压力乘以按钮的面积的力推压按钮。通过测量该力，PHHM可以对身体 部分内的压力进行精确估计。
[0063] 信号采集设备可以包括多个按钮，每个按钮连接到独立的力传感器。
[0064] 用于光申〖容积脉搏波描记法（PPG)的血液光传感器
[0065] 使用PPG的脉搏血氧计自从1980年代以来已经上市。它们用于估计动脉血液中 的氧合（oxygenation)程度。向身体部分发射红光和红外光。含氧血液比不含氧血液更强 地吸收红外光；不含氧血液比含氧血液更强地吸收红光。在心脏收缩期间红外线吸收的变 化是含氧血液的量的量度，在心脏收缩之间的红光吸收水平是正被照射的血液的总量的量 度并且用于校准。
[0066] 可用的脉搏血氧计具有的缺点在于它们是独立装置，不能与其它测量装置协同工 作，并且需要包括所有必要的测量基础结构，例如电池和显示器。脉搏血氧计可以包含有 W02013/001265的PHHM的其它方面，从而分担所述基础结构的成本和体积并且允许它同时 与那些其它方面一起工作，因此将更有用的信息提供给用户。
[0067] 优选地，W02013/001265的PHHM的信号采集设备包括PPG传感器。其使用一个或 多个光传感器。可以布置（一个或多个）光传感器以用于透射或散射测量。在透射模式下， 光传感器包括一个或多个光发射器和一个或多个光检测器，所述光发射器布置成发射通过 身体部分的光，所述光检测器布置成检测从（一个或多个）光发射器发射的通过该部分的 光。在散射模式下，光传感器包括一个或多个光发射器和一个或多个光检测器，所述光发射 器布置成向身体部分发射光，所述光检测器布置成检测来自（一个或多个）光发射器的被 身体部分散射的光。优选地，在散射模式下，（一个或多个）光检测器紧靠（一个或多个） 光发射器布置。
[0068] 优选地，在任一情况下，（一个或多个）光传感器适合于发射和检测两个或更多个 波长的光。可以有适合于发射两个选定的、不同波长的光的单个、多路复用的光发射器，或 者有至少两个光发射器，其中的每一个适合于发射选定的、不同波长的光。对于（一个或多 个）光发射器的任一替代选择，在一个替代选择中，有一个多路复用光检测器，其可以检测 选定波长的光。在另一替代选择中，有两个或更多个光检测器，其中的每一个适合于检测选 定的、不同波长的光。
[0069] 优选地，选择波长中的一个使得含氧血液比脱氧血液更强地吸收光。合适的波 长为940nm。选择另一个波长使得脱氧血液比被含氧血液更强地吸收光。合适的波长为 660nm〇
[0070] 优选地，当没有光从（一个或多个）光发射器发射时，信号采集设备适合于从（一 个或多个）光检测器采集信号。这允许进一步校准在第一波长和第二波长（如果使用的 话）获得的彳目号。
[0071] 附图中的图2示意性地显示含氧血液信号（顶线）、脱氧血液信号（中线）和环境 光信号（底线）的变化。
[0072] 声传感器
[0073] W02013/001265的PHHM可以包括声传感器以便采集与心搏所产生的声音相关的 信号。声传感器可以是独立的麦克风、地震检波器或振动传感器，或者可以是设在标准手机 或平板计算机中用于语音接收的麦克风，或者它可以是用于在动脉阻断期间测量身体部分 中的压力的力或压力传感器。优选地，PHHM的处理器适合于处理由声传感器采集的信号以 确定心脏搏动的时间。
[0074] 附图中的图3显示由声传感器采集的心脏的"扑通"搏动的典型波形。显示两个连 续的脉搏。信号由大体上附图中的图4中所示的形式的振幅的包络线内的音频信号组成。
[0075] 运动传感器
[0076] W02013/001265的PHHM也可以包括运动传感器，其适合于检测信号采集设备所在 的用户身体部分的位置。优选地，PHHM的处理器适合于将来自运动传感器的信号与来自压 力传感器的信号相互关联以允许BP测量的校准。优选地，PHHM的处理器适合于发出可听的 或可视的指示给用户以移动身体部分，使得这样的校准可以发生。运动传感器可以是PHHCD 的现有部件。它可以检测由于PHHCD的加速度引起的惯性力或随着海拔高度的压力变化。
[0077] 轺声传感器
