改进的血压监测方法_2

文档序号:9353692阅读:来源:国知局
配置。因此,在第一位置中的第一压力传感器102受到压力P1,并且被配置成生成第一信号Poutl。第一信号与在紧固元件106和用户组织112之间的压力对应,该压力在动脉压力波使第一位置处在组织112之下的血管120扩张或收缩时根据组织112的形变而变化。相应地,任选的第二压力传感器104受到压力P2,并且配置成生成第二信号Pout2。第二信号与在紧固元件106和用户组织112之间的压力对应,该压力根据组织之形变而变化,该形变是由所述组织响应于使在第二位置处在组织之下的血管120扩张或收缩的动脉压力波而产生的。
[0027]将第一信号Poutl和任选的第二信号Pout2输入至被配置成使用第一信号Poutl和任选的第二信号Pout2来计算一个或更多个输出值Px、Py、Pz的处理部件108,所述一个或更多个输出值Px、Py、Pz中的每一个表示用户的动脉压力波的所检测特征。所检测的特征例如可以是:检测到的由动脉压力波施加到在下面的血管壁上的压力;动脉压力波的传播速度;或者动脉压力波的波形形状。因此,通过包含在装置中的或者和装置集成在一起的用户接口,这些输出值对于用户而言可以按原样用作输出,或者它们可以被传送至用于进一步处理的外部服务器部件。
[0028]装置100因此可以包含接口单元130或者可以连接至接口单元130,接口单元130包含至少一个用于将数据输入至装置的内部处理的输入单元,以及至少一个用于将数据从装置的内部处理输出的输出单元。
[0029]如果应用有线接口,接口单元130通常包含插入式单元,所述插入式单元用作将信息输送至其外部连接点的入口以及将信息馈送至与其外部连接点连接的线的入口。如果应用无线电接口,接口单元130通常包含无线电收发单元(rad1 transceiver unit),其包括发射机和接收机。无线电收发单元的发射机接收来自处理部件108的比特流,并且将该比特流转换成通过天线传输的无线电信号。相应地,将由天线接收的无线电信号输入至无线电收发单元的接收机,其将无线电信号转换成发送至处理部件108用于进一步处理的比特流。不同的无线电接口可以被实现成具有一个无线电收发单元,或者可以为不同的无线电接口设置独立的无线电收发单元。
[0030]接口单元130还可以包含用户界面,其具有用于输入数据的小键盘、触摸屏、麦克风和等同物以及用于输出数据的屏、触摸屏、扩音器和等同物。
[0031]将处理部件108与接口单元130电气互连以提供用于在接收以及/或者存储数据方面根据预定的、基本上程序化的过程进行操作之系统执行的工具。这些操作包括为装置和血压信息监测系统所描述的规程。
[0032]监测系统还可以包含与附接至用户的装置100通讯地连接的远端节点(未示出)。该远端节点可以是将血压监测应用作为服务提供给多个用户的应用服务器。或者,远端节点可以是安装了血压监测应用的个人计算装置。
[0033]在本发明的各个方面可以用框图、消息流图、流程图和逻辑流程图,或者使用一些其他图示来同时示出并描述,很好地理解的是,示出的单元、模块、设备、系统元件、规程和方法可以在例如硬件、软件、固件、特殊用途的电路或逻辑、计算装置或者以上的一些组合中实现。还被称为程序产品的软件例程(Software routines)是制造的制品并且可以存储在任意设备可读取的数据存储介质中,并且软件例程包括程序指令以执行具体的预定义的任务。本发明的示例性实施方案还提供了一种计算机程序产品,其可由计算机读取并且编码用于在图1a或图1b的装置或者图2a系统或图2b系统中监测用户的血压信息的指令。
[0034]另外,为了进一步的血压信息,可以测量动脉压力波的其他特征。例如,容易理解的是,第一信号和任选的第二信号具有相似的波形。可以从波形选择参考点(例如,最大值,最小值)并且在第一信号中和第二信号中检测该参考点的出现。在第一信号的波形中的参考点的例子与第二信号的波形中的参考点的例子之间的时间间隔与压力波从第一压力传感器行进至第二压力传感器所需的时间对应。因此,可以通过用预定的传感器距离除以确定的时间间隔计算出用户的动脉压力波的传播速度。已知的是,在血管中的血压波的速度可以用于指示血管壁的刚性。
[0035]如另一方面,波形形状还可以用于指示血管壁的刚性。例如,已知的是,看到的反射波接近峰值通常指示血管的刚性增加。可以通过根据波形计算的值(例如,脉冲的高度比脉冲的宽度)来测量该估计的刚性,并且可以使用其来指示感兴趣的动脉压力波的刚性特征。
