一种血压判定方法与流程

本发明涉及一种血压的测试方法，特别涉及一种血压判定方法。

背景技术：

近年来高血压在中老年人群中发病率不断上升，心血管病人呈现出低龄化大众化的趋势。在这样的背景下，以往的医院诊所式的测量方式已经远远不能满足人们的测试需求，随着电子血压计的出现，这一现象才得到缓解，大大提高了效率。

高血压对人体危害非常大，不仅直接产生头疼、头晕、失眠、烦燥、心悸、胸闷等一系列症状，长期下去对心、脑、肾及其靶器官的破坏是非常严重的。许多高血压的患者死于中风、心衰和肾功能衰竭。近年来高血压在中老年人群中发病率不断上升，心血管病人呈现出低龄化大众化的趋势。如果能经常测量自己的血压，对预防和治疗心血管疾病大为有益。

电子血压计应运而生，与传统水银血压计相比有无污染，体积小重量轻，携带方便的特点，越来越多的走进了人们的家庭里。

传统的电子血压计，一般都是采用示波法进行血压的测量，示波法通过检测血液流动时碰撞血管壁产生的振动来判定血压，查找源于血管壁的搏动而产生的振荡波的包络，并根据包络与动脉血压之间的关系，得到血压值。

示波法测量血压通常算法主要分为两种：

1、采用幅度系数法

确定舒张压和收缩压，由于幅度系数法在对振荡波的最强点以及和舒张压、收缩压与其的比值系数的选取比较困难，且幅度系数法的个体适应性差。

2、波形特征法

通过识别血压波形在收缩压和舒张压处的波形变化特征来判别血压值。波形特征法的主要问题是特征点的查找苦难，容易错判、误判。

幅度系数法通过识别与确定收缩压、舒张压、平均压之间的内在关系来判定血压值。幅度系数法又分为比例系数法和s判别法，通常所说的幅度系数法指的是比例系数法，比例系数法首先查找压力震荡波中单个波波幅的最大值a(mp)，其对应的压力即平均压力map，再由平均压对应的波幅与收缩压和舒张压对应的波幅的比例关系

a(sp)/a(mp)＝x1(x1，取值在0.3一0.75之间),

a(dp)/a(mp)＝x2(x2取值在0.45一0.90之间)，

来确定a(sp)和a(dp)的位置，a(sp)和a(dp)对应的压力值即是收缩压sbp和舒张压dbp，如图1所示；系数x1、x2是通过统计方法得到的，收到袖带弹性、振荡波幅度、平均动脉压、动脉管壁的刚性、心率、血管壁粘滞度等因素的影响，个体适应性比较差。幅度系数法的核心是系数x1、x2的选取。

波形特征法通过识别血压波形在收缩压和舒张压处的波形变化来判别血压值。比较典型的波形特征点法有两种：定性法和拐点法，通常所说的波形特征法指的是拐点法。拐点法认为收缩压、舒张压和压力振荡波包络线的拐点相对应；波形特征法在查找方面主要有两个问题，一是在振荡波包络线的确定中，拟合包络线的函数不是统一的，由于采用的算法不同会导致特征点的位置不同，而是由于传感器采集的压力振荡波波幅非常小，并可能混有各种原因引人的干扰信号，这也使得压力振荡波包络线特征点的确定非常困难，如图2中用高斯曲线拟合振荡波包络线，特征点的位置不是很明显；波点特征法的主要问题是特征点的查找。

以上的算法缺陷，导致了市场上的常规电子血压计准确度测量不稳定、重复性差，成为影响客户体验的主要原因。

现有的技术存在的问题还包括：

1、在振荡波包络线的确定中，拟合包络线的函数不是统一的，主要有多项式拟合，由于采用算法的不同会导致特征点位置的不同，导致测量误差大

2、由于传感器采集的压力振荡波波幅非常小，并有可能混入各种原因引起的干扰信号，导致压力振荡波包络线特征点的确定非常困难。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种血压判定方法。

