背景

本项目是东南大学生物科学与医学工程学院医学电子学专业必修课程——医学电子系统课程设计的2020年八个选题之一。笔者从今天开始将对于该项目进行实时的记录，时间维持大约一学期，更新时间不定，但是会整体性介绍并实现提设计要求。
由于实验课程讲义属于教学内部资料，在此不进行公开。
本项目记录的相关内容可以开源供现在与未来有类似或者相同任务需求的电子领域或者CS领域的朋友以借鉴与参考。同时，个人实力也是有限的，所以也希望与大家交流，共同学习，欢迎批评指正。
本项目可能涉及到如下内容，如果需要请事先预备学习：

Arduino 开发板的编程
模拟电路与传感器
单片机原理
数字信号处理
微信小程序开发

示波法测血压

血压的基本概念

定义

血压（bloodpressure，BP）是指血液在血管内流动时作用于单位面积血管壁的侧压力，它是推动血液在血管内流动的动力。在不同血管内被分别称为动脉血压、毛细血管压和静脉血压，通常所说的血压是指体循环的动脉血压。当血管扩张时，血压下降；血管收缩时，血压升高。
心室收缩，血液从心室流入动脉，此时血液对动脉的压力最高，称为收缩压；心室舒张，动脉血管弹性回缩，血液仍慢慢继续向前流动，但血压下降，此时的压力称为舒张压。也就是说，心脏泵出血液的时候形成的血压就是收缩压，也叫高压；在血液流回心脏的过程中产生舒张压，也叫做低压。
正常成人安静状态下的血压范围较稳定，正常范围收缩压90～139mmHg，舒张压60～89mmHg，脉压30～40mmHg。高血压指未使用抗高血压药的前提下，18岁以上成人收缩压≥140mmHg和（或）舒张压≥90mmHg；低血压则为血压低于90/60mmHg。

血压的物理原理

3种类型的能量产生动脉压力：弹力、动力和重力。
最重要的是弹性能。血管结构内部的容量拉伸其弹性壁，产生反冲力，根据结构的弹性，产生压力。组成血管结构的物质不是均匀的，因此动脉血管的体积-压力关系不是线性的，而是凸面曲线。一种物质的抗拉强度被称为弹性，相反即拉伸的容易性、顺应性。正常的血流是脉动，因为心脏排空和充盈的循环性质。由此产生的主动脉容量的周期性变化导致动脉压力的周期性变化。虽然动脉血管壁的弹性随容积的变化而变化，但在短期内，容量与压力的实际的曲线关系是恒定的，因为它是由血管壁的成分决定的。大动脉弹性的曲线关系的变化要求血管壁基质发生变化，然而这种变化不是急性的，而是随着慢性进程而发生的，如长期的高血压和衰老。

决定动脉压的第二种力是动力，这是由流动的血流的速度引起的。动能等于血液质量(M)的一半的乘积，即血液体积和密度乘以血流速度的平方：血流速度的单位是距离/时间。血液流速和血管横截面面积的乘积，给出血流速度容量/时间的单位。在正常收缩压峰值时，动能只占总力量的3%左右，但动能在大静脉和肺血管的压力中所占的比例较大，因为其血流速度与大动脉相似，而弹性能则要小得多。
当使用充满液体的系统测量压力时，血流能量的重力部分很重要。这是因为传感器的位置和参考水平的选择对测量值有很大的影响，并且参考水平必须标准化。

血压的示波法测量

宏观上来讲，血压的测量方法有如下几种：
直接测量法：直接血管内测量、血管内压力导出测量
间接测量法：柯氏音测量法、示波法、恒定容积法、动脉张力法、脉搏波速法

示波法的测量原理

自动调节缠缚于上臂的袖带的充气量，改变压力，血流通过血管具有一定的振荡波，由压力传感器接收，逐渐放气，根据振荡波的变化，压力传感器所检测的压力及波动也随之变化，选择波动最大的时刻为参考点，以这点为基础，向前寻某一个值的波动点为收缩压，向后寻某一个值的波动点为舒张压。

示波法的计算

一般比较经典的测量方法是拐点法与系数法相结合的方法，其原因在于拐点法比较容易受到噪声的影响，而系数法只是一个具有统计意义的普遍估计值，二者结合才能更加准确地反映结果。
首先根据提取的震荡波峰值序列拟合振荡波包络线，查找包络线峰值点，该点所对应的袖套压力即为 MAP，然后在幅度系数法所规定的系数范围内，查找振荡波包络线峰值点左右的两个拐点 s、d，拐点所对应的袖套压力 Ps 和 Pd，即为收缩压 SBP 和舒张压 DBP。

另外，差分比值法也是一个可行的计算方案。差分比值法判定血压的原理是：结合幅度系数法和差分比值法判定血压值。计算出相邻振荡波序列的幅度差值 d 和它们的相对比值 rd (即幅度差值与它们之中前一个振荡波幅度的比值。其过程可以表示为如下的框图：

另外，也可以采用包络拟合的手段来实现计算，不过这个本质上是对于一阶采样到的结果的一中修正或者说优化，使全局性结果更加准确。

初步方案

本来电路已经基本上设计好了，但是因为疫情的原因，始终没有进行完整的实际测试，所以具体方案细节还要房后稍稍。（大哭.gif）
多说无益，直接上图。

具体电路的设计与实现，会在下一弹徐徐展开，开不了学实在减缓进度~~~

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