冯齐斌 秦亭亭 徐煦 张振彦 / 上海市计量测试技术研究院

0 引言

电子血压计是一种在袖带的充放气过程中由使用者手动或血压计自动加压来完成，且以数字形式显示出收缩压和舒张压的无创自动测量血压计。电子血压计主要用压力传感器接收袖带内人体动脉血压信号，通过微电脑对信号进行判断、测量、控制、显示处理后，最后由显示装置显示出人体的收缩压和舒张压及脉搏数。

电子血压计的分类：

从测量原理上可分为听诊法和示波法；从加压充气方法上可分为手动泵（手球）充、放气的半自动电子血压计和电动泵（马达）充、放气的全自动电子血压计；

从降压和升压测量血压方法可分为用降压方法测量血压的电子血压计和用升压方法测量血压的电子血压计；

从测量血压部位可分为手臂式和手腕式。

示波法测量原理：是对袖带内充入压力，直到动脉血液流动被阻断，然后缓慢地减小袖带内压力的测量血压方法。

听诊法测量原理：借助听取超过阻塞动脉并在阻塞动脉压力慢慢释放过程中的声音（称为柯氏音）的技术进行测量血压的方法。

以听诊法原理制成的电子血压计，虽然实现了自动测量血压，但安装在袖带内的拾音器易受外界噪声干扰，对测量环境的要求较高。目前市场上主流的电子血压计采用的是示波法测量原理。电子血压计具有携带方便、操作简单、显示直观的特点，已经成为医院和家庭测量血压的主要工具。

1 电子血压计静态压力示值误差的检定

为保证电子血压计的计量准确性，目前各级计量技术机构均按照JJG 692-2010《无创自动测量血压计》检定规程对各类电子血压计进行检定。依据JJG 692-2010规程要求，静态压力示值误差是电子血压计的主要检定项目之一。进行该项目的检定时，需要将电子血压计调至静态压力检测模式。虽然规程中要求生产厂家在说明书中给出静态压力检测的相关信息，但很多说明书往往还是信息不全或缺少。由于各个生产厂家进入静态压力检测模式不同，甚至同一厂家不同型号的电子血压计也有不同，导致缺乏可操作性。这一复杂情况给计量技术机构的检定人员带来了一定的困扰。

对电子血压计静态压力示值误差的检定，实际上是对安装在内部的压力传感器的示值进行测量。在电子血压计内部，通常压力传感器与快速放气阀、自动放气阀连接，对于全自动电子血压计，管路中还连接了电动泵。所以，主要任务是要解决两个问题，一是要进入静态压力检测模式，这主要针对全自动电子血压计，使电动泵停止加压动作。二是要切断压力传感器与快速放气阀和自动放气阀的通路。之后才能将压力标准器与压力传感器进行连接，再对其示值进行测量。在通常情况下，对电子血压计静态压力示值误差的检定，采用降压检定方法，但对采用升压方法测量血压的电子血压计，可采用升压检定方法。

1.1 静态压力检测模式的进入

目前市场上大多数电子血压计进入静态压力检测模式的方法，即不同厂家不同型号的血压计其按键方法会有所不同。一般生产厂家都会在产品使用说明书中给出静态压力测试的相关信息，计量检定人员可查阅相关的说明。常见的进入方法有以下几种：

方法一：单按键模式

某些型号的电子血压计，不连接袖带的情况下按“开始”键，电子血压计自动加压，当检测到加压失败后会自动卸压，同时屏幕上显示一个或两个“0”，即表明已进入静态压力检测模式。

方法二：组合键模式

某些型号的电子血压计，在删除所储存的全部测量数据后，连续两次按下“记忆/调出”键，每次大约按3 s。再次连续三次按下“记忆/调出”键，调出静态压力检测模式。

方法三：按键加插拔电池模式

某些型号的电子血压计，按住“记忆/读出”键不放开，同时安装电池，等待大约3 s，听到“咔”的声音，松开“记忆/读出”键，屏幕显示“0”及日期和时间，此时系统指向零位，表示已进入静态压力检测模式。

方法四：特殊类型

某些型号的电子血压计，需要在电子血压计电池盒中指定位置插入厂家定制的静态模式开启钥匙，再接通电源，按“开始”键，几秒钟后屏幕上显示一个或两个“0”，即表明已进入静态压力检测模式。

1.2 电子血压计与压力标准器的管路连接

对静态压力示值误差的检定，需要连接压力标准器与压力传感器。在全自动电子血压计内部，压力传感器一般与快速放气阀、自动放气阀、电动泵相连，图2展示了一种典型的内部连接结构。

图2 全自动电子血压计内部三通连接结构

测量方法可分为以下几种：

第一种方法：目前，市场上有些型号的电子血压计，在进入静态压力检测模式后，会自动切断压力传感器与放气阀、电动泵等设备的连接。这时只需用自带的袖带接头，即可完成压力标准器与压力传感器的连接。

