一种新型台式水银柱血压计安全防漏装置的设计

袁公贤，汪迎晖（通信作者）

武汉大学中南医院 1 综合病区，2 综合超声影像科 （湖北武汉 430071）

高血压是心脑血管疾病的重要危险因素，与心脑血管疾病患者的发病和病死密切相关[1-2]。近年来，随着人们生活方式和生活节奏的改变以及人口老龄化的加速，我国高血压患病率呈逐年上升趋势，成年人的高血压患病率约为27.9%，即全国约有2.45亿高血压患者[3-4]。与欧美国家相比，卒中在我国高血压患者中更为常见[5]。目前，我国高血压及其相关心脑血管疾病的负担日益加重，已成为重大的公共卫生问题，因此，早发现、早诊断和早治疗高血压显得尤为重要。

传统的台式水银柱血压计是公认的无创性血压测量的金标准，常被用于计量电子血压计的准确性。但水银柱血压计的水银环境污染问题日益引起了相关人员的重视，其问题主要源于传统的台式水银柱血压计的开关设计不合理，容易导致水银外溢。针对台式水银柱血压计水银外溢的问题，有研究人员曾提出过一些解决办法，但均设计较复杂，实用性较低[6-7]。基于此，本研究设计了一种新型的不对称“V”型水银槽开关，其具有“提醒”功能，且操作简便，实用性强，可用于解决台式水银柱血压计使用过程中水银外溢的问题，现报道如下。

1 设备材料

台式水银柱血压计（鱼跃牌，产品标准号：GB3053-93）（图1），新型不对称“V”型水银槽开关（图2）。

图1 台式水银柱血压计

图2 新型不对称“V”型水银槽开关

2 设计

2.1 总体设计

新型不对称“V”型水银槽开关由左侧垂直臂、左侧水平臂、右侧水平臂和右侧垂直臂组成；左侧垂直臂垂直固定于左侧水平臂左边沿上；右侧垂直臂垂直固定于右侧水平臂右边沿上；左侧水平臂的右侧与右侧水平臂的左侧固定连接，组成“V”型结构。

2.2 结构设计

新型不对称“V”型水银槽开关与台式水银柱血压计水银槽开关的轴心之间可形成旋转式连接。左侧水平臂和右侧水平臂组成不对称“V”型结构。右侧水平臂紧邻凸出的水银槽，其长度受限且固定。左侧水平臂的长度取决于开关的轴心与血压计底座内面的垂直距离。

“V”型结构的夹角是固定的，大小为135°。当台式水银柱血压计处于关闭状态时，老式指针式水银槽开关与平面直角坐标系正方向之间的夹角为45°；当台式水银柱血压计处于开放状态时，老式指针式水银槽开关与左侧水平面的夹角为45°；即从关闭状态至开放状态，需逆时针旋转90°。以上因素决定了本研究设计的不对称“V”型水银槽开关的左侧水平臂只能位于左侧的水平位置（即钟表刻度盘的9点钟位置），当逆时针旋转90°时，左侧垂直臂才能刚好卡在钟表刻度盘的6点钟的“提醒”位置，因此，“V”型结构的夹角只能为135°（当水银槽处于关闭状态时，左侧水平臂位于钟表刻度盘的9点钟位置，右侧水平臂与平面直角坐标系正方向之间的夹角为45°），左侧水平臂、左侧垂直臂、右侧水平臂及右侧垂直臂的长度分别为2.3、1.5、1.0、1.0 cm。

2.3 功能设计

新型不对称“V”型水银槽安全防漏装置的实现：现有台式水银柱血压计结构框架无需做大的调整，仅将老式指针式水银槽开关更换为新型不对称“V”型水银槽开关即可。

新型不对称“V”型水银槽安全防漏装置在血压测量中的使用：当新型不对称“V”型水银槽开关处于关闭状态时，右侧水平臂与平面直角坐标系正方向之间的夹角为45°（图3）；逆时针旋转90°时阀门开放（图4）；在测量血压时，气囊加压充气使水银在柱状玻璃管里升高，按照步骤测量血压；完成血压测量后，首先排空袖带内多余的气体，拧紧气囊的放气阀门，将气囊、橡胶管、袖带整齐放入盒内，然后将整个血压计向右倾斜，使液体水银回流至水银槽内，关闭阀门闭合上盖底座，整个血压测量过程结束。

