使用便携装置的连续无袖套式血压测量的制作方法
【专利摘要】本发明描述了一种便携式血压监测器，其包括集成的声学装置、光学传感器、以及控制电路，所述光学传感器包括光源或脉搏血氧计装置的至少其中之一，所述控制电路与集成的声学装置和光学传感器耦接。附加地，描述了一种被配置成测量血压的便携式电子装置，其包括便携系统和如上所述的便携式血压监测器。在实施例中，血压的测量方法包括利用集成的声学装置感测心音，利用光学传感器测量周边部位处的血脉搏率，使用感测的心音和测量的血脉搏率计算脉搏波传递时间，以及使用所述心音和所述血脉搏率将血压相关联。
【专利说明】使用便携装置的连续无袖套式血压测量
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种便携式血压监测器、用于测量血压的便携式电子装置以及血压的测量方法。
【背景技术】
[0002]血压(有时被称作为动脉血压)是由循环血对血管壁施加的压力并且是主要生命体征之一。在每次心跳期间，血压在最大压力(收缩压)与最小压力(舒张压)之间变化。循环中的血压主要是由于心脏的泵送作用。平均血压中的差别对于在循环中从一个位置到另一位置的血液流动是责任重大的。平均血流速度取决于由血管呈现的对流动的阻力。由于能量的粘性损失，平均血压随着循环血通过动脉和毛细血管远离心脏运动而降低。
【发明内容】
[0003]便携式血压监测器被描述为包括集成的声学装置、光学传感器以及控制电路，所述光学传感器包括光源或脉搏血氧计装置的至少其中之一，所述控制电路与所述集成的声学装置和光学传感器耦接。附加地，配置成测量血压的便携式电子装置被描述为包括便携系统和如上所述的便携式血压监测器。在实施例中，血压的测量方法包括利用集成的声学装置感测心音，利用光学传感器测量处于周边部位的血脉搏率，使用感测的心音和测量的血脉搏率计算脉搏波传递时间，以及使用所述心音和所述血脉搏率将血压相关联。
[0004]提供本
【发明内容】
从而以简化的形式介绍构思的选择，所述构思以下在【具体实施方式】中进一步说明。本
【发明内容】
并非意在识别要求保护的主题的关键特征或重要特征，也并非意在用作为有助于确定要求保护的主题的范围。
【专利附图】
【附图说明】
[0005]参照所附附图描述【具体实施方式】。在说明书和附图中不同的示例中使用相同的附图标记可表示类似或相同的物件。
[0006]图1A是示出了根据本发明示例性实施例的便携式血压监测器的等距前视图。
[0007]图1B是示出了根据本发明示例性实施例的便携式血压监测器的等距后视图。
[0008]图1C是示出了根据本发明示例性实施例的便携式血压监测器的部分仰视图。
[0009]图1D是使用根据本发明示例性实施例的便携式血压监测器进行心音测量和血脉搏率的图表不意图。
[0010]图1E是根据本发明示例性实施例的便携式血压装置和便携式血压监测器的环境示意图。
[0011]图2是示出了示例性实施例中用于采用便携式血压监测器(例如图1A至IE中示出的便携式血压监测器)的方法的流程图。
【具体实施方式】
[0012]MM
[0013]当前用于测量血压的解决方案经常包括使用传统的血压计，其基于使用血压袖套的测量。其它的解决方案包括诸如在心电图装置的情况下使用身体接触式传感器。非侵入式和非闭塞式血压测量可包括同时感测两种生理学参数。然而，使用侵入式或闭塞式方法和/或多个装置是不方便且不期望的。
[0014]因此，描述一种便携式血压监测器，其包括集成的声学装置、光学传感器和控制电路，所述光学传感器包括光源或脉搏血氧计装置的至少其中之一，所述控制电路与集成的声学装置和光学传感器耦接。附加地，描述了一种配置成测量血压的便携式电子装置，其包括便携系统和如上所述的便携式血压监测器。在实施例中，血压的测量方法包括利用集成的声学装置感测心音，利用光学传感器测量周边部位处的血脉搏率，使用感测的心音和测量的血脉搏率计算脉搏波传递时间，以及使用心音和血脉搏率将血压关联。
[0015]示例件实施例
[0016]图1A至IE示出了根据本发明示例性实施例的便携式血压监测器102和便携式血压装置100。如所示的，便携式血压监测器102包括集成的声学装置106。集成的声学装置106可包括麦克风，所述麦克风配置成作为手机、智能手机或其它装置中的部件安设，并且可包括配置成检测声音的装置。在实施例中，集成的声学装置106可包括麦克风，该麦克风用作为智能手机的麦克风部分(例如当人员使用该装置作为电话并语音输入时使用的同一麦克风)。在另一实施例中，集成的声学装置106可包括第二麦克风。集成的声学装置106可包括能配置成将心音转化为电信号的声-电转换器和/或传感器。能用作为集成的声学装置106的麦克风的一些实例可包括电容式麦克风、动态麦克风、驻极体电容式麦克风、带式麦克风、碳粒式麦克风、压电式麦克风、光纤式麦克风、激光式麦克风、液体式麦克风和/或MEMS麦克风。集成的声学装置106可位于便携式血压装置100的不同位置。在一个实施例中并如图3中所示，集成的声学装置106可位于便携式血压装置100的底部(例如接近于充电连接器108)。