第二种方法：采用生产厂家相应型号电子血压计的“专用接头”。此类接头结构上一般是一头封闭，中间处开有小孔。当专用接头插入袖带接头插孔内时，封闭的一头可以切断压力传感器与放气阀及电动泵的通路，中间的小孔使压力标准器与压力传感器保持连通，从而实现压力传感器的示值测量。

第三种方法：将电子血压计的外壳打开，找到压力传感器，理顺内部三通连接结构，将压力源的连接管直接与压力传感器相连接。

根据电子血压计内部结构的不同，还可利用医用止血钳把气路切断，将压力标准器的连接管与自带的袖带接头连接，通入电子血压计的袖带接头插孔内，进行静态压力示值误差的检定工作。这种方法需要一定的操作经验，要熟悉电子血压计的内部结构，计量检定人员平时要多积累这方面的知识和技能。

第四种方法：此种方法针对腕式电子血压计。由于腕式电子血压计外壳上没有外接压力源的接口，为此，必须把腕带拆下来。

打开腕式电子血压计电池盖后，先用螺丝刀将电池盒内的螺丝取出后即可拆除腕带。还有一种结构的腕式电子血压计，电池盒内无固定螺丝，需要用一字小螺丝刀把塑料卡向下压一下，即可拆下腕带。在腕式电子血压计的背面有两个带凹槽的小孔，其中一个小孔是电动泵压力的输出口，另一个大一点的孔为压力传感器的压力输入口，连接后即可进行示值误差的检定。

1.3 压力标准器的选择

根据检定规程中的要求，对电子血压计静态压力示值误差进行检定时，标准压力计压力范围至少应满足：0～40 kPa（0～300 mmHg），压力示值最大允许误差：±0.1 kPa（±0.75 mmHg）。一般选用满足以上要求的准确度等级为0.05级及以上的数字压力计作为标准器。

2 静态压力示值误差测量的不确定度评定

2.1 标准压力计

数字压力计，测量范围：0～100 kPa，准确度等级：0.02级。

2.2 被测对象

电子血压计，测量范围：0～40 kPa，最大允许误差：±0.4 kPa。

2.3 测量方法

用三通和连接管分别连接标准压力计、电子血压计及压力发生器组成检定系统。将电子血压计调至静态测量模式，由标准压力计对整个检定系统加压至测量上限，进行两次预压试验。在规定的静态压力范围内测量点不得少于5点，基本均匀分布在全量程上。由标准压力计对电子血压计逐点从高到低降压（对于降压测量模式的电子血压计）或从低到高增压（对于升压测量模式的电子血压计）进行压力测量。待压力稳定后，以标准压力计示值为准，读取电子血压计的示值。两示值之差即为电子血压计的静态压力示值误差。

2.4 测量模型

Δp=p被-p标

式中：p被—— 电子血压计的示值；

p标—— 标准压力计的示值

2.5 标准不确定度的评定

2.5.1 输入量p被的标准不确定度u(p被)的评定

2.5.1.1 对电子血压计的重复测量引起的标准不确定度u(p1)

输入量u(p1)的标准不确定度的来源主要是电子血压计的测量重复性。可以通过连续测量得到测量列，采用A类评定方法进行评定。对一台0～40 kPa，最大允许误差为±0.4 kPa的血压计在40 kPa点作了10次重复性测量，所得数据如下：40.0、40.0、40.0、40.0、40.0、39.9、40.0、40.0、39.9、40.0。

其平均值为

用贝塞尔公式算得实验标准偏差s为

则可得到标准不确定度

2.5.1.2 电子血压计分辨力的不确定度u(p2)

对于数字显示式测量仪器，如其分辨力为δx，则由此带来的标准不确定度为u(x) = 0.29δx。

该电子血压计的最小分辨力为0.1 kPa，所以：

u(p2) = 0.29δx= 0.29×0.1 = 0.029 kPa

2.5.1.3 标准不确定度u(p被)

因为u(p1)大于u(p2)，取u(p1)，则可得到标准不确定度：

u(p被) = 0.030 kPa。

2.5.2 输入量的标准不确定度u(p标)的评定

标准不确定度u(p标)主要来源于标准压力计压力值的不确定度，可根据检定证书给出的压力值的最大允许示值误差来评定。因此，应用B类方法进行评定。

根据检定证书，该标准压力计的最大允许误差为 ±0.02 kPa，此值作为区间半宽a= 0.02 kPa，认为在区间内是均匀分布的，取包含因子则标准不确定度u(p标)

2.5.3 合成标准不确定度的评定

灵敏系数

输入量的标准不确定度汇总如表1所示。

表1 标准不确定度汇总表

因xi彼此独立，所以合成不确定度为

其扩展不确定度为U= 0.1 kPa（k= 2）。

3 结语

不同厂家、不同型号的电子血压计静态压力检测模式不同，尤其是对于某些型号的电子血压计，要进行静态压力示值误差的检定必须拆开设备外壳才能连接压力管路，操作较为复杂，给电子血压计的计量检定工作带来了一定的困难。这就要求计量检定人员熟悉电子血压计的内部结构，注重积累相关的知识，不断提高操作技能，这样才能更好地完成电子血压计的检定工作。