[0078] W02013/001265的PHHM的信号采集设备可以包括超声传感器以便形成动脉的横 截面的图像和/或使用多普勒干涉法来估计动脉内的血液的流速。所述超声传感器可以由 形成阵列的一组单独的元件组成。
[0079] 个人数据输入装詈
[0080] 优选地，W02013/001265的PHHM包括个人数据输入装置并且适合于存储其它个人 数据。个人数据输入装置优选地是小键盘或触摸屏，有利地是PHHCD的普通键盘或触摸屏。 可以通过这些装置输入的数据可以包括但不限于：身高、体重、腰围、手指直径和年龄。
[0081] 另外的传感器和装詈
[0082] W02013/001265的PHHM还可以包括用于向用户的身体施加电信号并且用于检测 响应那些信号产生的信号的装置，从而例如测量身体性质，例如体重指数。
[0083] W02013/001265的PHHM可以包括适合于采集可以从其导出用户身份的信号的传 感器，例如，用于获取用户的指纹。这使得能够保证与用户健康相关的导出测量结果可以直 接与用户相关联。这样的身份传感器可以与血流阻断装置相关联或者可以与电传感器的电 极相关联。有可能以这样的方式定位身份传感器，使得测量到的医学指标几乎不可能属于 除了被识别用户之外的任何人。
[0084] 数据分析
[0085] W02013/001265的传感器和装置可以以各种组合方式使用以允许采集各种健康相 关的数据。PHHM可以包括温度传感器、电传感器、血流阻断装置、用于PPG的血液光传感 器、声传感器、运动传感器、超声传感器中的一种或多种，并且优选地至少包括其中的前四 种。传感器和装置的优选组合与使用这些组合可以导出的健康相关数据的指示一起在该说 明书的结尾处提供的表中进行叙述。然而，其它组合可用于提供另外的健康相关数据，并且 TO2013/001265不限于在该说明书的结尾处提供的表中所述的组合。
[0086] 与来自包含在W02013/001265的PHHM中的任何或所有传感器和装置的信号以及 来自可以是PHHCD的一部分的其它传感器的信号的组合相关的算法可以用于将采集的信 号转换成相关的健康相关数据或改善推断医学指标（"生命体征"）的精度，如收缩和舒张 BP。也可以提取不太公知、但被医学专家承认的其它医学指标，如动脉壁硬度和脉搏心律失 常。任何或所有这些模型可被编码为软件，并且可以装载到PHHM上或远程计算机上以便处 理信号。
[0087] 优选地，W02013/001265的PHHM的处理器适合于向用户提供听觉或视觉指示以使 用户能够最佳地使用PHHM。在该情况下，优选的是处理器适合于使得指示是交互式的并且 基于从信号采集设备接收的信号，其可以用于确定信号采集设备是否处于最佳位置或是否 正被正确使用。
[0088] 优选的是处理器适合于进行多次测量结果并且将所有那些测量结果相互关联以 提供更好的健康数据指示。
[0089] 体温
[0090] 通过使W02013/001265的PHHM的PHHCD的处理器适合于提供听觉或视觉反馈以 便指示用户移动PHHM从而例如当PHHM贴靠用户的耳朵并被移动以保证传感器被引导到最 热的地方时给出最大的温度读数，可以改善核心温度估计的精度。
[0091] 优选地，将温度传感器定位在PHHM中使得PHHM能够覆盖正在测量温度的身体部 分，如耳朵。在该情况下，在使用中，温度可能朝着核心温度升高，原因是气流（draft)由于 PHHM的存在而被阻止进入。温度传感器可以与扬声器或用于再现PHHCD中声音的其它装置 搭配或组合。
[0092] 优选地，处理器适合于在几秒的时间内记录测量温度并且使用数学模型来外推预 期平衡温度。
[0093] PHHM的处理器可以适合于分析来自温度传感器的信号以提供用户的核心体温的 估计。处理器还可以适合于执行分析以确定核心温度的趋势和有诊断价值的其它导出信 息。
[0094] 脉搏率
[0095] 每个脉搏的时间可以由指示心脏收缩开始的电信号确定，并且也可以由心脏收缩 脉搏到达装置被按压在其上的身体部分的时间确定，所述时间由阻断装置中的压力传感器 或力传感器上的压力以及由通过光学传感器和/或由声学传感器（如果有的话）检测到的 吸收峰来指示。