[0017]在一些实施例中，便携式血压监测器102可包括光学传感器104，所述光学传感器包括光源112或脉搏血氧计装置110的至少其中之一。脉搏血氧计装置110可包括医疗装置，所述医疗装置(与直接通过血液样品测量氧饱和度相反)间接地监测患者血液的氧饱和度并且改变皮肤中的血容量，产生光电容积描记图(photoplethysmogram)。光学传感器104可结合到健康监测器中，诸如结合到便携式血压装置100和/或便携式血压监测器102中。在其它实施例中，脉搏血氧计装置104可包括能够检测光电容积描记(PPG)信号的任何装置。
[0018]光学传感器104可包括光源112和脉搏血氧计装置110或其它检测器(例如光电二极管)。在一些实施例中，光源112可包括至少一个小的发光二极管(LED)以及通过患者身体半透明部分(例如指尖、耳垂等)的脉搏血氧计装置110 (例如光电二极管)。在其它实施例中，光源可包括激光器。在一个实施例中，光学传感器104 (例如光源112和脉搏血氧计装置110 二者)在便携式血压装置100的背侧(例如远离显示器和/或扬声器114的那侧)上安设。在该实施例中，光源112和脉搏血氧计装置110能够但并非要求地彼此面对。这种构造能允许为了用户在握持便携式血压装置100时的方便性。在这些实施例中，当使用LED时，例如一个LED能是红的，带有660纳米的波长，且另一个LED能是红外的(例如波长为905、910或940纳米)。波长范围可包括约400纳米至约1000纳米。处于这些波长的吸收带在氧合血红蛋白及其脱氧形式之间显著不同。因此，氧合/脱氧血红蛋白率能从红光和红外光的吸收率计算。对于590和805纳米的波长而言，氧合血红蛋白和脱氧血红蛋白的吸光率是相同的(等吸光点)。监测到的信号在时间上随心跳一起波动，这是因为动脉血管随着每次心跳扩张和收缩。因而，检测脉搏对脉搏血氧计的操作至关重要并且在没有脉搏的情况下脉搏血氧计将不会作用。
[0019]便携式血压装置100包括控制电路118。在实施例中，控制电路118可包括硬件、软件、和/或配置成使用光学传感器104和集成的声学装置106将血压关联的固件。在实施例中，控制电路118包括计算电路122 (例如计算机处理器和内存)，所述计算电路带有如下指令，所述指令根据从光学传感器104和集成的声学装置106接收到的测量结果(例如收集的波形)而检测和/或关联血压。在实施方式中，收集的波形可通过计算机处理器使用后端软件处理并且能在适合的前端软件应用上显示。
[0020]非侵入式和非闭塞式血压测量可包括感测两种生理学参数，所述感测可包括跨过已知距离的个体脉搏的两个定时测量。便携式血压装置100可包括集成的声学装置106和集成到便携装置(例如便携式血压装置100)上的光学传感器104以使用脉搏波传递时间(PWTT)测量收缩血压(SBP)。血压能被凭经验地测量且接受为与主动脉瓣和周边部位(例如，诸如手指)之间脉搏的到达时间有关。如图1D中所示，该方法能包括测量周边部位(例如手指)处ECG波形的‘R’顶点与使用光电容积描记(PPG)测量的脉搏顶点之间的时间差。心音(例如图1D中的HSl)能使用与用于测量血压的便携式血压装置100(例如移动电话、智能手机等)集成的灵敏式麦克风(例如集成的声学装置106)和光学PPG传感器(例如脉搏血氧计装置110)测量。特征在于4种典型声音(例如HSl、HS2、HS3、HS4)的心音能与ECG波形中的具体顶点相关联。特征性HSl声音与ECG波形中的‘R’顶点相对应并能使用电话上的集成的声学装置106轻易检测。在具体的实施方式中，通过将手指放在光学传感器104上测量脉搏，所述光学传感器具有将光传递到组织中的光源112以及检测反射光的脉搏血氧计装置110。手指动脉中的血流引起脉搏血氧计装置110处光的脉动。所述脉动与周边处主体的脉搏率有关。使用一个或多个心音测量血压可代替ECG测量的要求。
[0021]示例性方法
[0022]图2示出采用了使用血压装置(诸如图1A至IE中示出的便携式血压装置100)的血压测量技术的示例性方法200。
[0023]如图2中所示，心音被感测(方框202)。在实施例中，作为便携式血压装置100的一部分安设的集成的声学装置106能靠近于个体心脏放置。将集成的声学装置106靠近于心脏放置允许对心音(例如心跳)检测。心音可与使用控制电路118和/或微处理器的ECG波形中的具体顶点相关联。