[0036]本新颖的解决方案的重要促成因素是使用先进的电容式压力传感器获得的高分辨率。作为实例,在村田(Murata)电子的压力传感器部件SCP1000的数据表中给出的噪声是1.5Pail.8Hz和25 μ A。这对应于1.1Pa/ V Hz的噪声密度,其等于假设密度为lkg/Ι的0.1lmm血液。如果预定的传感器距离例如是Icm并且增益因子是1,则一个第二测量给出了数量级为1%的校准误差(标准偏差)。这非常适用于非侵入性血压测量。
[0037]提议的解决方案提供了一种用于测量并监测血压信息的用户友好的、应激最小化的并且仍然准确的方法。配置固有地坚固,原因是涉及动脉的压力传感器的定位不如在常规的光学布置中调节元件时对误差的敏感。另外,设备的校准快速且容易,并且可以在没有使用附加参考设备测量的情况下实现。
[0038]如较早讨论的,所检测特征可以例如是检测到的由动脉压力波施加到在下面的血管壁上的压力。然而,任何测量布置取决于测量布置和条件。为了具有可比较的参考值,需要将输出值校准。在本配置中,校准是简单的并且可以在没有附加测量装置的情况下进行。
[0039]图3a和图3b示出了传感器布置300的示例性实施方案。任选的参考电容器301 (REF)位于第一压力传感器102与任选的第二压力传感器104之间。压力传感器102、104和参考电容器301可以位于布置在传感器布置的腔302中。从下面看,腔可以例如是圆柱形、立方形或其他任意合适的形状。腔302可以填充物质例如凝胶等以获得在组织与压力传感器102、104和参考电容器301之间的液体接触而有效地传送搏动。膜片303可以被布置成覆盖腔302。应当注意,传感器布置300是示例性的并且压力传感器和参考电容器301的数量和位置可以不同。在同一腔302中可以有多于一个的压力传感器102、104和/或参考电容器。
[0040]图4示出了具有可以用于血压监测的若干示例性的点的示例性脉搏波。血压是血液向血管壁施加的压力。在血管中,脉搏波或脉搏压力波是压力波(而非血液本身)传播的结果。在心动周期中,脉搏波在心室收缩期间或心缩期最高,而在心室驰松期间或心舒期最低。收缩血压(systolic blood pressure,SBP)指在心室收缩中最高的主动脉压力,而舒张血压(diastolic blood pressure,DBP)指在心室驰松之后并且在主动脉瓣打开之前最低的主动脉压力。可以将血压报告为毫米萊柱(mmHg) ;lmmHg等于约133.32帕斯卡。通常的 SBP 是 120mmHg,而 DBP 是 80mmHg,或者 120/80mmHg。
[0041]接下来解释在图4的示例性脉搏波中的示例性的点。应当注意,这些点仅是示例性的。可以使用常见的信号分析方法来识别和分析点的数量。可以在监测中使用点的绝对值以及在脉搏波上点的相对位置。
[0042]谷值:表示在脉搏波中测量的压力最低时的位置,舒张谷值。
[0043]上升:表示在脉搏波中测量的压力正在上升的位置。其可以是上升最快速的点。
[0044]峰值:表示在脉搏波中测量的压力最高时的位置,收缩峰值。
[0045]反射波:例如,当较大的动脉分叉为较小的动脉时,该反射波由血管中的不连续性而引起。该不连续性发生在循环系统中的多个部位中,例如,在腹部中的高阻(high-resistance)小动脉中,并且每个部位产生反射波,所述反射波结合以形成单个波。
[0046]降中峡:其是主动脉瓣闭合的结果。由于主动脉电容性的行为,在降中峡之后压力更高;在主动脉瓣恰好闭合之前,血液短暂的流回至心脏,由此降低了主动脉中的压力;接下来,因为压力降低,所以主动脉释放储存的机械能并且推动血液向前。这产生了放大最初脉搏波的压力波。
[0047]图5示出了用于识别例如图4中示出的示例性的点的脉搏波测量过程的示例性流程图。501接收来自压力传感器102、104的脉搏波数据可以包括短期监测或连续监测。测量可以是实时的,或者可以首先将接收的脉搏波数据存储在某处而稍后进行分析。可以使用常见的信号处理方法来处理测量的脉搏波数据。502处理可以包括例如具有截止频率为0.1Hz的高通滤波。502处理可以包括例如具有截止频率为30Hz的低通滤波。例如可以使用指数加权平均滤波器、窄带滤波器(spike filter)、S-G滤波(Savitzky-Golay)或具有保留了脉搏的原始形状
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