[0096] 通过优化W02013/001265的PHHM的PHHCD的处理器适合于操作的数学算法找到 与来自那些传感器的每一个的所有数据最兼容的平均脉搏率。这可能是具有加权的简单的 最小二乘差分计算，或者可以使用贝叶斯估计量或其它优化技术来找到最可能的估计值。
[0097] 脉搏心律失常
[0098] 心律失常是用于表示脉搏之间的时间间隔变化的术语。这样的变化的型式是有价 值的诊断工具。
[0099] 可以从与用于找到平均脉搏率的数据相同的数据来获得所述变化，再次可选地使 用优化数学算法。
[0100] 血压
[0101] 可以通过组合来自四种不同类型证据的数据来估计BP，这些数据为：脉搏波速 度，脉搏量，血压测量和脉搏率。血压测量本身从来自压力传感器的高频信号和来自（一个 或多个）血液光传感器的两个不同的测量结果导出。也可以利用外部数据，例如用户的身 高、体重、年龄和性别。因此有五个独立的测量结果和若干条数据，其可以用优化数学算法 (如贝叶斯估计量）组合以获得BP的最可靠的估计值。
[0102] 由此产生的值是在进行测量的身体部分位置处的收缩和舒张BP。借助于另外的数 学模型可以从信号提取其它诊断信息。例如，该分析可以计算身体上另一点（例如上臂） 处的BP，从而允许与传统的基于袖带的血压计的测量结果的直接比较。它也可以计算主动 脉的压力并且也可以计算动脉硬度。
[0103] 可选地，W02013/001265的PHHM可以包括另外的温度传感器以检测待测试的动 脉。
[0104] 血压测量结果
[0105] 在下面描述每个BP的测量结果。
[0106] 脉搏波谏度
[0107] 脉搏波速度（PWV)可以从脉搏波转移时间（PWTT)导出。使用PWV估计BP 由 Padilla 等人详细描述（Padilla J 等人，"Pulse Wave Velocity and digital volume pulse as indirect estimators of blood pressure:pilot study on healthy volunteers"Cardiovasc. Eng. (2009)9:104-112)，其又引用了自 1995 年开始的对类似主 题的早期工作及其在2000年对BP估计的具体使用。该技术在1999年2月2日公开的美 国专利No. 5, 865, 755中进行描述。它依赖于下面的观察，即血液脉动沿着动脉传播的速度 是动脉BP的函数。
[0108] 优选地，W02013/001265的PHHM的处理器适合于根据从电传感器和PPG传感器 获得的信号导出PWV的估计值。处理器适合于处理来自电传感器的信号以提供心脏收缩 (心搏）开始的时间的指示，并且处理来自光传感器的信号以确定含氧信号的峰值的发生 时间，其指示脉搏到达测量点的时间。在这些之间的时期是脉搏从心脏传播到测量点所花 费时间的量度（PWTT)。处理器适合于确定与该时期相关的BP，对于在手腕或手的末端处的 测量，该时期典型地为300ms。
[0109] 优选地，W02013/001265的PHHM的处理器适合于利用两条另外的信息来估计PWV : 电启动信号和心脏收缩开始之间的时间延迟；以及心脏和测量点之间的路径的长度。
[0110] 优选地，处理器适合于分析声信号以提取包络线（类似于无线电信号的检测）并 且使用自动设定的阈值来识别指示心脏收缩开始的点。在实践中，这可能处于从背景到峰 值的变化的限定部分处，如附图的图4中所示，其中竖直箭头指示心脏响应生理电启动信 号并开始心脏收缩的时间。这典型地为在电启动信号之后的几十毫秒。替代地，处理器适 合于将曲线与波形匹配以进行更稳健的估计。
[0111] 替代地，可通过对身体的两个不同部分（如颈动脉和手指）测量PWTT来估计时间 延迟。然后可以根据从心脏到身体的两个不同部分的路径长度的典型比率的知识而得知时 间延迟。
[0112] 优选地，PHHM适合于将时间延迟存储在非易失性存储器中。当被测量或者通过使 用小键盘或触摸屏（有利地，PHHCD的普通小键盘或触摸屏）的用户输入而输入到存储器 中时，它可以被自动存储。