图3 “V”型水银槽开关闭合状态的局部图

图4 “V”型水银槽开关开放状态的局部图

在上述过程中，新型不对称“V”型水银槽开关的左侧水平臂由钟表刻度盘9点钟位置逆时针旋转至钟表刻度盘6点钟的位置（即水银槽阀门打开处于准备测量血压的状态），左侧垂直臂刚好抵住血压计底座内面的卡位，此时，可发挥“提醒”功能的作用，即一旦使用者忘记关闭开关，血压计的上盖则将被强制性卡住，造成血压计盒子无法合上，预警性避免了使用后忘记关闭阀门造成水银泄漏的后果（图5）。

3 讨论

高血压是目前常见的慢性心脑血管疾病，是影响人类健康的重要公共卫生问题。现阶段，全球大约有10亿高血压患者，而我国的高血压患者人数占据了全世界高血压患者总人数的1/5以上[8-9]。全世界每年约有1 700万人死于心脑血管疾病，其中，高血压并发症引起的病死人数多达940万人，因心脏病和中风病死的人中分别有45%和51%是由高血压引起的，因此，提高人群中高血压患者的知晓率、治疗率和控制率是遏制高血压危害的主要应对策略[3]。

血压测量是评估血压水平、诊断高血压以及观察治疗用药降压效果的有效手段和方法。普通人群的高血压筛选，高血压治疗前后血压的变化是医师调整治疗方案的最重要依据，如果血压计测量结果不准确，则会使医师对高血压患者的血压做出误判，基于不合格血压计读取的错误血压参数会产生错误的治疗用药方案，甚至伤及患者，危害极大[10]。

目前，医疗卫生机构日常工作使用和普通家庭购买自用的血压计数目庞大。血压计包括电子血压计和传统的台式水银柱血压计[11]，前者因为操作简单、读数方便和环保而广被使用，但因不同厂家的电子血压计采取的技术方法不统一、测量血压的质量控制标准不一致，其准确性和可重复性长期为人诟病。台式水银柱血压计所测血压是公认的无创性血压测量金标准，其应用早已被列入医学教材中，属于医学生进入实习阶段前必须掌握的基本临床技能，并长期被广泛应用于医院各个科室和普通家庭中。

台式水银柱血压计由气囊放气阀、袖带、水银槽、水银、柱状刻度表、玻璃管及上盖底座外壳组成，其最大缺点在于水银外溢污染生态环境，并影响人们的身体健康，因此，电子血压计的需求日渐增多。台式水银柱血压计的水银容易外溢的原因在于水银槽的老式指针式开关设计过于简单且不合理，只具有“开”和“关”的功能，在测量血压时，人们往往会忘记复原闭合水银槽的开关，从而导致水银从血压计顶端的小孔泄漏。

基于台式水银柱血压计水银泄露的问题，相关人员曾采用不同的办法来解决。如通过新增加回流管道回收外溢的水银防止污染环境[6]，但台式水银柱血压计盒子内的容积有限，没有足够的空间用以添加占位较大的新零件，且回流管道过于复杂，容易导致故障频发，造成维修成本增加；还有给水银槽开关额外增加一块弹簧片以发挥“提醒”功能的安全防漏设计[7]，但这种通过小螺帽固定的弹簧片，其位置易随着小螺帽的松动而发生变化，难以保证实际使用效果；而本研究设计的新型不对称“V”型水银槽安全防漏开关则可以很好地解决以上问题。

综上所述，本研究提出的新型不对称“V”型水银槽开关的设计合理有效，能便捷地解决台式水银柱血压计水银泄漏的问题。此设计具有以下优点：（1）该开关尺寸较小，属于一个小零件，应用至现有的台式水银柱血压计时，无需对其外观和其他零件做任何挪位和变动，生产费用较低，通用性好，易于加工，医疗器械厂家无需额外耗费大量时间和精力重新设计和颠覆旧有的模具，便于厂家迅速生产、迅速改良和整合现有台式水银柱血压计；（2）该开关操作简单，易于被用户接受；（3）不影响台式水银柱血压计准确测量血压的性能，且可避免因水银泄漏造成环境污染，从而实现保护生态环境。