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：

本发明一种血压判定方法，包括如下步骤：

步骤s1、进行信号采集及储存；

步骤s2、在固定周期对信号进行处理；

步骤s3、选取振荡波单波的峰值点；

步骤s4、选取峰值点中的最大峰值点；

步骤s5、选取峰值点；

步骤s6、拟合振荡波包络线；

步骤s7、得出血压值。

作为本发明的一种优选技术方案，所述步骤s5之前需要进行步骤s41、进行峰值点的判定。

作为本发明的一种优选技术方案，如果所述步骤s41的结果为是、则进行步骤s5，否则重新返回所述步骤s2重新进行所述步骤s2。

作为本发明的一种优选技术方案，所述步骤s1为通过压力传感器进行信号的采集。

作为本发明的一种优选技术方案，所述步骤s2中对信号进行的处理为所述步骤s3、所述步骤s4、所述步骤s41、所述步骤s5和所述步骤s6。

作为本发明的一种优选技术方案，所述步骤s3为求振荡波各个单波的峰值点。

作为本发明的一种优选技术方案，所述步骤s41中进行峰值点的判定，判定规则为：

所述步骤s3至所述步骤s4中最后一个峰值点是否小于最大峰值点的0.6倍，如果是、则继续进行所述步骤s5及之后的步骤，如果否、则返回所述步骤s2重新进行所述步骤s2。

作为本发明的一种优选技术方案，所述步骤s5中进行选取峰值点的时候，传感器停止对数据的采集。

作为本发明的一种优选技术方案，所述步骤s6中拟合振荡波包络线的具体方式为：

采用曲线模型和所述步骤s5中选取的峰值点进行拟合振荡波包络线，其中，

进行拟合的模型包括单高斯曲线、双高斯曲线和双直线拟合。

作为本发明的一种优选技术方案，所述步骤s7中得出血压值的方式为：

通过幅度系数法和波形特征法求得血压值。

作为本发明的一种优选技术方案，所述步骤s6中求得血压值的计算步骤如下：

s601、获得前期数据，选用单高斯曲线拟合振荡波包络线、双高斯曲线或双直线拟合；

s602、查找拟合得到的高斯曲线f(x)的最大值点，对应的时间为x0，x0对应的袖套压力即为平均压map；

s603、计算时间x1、x2，计算公式为f(x1)-0.6*f(x0)、f(x2)＝0.6*f(x0)；

s604、计算得出x3、x4，计算的积分公式为：

x3对应的袖套压力即为舒张压dbp，

x4对应的袖套压力即为收缩压sbp。

作为本发明的一种优选技术方案，所述步骤s601中获得前期数据的步骤如下：

s60101、如果第i个峰值点的纵坐标在第i-1个峰值点的纵坐标的0.8倍到1.2倍之内，且第i个峰值点的横坐标与第i-1个峰值点的横坐标之差在第i-1个峰值点的横坐标与第i-2个峰值点的横坐标之差的0.8倍到1.2倍之内，则保留第i个峰值点；

s60102、如果所述步骤s60101中的条件未满足，且第i个峰值点的纵坐标满足要求，而横坐标不满足要求，则将第i个峰值点的横坐标换成第i-1个峰值点的横坐标和第i+1个峰值点的横坐标的平均值；

s60103、如果所述步骤s60101和所述步骤s60102中的条件均未满足，且第i个峰值点的横坐标满足要求，而纵坐标不满足要求，则将第i个峰值点的纵坐标换成第i-1个峰值点的纵坐标和第i+1个峰值点的纵坐标的平均值；

s60104、如果所述步骤s60101、所述步骤s60102和所述s60103中的条件均未满足，则去除第i个峰值点。

设第i-1和第i-2个峰值点不是干扰点。

作为本发明的一种优选技术方案，所述步骤s2中，固定周期为1秒至4秒。

本发明所达到的有益效果是：本发明采用高斯拟合，使用高斯函数对数据点集进行函数逼近的拟合方法；高斯拟合跟多项式拟合类似，不同的是多项式拟合是用的幂函数系，而高斯拟合使用高斯函数系，使用高斯拟合用来拟合，优点在于计算积分十分简单便捷，该方法常用于光谱建模中，因为血压传感器的压力包络线形状类似于高斯曲线，因此采用该方法进行改进血压判定方法；使得测量误差更小；排除了干扰信号的干扰；压力振荡波包络线特征点的确定更加迅速和方便。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是现有技术中示波法的原理示意图；

