一种桡动脉动态血压检测及校准方法的研究的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种桡动脉动态血压检测及校准方法，该方法首先是利用示波法测得血压值BP1进行第一次校准，其次是利用心电信号、脉搏波信号与人体动脉压之间的相关性测得血压值BP2进行第二次校准，最后利用同时测得手腕处两个不同部位的脉搏波传导时间差PWT与人体动脉血压之间的线性关系从而进行血压的连续监测。
【专利说明】一种桡动脉动态血压检测及校准方法的研究
【技术领域】
[0001]本发明整体涉及一种桡动脉动态血压检测及校准方法的研究，尤其涉及一种经过两次校准后利用脉搏波传导时间差PWT与人体动脉血压之间的线性关系从而进行血压的连续监测的装置及方法。
【背景技术】
[0002]如今，高血压已经成为最常见的心血管系统慢性病，是全球的公共卫生之一。现有的家庭和医院常用的血压测量装置，主要是基于柯氏音法和示波法。其虽能准确的测量出血压值，但其测量过程中均需要使用袖带，存在一个袖带充放气的过程，因此只能测量某个时刻的血压值，又由于“白大衣”现象的存在，使得常用的血压测量装置在血压测量过程中会存在一些误差。
[0003]目前，由于心电R波较容易被测量，ECG与PPG结合的血压测量技术成为常用的动脉血压无创测量方法之一，该方法是利用同一动脉脉搏波从心电R波传输至脉搏波特征点之间的时间间隔PTT来估计血压。然而为了获得指端的PPG，通常情况下采用指夹式的PPG传感器，其导线都暴露在外面，给测量带来了不便。
[0004]两路PPG结合的血压测量技术也成为常用的无创血压测量方法之一。两路PPG结合的血压测量技术是将两个PPG传感器放置于人体的两个不同部位，如手指与脚趾，手指与耳朵，手指与上臂及手指与手腕等。两路PPG结合的血压测量技术能够保持动脉血管的一致性，且避免了心脏与射血期的影响。但由于两个传感器之间的距离易受到人体运动的变化，会影响到测量的时间间隔PTT，从而使估计得到的血压值产生误差。
[0005]用脉搏波传导时间PWT来估算人体动脉血压是一种无创连续血压的测量方法，在1922年，就有人发现了脉搏波传导时间PWT与人体动脉血压的关系；1957年，又有人提出了脉搏传导时间PWT与动脉血压之间呈线性关系，但这种关系仅在某一个体的一段时间内是相对稳定的，对不同个体PWT与BP之间的比例系数是不同的，而在以往的研究中，对不同的个体都是采用相同的比例系数来计算，存在一定的误差。
【发明内容】
[0006]本发明提供的是一种桡动脉动态血压检测及校准方法，通过示波法和ECG与PPG结合的方法进行两次校准，再利用同时测得手腕处两个不同部位的脉搏波传导时间差PWT与人体动脉血压之间的线性关系从而进行血压的连续监测。
[0007]本发明为了实现上述目的，可以使用以下方案:
[0008]本发明提供了一种桡动脉动态血压检测及校准方法，具有:脉搏波信号测量模块；心电信号测量模块；袖带模块；数据存储模块；数据分析处理模块；显示模块；其中，首先将装置戴在手腕上利用微处理器控制泵与阀，对袖带进行充气，利用示波法测量血压的原理测得血压值BP1，将其作为第一校准血压；然后，用手指接触装置上的两个电极，同时袖带进行充气，使得压电薄膜与皮肤充分接触，即能同时测得脉搏波信号与心电信号，再利用脉搏波信号、心电信号与人体动脉压BP之间的相关性测得第二校准血压BP2 ;两次血压校准后，再利用脉搏波传导时间PWT与人体动脉压BP之间的线性关系得出最终的血压值。
[0009]本发明所涉及的是一种桡动脉动态血压检测及校准方法，其是在实现连续血压的测量前通过两种方法实现两次校正，并将两次校正的血压值存储于数据存储模块。两次校正后，利用显示屏下放置的与人体皮肤接触的3X2点阵型压电薄膜所测得的腕部不同部位的脉搏波，再利用脉搏波传导时间差最终得到人体动脉压。
[0010]发明效果
[0011]本发明涉及的是一种桡动脉动态血压检测及校准方法，其特点是在腕部实现血压的连续测量，该部位测量血压舒适性较好且受体位变化的影响小，测量误差较小；在实现血压的连续测量前先通过常用的血压测量方法进行两次校准，使的连续测量的血压较准确；采用3X2点阵式压电薄膜，由于整个压电薄膜片比较小，所测腕部不同部位较接近，使得所测脉搏波传导时间较精确，进而所得连续血压值较精确，误差小。该动态血压连续测量校准装置与以往的连续血压测量装置相比，在不同个体测量前只需进行一次校准即可实现连续血压测量，操作简单，可随时随地使用，舒适性较好，适宜长期佩戴。同时在第二次血压校正时采用的是心电信号与脉搏波信号结合的技术，与三个电极接触还能实现心电信号的监测，容易及时发现高血压等心脑血管疾病。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1A是本发明桡动脉动态血压检测及校准装置俯视图。