[0024]血脉搏率被测量(方框204)。在实施例中，测量血脉搏率包括将手指(或其它周边部位)放置在光学传感器104上，(例如脉搏血氧计装置)带有将光传递到手指组织中的光源112，并且脉搏血氧计装置110检测从手指反射至脉搏血氧计装置110的光。
[0025]计算脉搏波传递时间(方框206)。在实施例中，计算脉搏波传递时间可包括使用同步电路120和/或计算电路122。如图1D和IE中所示，计算脉搏波传递时间可包括使用计算电路122，以用于计算ECG的R-顶点与PPG的顶点之间的时间差。在图1D中，心音I (HSl)对应于示出的R-顶点。
[0026]使用血脉搏率将血压相关联(方框208)。在实施例中，关联血压可包括使用血脉搏率、心音、和/或控制电路118。主动脉瓣与周边部位间脉搏的到达时间能与从血脉搏率和心音检测的波形中的具体顶点相关联以确定个体的血压。在具体的实施方式中，计算电路122能使用测量的脉搏波传递时间与例如来自数据库的经验性数据相关联。经验性数据可从以下来源、诸如在线数据库、在控制电路118中包括的内存等获得。
[0027]
[0028]尽管已经以具体至结构特征和/或方法操作的言语描述了本发明的主题，然而应理解的是所附权利要求中限定的主题不必受限于上述具体特征或行为。而是，以上描述的具体特征行为作为实施权利要求的示例性形式而被公开。
【权利要求】
1.一种便携式血压监测器，其包括: 集成的声学装置； 光学传感器；以及 与所述集成的声学装置和所述光学传感器耦接的控制电路。
2.根据权利要求1所述的便携式血压监测器，其特征在于，所述集成的声学装置包括麦克风传感器。
3.根据权利要求1所述的便携式血压监测器，其特征在于，所述集成的声学装置在便携式血压监测器的第一侧部上安设，所述第一侧部与便携式血压监测器的带有光学传感器装置的第二侧部相邻。
4.根据权利要求1所述的便携式血压监测器，其特征在于，所述光学传感器包括脉搏血氧计装置。
5.根据权利要求1所述的便携式血压监测器，其特征在于，所述控制电路配置成测量脉搏波传递时间。
6.根据权利要求1所述的便携式血压监测器，其特征在于，所述控制电路包括同步电路，所述同步电路配置成将心音测量与光电容积描记(PPG)测量同步。
7.根据权利要求1所述的便携式血压监测器，其特征在于，所述控制电路包括计算电路，所述计算电路配置成控制所述集成的声学装置和所述脉搏血氧计装置。
8.根据权利要求1所述的便携式血压监测器，其特征在于，所述光学传感器包括光源。
9.一种便携式电子装置，其配置成测量血压，所述便携式电子装置包括: 便携系统；以及 集成到所述便携系统中的便携式血压监测器，所述便携式血压监测器包括 集成的声学装置； 光学传感器；以及 与所述集成的声学装置和所述光学传感器耦接的控制电路。
10.根据权利要求9所述的便携式电子装置，其特征在于，所述便携系统包括手机装置。
11.根据权利要求9所述的便携式电子装置，其特征在于，所述便携系统包括智能手机>j-U ρ?α装直。
12.根据权利要求9所述的便携式电子装置，其特征在于，所述便携系统包括平板计算机装置。
13.根据权利要求9所述的便携式电子装置，其特征在于，所述声学装置包括麦克风传感器。
14.根据权利要求9所述的便携式电子装置，其特征在于，所述声学装置在便携式电子装置的第一侧部上安设，所述第一侧部与便携式电子装置的带有光学传感器的第二侧部相邻。
15.根据权利要求9所述的便携式电子装置，其特征在于，所述光学传感器包括脉搏血氧计装置。
16.根据权利要求9所述的便携式电子装置，其特征在于，所述光学传感器包括光源。
17.一种血压的测量方法，其包括: 利用集成的声学装置感测心音； 利用光学传感器测量周边部位处的血脉搏率； 使用感测的心音和测量的血脉搏率计算脉搏波传递时间；以及 使用所述心音、所述血脉搏率以及所述脉搏波传递时间将血压相关联。
18.根据权利要求17所述的血压的测量方法，其特征在于，测量血脉搏率包括对光电容积描记(PPG)测量器进行测量。
19.根据权利要求17所述的血压的测量方法，其特征在于，测量周边部位处的血脉搏率包括从手指测量血脉搏率。
20.根据权利要求17所述的血压的测量方法，其特征在于，将血压相关联包括将收缩血压相关联。
【文档编号】A61B5/021GK104414627SQ201410453076
【公开日】2015年3月18日 申请日期:2014年9月5日 优先权日:2013年9月9日
【发明者】C-W·裴, C·C·沙乐科 申请人:马克西姆综合产品公司