[0113] 优选地，PHHM适合于在非易失性存储器中存储与心脏和测量点之间的路径长度有 关的值。它可以通过使用小键盘或触摸屏的用户输入而输入到存储器中。输入的值可以是 长度的精确量度，或者可以是与实际长度近似成比例的值（如用户的身高）。
[0114] 脉搏量
[0115] 脉搏量可以从W02013/001265的PHHM的血液光传感器（PPG)导出。用PPG估计 BP 由 X.F.Teng 和 Y.T.Zhang 在 IEEE EMBS，Cancun，墨西哥，2003 年 9 月 17-21 日报道。该 基本技术是1992年8月25日公开的美国专利No. 5, 140, 990的主题。在心脏收缩期间的 红外吸收的变化是与动脉内压力相关的正在被照射的动脉的容积的变化的量度。
[0116] 另外的数据可以从心脏收缩期间的吸收峰形状的分析（例如峰下的总面积的分 析）导出。
[0117] 优选地，对于含氧血液的信号，PHHM的处理器适合于从曲线的形状，例如从峰下的 面积、其一半高度处的宽度以及肩部的高度和宽度，导出血流的性质，例如直接和反射压力 波的相对幅度和定时。可选地，W02013/001265的PHHM的处理器可以适合于计算这些的比 率以减少相对于身体部分的照射和位置的变化的影响。这些比率可以用于表征血流的性 质。
[0118] PHHM的处理器优选地适合于分析来自PPG传感器的信号以提供测量点处的收缩 和舒张BP的直接估计值。
[0119] 血压测量法（动脉阳.断）
[0120] 血压测量法是已使用超过100年的用于测量BP的成熟技术。利用围绕动脉在其 内延伸的身体部分的袖带施加可变的外部压力。压力减小动脉的横截面并且限制心脏收缩 期间的血液流动。
[0121] 血压测量法按照惯例用袖带实施，所述袖带围绕身体部分并被充气到使所有血流 停止的压力；然后慢慢地释放压力。通过找到完全阻断血流的最小压力来测量收缩BP。通 过找到不会导致任何阻断的最大压力来测量舒张BP。传统上由熟练的专业人员使用听诊器 听血液流动的声音（柯氏音）来检测血流。
[0122] 自动血压计或者通过检测由血流导致的袖带中压力的波动（示波法，例如参见 the Freescale Application Note AN1571, "Digital Blood Pressure Meter"）或者通 过光学地感测小的皮肤运动来检测血流。这些波动的幅度是阻断程度的指标。最近，已 通过组合血压测量法和脉搏量的测量而使用PPG(参见Reisner等人，"Utility of the Photoplethysmogram in Circulatory Monitoring'，Anesthesiology 2008;108:950-8)。
[0123] W02013/001265的PHHM的信号采集设备可以使用任何血液阻断装置。它可以使用 压力波动和脉搏量的测量中的任意一个或两者来确定收缩和舒张压力。
[0124] 不同于传统的血压测量法，可以在压力范围按照任何顺序内来检测血流并且数据 拟合到已知数学方程。优选的是，W02013/001265的PHHM的处理器适合于发出听觉或视觉 指示给用户以改变施加到身体部分的力以便覆盖足够宽的压力范围，从而良好地拟合该数 学方程。例如，如果用户没有足够用力地压靠在血流阻断装置上以在心脏收缩期间完全阻 断血管，则装置可以设计成向用户发出更用力地在阻断装置上按压的指示（反之亦然），使 得可以采集所需数据。
[0125] 该功能允许施加到阻断装置的压力是明显随机的。在执行BP监测中，用户可以以 随机方式改变由血流阻断装置施加的或施加到血流阻断装置的压力。然而，来自血流传感 器的数据可以与来自血流阻断装置的压力传感器的信号相互关联，以使测量的数据适合于 流率和压力之间的已知理论关系（例如参见在Reisner (在上述引文中）的954页上所示 的模型）。
[0126] 脉搏率
[0127] 脉搏率可以单独测量并且可以被用作BP的指标。A1 Jaafreh( "New model to estimate mean blood pressure by heart rate with stroke volume changing influence"，Proc28th IEEE EMB