[0013]图1B是本发明桡动脉动态血压检测及校准装置侧视图。
[0014]图2是本发明桡动脉动态血压检测及校准装置的系统框图。
[0015]具体实施方法
[0016]下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的说明，并不是把本发明的实施范围局限于此。
[0017]如图1A是桡动脉动态血压检测及校准装置俯视图，将该装置戴于左手手腕，显示屏贴手腕内侧，按下开关，微控制器控制泵与阀对袖带进行充气与放气，从而得到第一校准血压，并将其存储于数据存储模块。
[0018]如图1B所示为桡动脉动态血压检测及校准装置侧视图，得到第一校准血压后，微控制器控制泵与阀使得袖带放气，放气至压力传感器与人体皮肤充分接触，进而3X2点阵式压电薄膜也与人体皮肤能充分接触，从而测得三个脉搏波信号，并将所得到的三个脉搏波信号存储于数据存储模块。随后右手手指接触装置侧面的电极101和电极102，装置袖带上的电极103已与人体接触，利用三点法测得心电信号。然后将心电信号以及3X2点阵式压电薄膜的第二行测得的脉搏波信号在数据分析处理模块进行分析处理得到第二校准血压，并将其存储于数据存储模块。
[0019]两次血压校准后，微控制器控制提取数据存储模块中3X2点阵式压电薄膜的第一行和第三行脉搏波信号并将其送入数据分析处理模块得到脉搏波传导时间差，再在该模块中利用脉搏波传导时间差PWT与人体动脉压BP之间的线性关系推导出血压，并将该血压在显示屏上进行显示。
【权利要求】
1.一种桡动脉动态血压检测及校准方法，其特征在于进行两次校准后实现血压的连续测量，包括如下步骤: 利用微控制器控制袖带模块，从而得到第一校准血压，并将其存储于数据存储模块； 得到第一校准血压后，微控制器控制泵与阀使得袖带放气，放气至压力传感器与人体皮肤充分接触，利用所述脉搏波信号测量模块获得三个腕部不同部位的脉搏波信号，并将该三个脉搏波信号存储于数据存储模块；再利用所述心电信号测量模块获取心电信号，将获得的心电信号与其中一个脉搏波信号送入数据分析处理模块，得到第二校准血压，并将其存储于数据存储模块； 两次血压校准后，将所述数据存储模块中的另两个脉搏波数据送入数据分析处理模块依据脉搏波传导时间PWT与人体动脉血压BP的线性关系进行分析处理，进而得到血压值，并将其在显示屏上进行显示。
2.根据权利要求一所述的腕式血压连续测量校准装置及方法，其特征在于: 其是由微控制器控制脉搏波信号测量模块，心电信号测量模块，袖带模块，数据存储模块，数据分析处理模块，显示模块。
3.根据权利要求一所述的桡动脉动态血压检测及校准方法，其特征在于: 其脉搏波信号测量模块是由3X2点阵式压电薄膜传感器经前置放大电路、带通滤波电路、主放大电路和50Hz陷波电路与电平调整电路连接构成，用于采集处理脉搏波信号。
4.根据权利要求一所述的桡动脉动态血压检测及校准方法，其特征在于: 其心电信号测量模块是由电极101、电极102以及电极103经前置放大电路、带通滤波电路、主放大电路和50Hz陷波电路与电平调整电路连接构成，用于采集处理心电信号。
5.根据权利要求一所述的桡动脉动态血压检测及校准方法，其特征在于: 其袖带模块是由阀、泵、压力传感器以及袖带组成；阀、泵以及袖带通过微处理器的控制得到第一校准血压；压力传感器是确保袖带内的气体能够使得3X2点阵式压电薄膜与人体皮肤能够充分接触，从而能够获得脉搏波信号。
6.根据权利要求一所述的桡动脉动态血压检测及校准方法，其特征在于: 其数据存储模块用于存储第一校准血压、第二校准血压、脉搏波信号与心电信号，便于设备的分析处理与显示。
7.根据权利要求一所述的桡动脉动态血压检测及校准方法，其特征在于: 其数据分析处理模块用于处理心电信号与脉搏波信号从而得到第二校准电压与最终的血压值；获得第二校准血压的原理是依据心电信号R波与脉搏波信号特征点之间的时间差与人体动脉压之间的相关性；获得最终血压值的原理是依据脉搏波传导时间差PWT与人体动脉压BP呈线性关系。
【文档编号】A61B5/0225GK104257371SQ201410537675
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年10月13日 优先权日:2014年10月13日
【发明者】韦然, 惠芳, 王金海, 汪剑鸣, 孙微, 岳晨飞 申请人:天津工业大学