用过程中具有足够的行程，第一非承压金属膜片8及第二非承压金属膜片11的直径与液柱管2的内径之比均可在15∶1～30∶1之间。
为照顾使用习惯，血压计标尺3的单位仍然采用kPa及mmHg。
由于本发明采用的液态金属工质(镓铟合金、镓锡合金或镓铟锡合金)的密度比水银小(约为水银的一半左右)，如果不采用其它措施，则液柱管2的高度约为汞式血压计的两倍左右(虽然液柱管高度较高，但并不会降低测量精度)。根据实际要求，本发明中可以采取一些措施降低液柱管的高度：这些措施基本上可归结于在液柱管内施加与重力方向一致的外力，包括磁力、静电力、机械弹力等，比如可在液态金属工质内添加磁性材料如磁性纳米Fe₃O₄颗粒，以形成磁流体；同时在液柱管外设置相应的电磁驱动机构，以形成反向力；也可在液态金属工质内设置可施加电场的多孔芯流道，来增加液体反向压强。从理论上讲，这些措施均可有效降低液柱高度，而不降低测量精度，但此方案需要引入一些稍显复杂的结构。磁性材料也可由铁氧体类、金属类、氮化铁类、复合类等材料做成。
此外，考虑到血压计若长期处于低温环境(如运输过程等)，管内液体可能处于冻结状态，使用时需要对之解冻。为此，本发明可在储液瓶1及液柱管2内设置电加热装置，用于解冻所述工质。
下面结合图4(本发明无汞血压计的使用状态示意图)简述本发明的使用过程：
1.受试者脱去左臂或右臂衣袖，取坐姿，全身放松，肘关节轻度弯曲，置于测试桌上，使上臂中心部与心脏位置同高；
2.打开本发明无汞血压计，松开血压计橡皮充气球4的气阀5，驱出臂带7内残留气体，再将气阀5拧紧；
3.将臂带7平整、松紧适宜地缠绕待测上臂，臂带7下缘至少位于肘关节上2cm处；
4.将听诊器14的两个耳器塞入外耳道，务必使耳器弯曲方向与外耳道一致；
5.在肘窝内侧先用手触及肱动脉13搏动所在部位，再将听诊器胸器不留缝隙地轻轻贴在上面；
6.测量收缩压：挤压橡皮充气球4将空气打入臂带7内，使血压表上液态金属工质逐渐上升到听诊器听不到脉搏音为止，再继续打气使液态金属工质再升2.7-4.0kPa(20-30mmHg)；随即慢慢松开气阀5，缓慢放气，在观察液态金属工质缓缓下降的同时仔细听诊，在听到“崩”样第一声清晰而短促脉搏音时，血压表上所示液态金属工质高度即代表收缩压；
7.测量舒张压：使气阀5继续缓慢放气，这时声音先依次增强，后又逐渐减弱，最后完全消失；在声音突然由强变弱(或声音变调)这一瞬间，血压表上所示液态金属工质高度代表舒张压；
由上可见，本发明提供的无汞血压计的测试原理与测试方法基本上与当前广泛采用的汞式血压计相同。
本发明提出的无汞血压计其结构简单、制作方便、测温准确、成本低；且不会改变医务人员的使用习惯，可广泛用于替代目前常用的汞式血压计，以解决汞的危害。