图2是现有技术中高斯曲线拟合振荡波包络线的示意图；

图3是本发明的流程示意图；

图4是本发明的x3、x4的计算积分公式；

图5是本发明的单高斯曲线拟合的函数图；

图6是本发明的计算x3、x4的公式的函数图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例

如图1-6所示，本发明提供一种血压判定方法，包括如下步骤：

步骤s1、进行信号采集及储存；

步骤s2、在固定周期对信号进行处理；

步骤s3、选取振荡波单波的峰值点；

步骤s4、选取峰值点中的最大峰值点；

步骤s5、选取峰值点；

步骤s6、拟合振荡波包络线；

步骤s7、得出血压值。

进一步的，所述步骤s5之前需要进行步骤s41、进行峰值点的判定；

如果所述步骤s41的结果为是、则进行步骤s5，否则重新返回所述步骤s2重新进行所述步骤s2。

具体的，所述步骤s1为通过压力传感器进行信号的采集；所述步骤s2中对信号进行的处理为所述步骤s3、所述步骤s4、所述步骤s41、所述步骤s5和所述步骤s6。

所述步骤s3为求振荡波各个单波的峰值点。

所述步骤s41中进行峰值点的判定，判定规则为：

所述步骤s3至所述步骤s4中最后一个峰值点是否小于最大峰值点的0.6倍，如果是、则继续进行所述步骤s5及之后的步骤，如果否、则返回所述步骤s2重新进行所述步骤s2。

所述步骤s5中进行选取峰值点的时候，传感器停止对数据的采集。

所述步骤s6中拟合振荡波包络线的具体方式为：

采用曲线模型和所述步骤s5中选取的峰值点进行拟合振荡波包络线，其中，

进行拟合的模型包括单高斯曲线、双高斯曲线和双直线拟合。

所述步骤s7中求得血压值的方式为：

通过幅度系数法和波形特征法求得血压值。

所述步骤s6中求得血压值的计算步骤如下：

s601、获得前期数据，选用单高斯曲线拟合振荡波包络线、双高斯曲线或双直线拟合；

s602、查找拟合得到的高斯曲线f(x)的最大值点，对应的时间为x0，x0对应的袖套压力即为平均压map；

s603、计算时间x1、x2，计算公式为f(x1)-0.6*f(x0)、f(x2)＝0.6*f(x0)；

s604、计算得出x3、x4，计算的积分公式为：

x3对应的袖套压力即为舒张压dbp，

x4对应的袖套压力即为收缩压sbp。

所述步骤s601中获得前期数据的步骤如下：

s60101、如果第i个峰值点的纵坐标在第i-1个峰值点的纵坐标的0.8倍到1.2倍之内，且第i个峰值点的横坐标与第i-1个峰值点的横坐标之差在第i-1个峰值点的横坐标与第i-2个峰值点的横坐标之差的0.8倍到1.2倍之内，则保留第i个峰值点；

s60102、如果所述步骤s60101中的条件未满足，且第i个峰值点的纵坐标满足要求，而横坐标不满足要求，则将第i个峰值点的横坐标换成第i-1个峰值点的横坐标和第i+1个峰值点的横坐标的平均值；

s60103、如果所述步骤s60101和所述步骤s60102中的条件均未满足，且第i个峰值点的横坐标满足要求，而纵坐标不满足要求，则将第i个峰值点的纵坐标换成第i-1个峰值点的纵坐标和第i+1个峰值点的纵坐标的平均值；

s60104、如果所述步骤s60101、所述步骤s60102和所述s60103中的条件均未满足，则去除第i个峰值点。

设第i-1和第i-2个峰值点不是干扰点。

所述步骤s2中，固定周期为1秒至4秒。

总的来说，本实施例中的判定方法主要包括如下步骤：

第一步，检测数字血压传感器的数据信号；

第二步，单片机根据传感器的数据信号，经过解算、选取用于拟合血压振荡波包络线的峰值点，对振荡波进行软件滤波，然后查找峰值点、处理干扰点、选取合适的峰值点；

第三步，选取拟合算法，分别采用单高斯曲线、双高斯曲线双直线拟合振荡波包络线，通过测量分析，确定具有最佳拟合效果的拟合线；

第四步，确定血压值，首先确定血压平均压力值，然后选定积分区间，由积分公式和平均压的位置确定舒张压和收缩压的位置，进而确定血压值。

本发明采用高斯拟合，使用高斯函数对数据点集进行函数逼近的拟合方法；高斯拟合跟多项式拟合类似，不同的是多项式拟合是用的幂函数系，而高斯拟合使用高斯函数系，使用高斯拟合用来拟合，优点在于计算积分十分简单便捷，该方法常用于光谱建模中，因为血压传感器的压力包络线形状类似于高斯曲线，因此采用该方法进行改进血压判定方法；使得测量误差更小；排除了干扰信号的干扰；压力振荡波包络线特征点的确定更加迅速和方便。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。