血压实时测量装置及测量方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种血压测量装置及血压的测量方法，尤其涉及一种血压无创、连续、 实时测量装置及测量方法。
【背景技术】
[0002] 血压测量在临床诊断方面有着重要作用，对于心脑血管病人的监护和日常保健也 有着重要的意义。从生理角度来讲，人体血压存在着复杂的调节机制。在满足各组织器官供 氧供能的前提下，人体血压会尽可能的维持在某个设定点上下浮动。然而，影响血压的因素 多种多样，从瞬时作用效果来看，运动、情绪波动、呼吸节律改变、抽烟饮酒或使用某些药品 后等等，会导致血压变化;从长远效果来看，心脏功能的好坏、血管硬化程度和人体某些疾 病，也会导致血压变化。对于医疗诊断和日常保健，期望得到的血压数据是反映上述长远效 果的血压值。而往往在测量血压的时候，某些瞬时作用无法避免，例如较为常见的"白大褂 高血压"症状。因此，单次的血压测量值理论上来说是不具备较高参考意义的。连续、实时的 血压测量才是评价血压正常与否和诊断疾病的依据。同时，连续血压的测量还可以用于研 究血压变异，为研究和预防某些心脑血管疾病提供数据。
[0003] 目前较为普遍的血压测量手段分为有创和无创两大类。有创血压测量一般用于高 危病人或手术中的病人，需要专业人员进行动脉插管;无创血压测量又有很多种方法，较为 普遍的有袖带式电子血压计，袖带式听诊血压计等直接血压测量手段，还有通过测量脉搏 波波形、血流流速、脉搏波传播速度、脉搏波传播时间等间接推算血压的方法。
[0004] 然而，现有技术中考虑测量和操作的方便性，有创方法不适用于日常血压监护;而 目前的无创方法中，袖带式的测量方法，压迫人体动脉使其完全阻断，只能进行单次测量， 无法实时监控血压变化;基于脉搏波波形的方法，需要压迫动脉，对人体造成不适感，也不 适合长时间使用；基于脉搏波传播速度测量血压的装置，一般需要测量心电信号和外围的 脉搏波信号，测量点比较分散，不适合便携式的血压监控设备。
【发明内容】
[0005] 有鉴于此，确有必要提供一种无创、连续、实时、便于携带的血压测量装置及测量 方法。
[0006] -种血压实时测量装置，包括:第一脉搏波感应模块，用于获取每个心动周期主动 脉的第一脉搏波信号，所述第一脉搏波信号为压力脉搏波;第二脉搏波感应模块，用于获取 每个心动周期的邻近主动脉的毛细动脉的第二脉搏波信号，所述第二脉搏波信号为容积脉 搏波；以及信号处理模块，用于获取主动脉位置处的所述第一脉搏波信号和邻近主动脉的 毛细动脉的第二脉搏波信号，获得所述第一脉搏波信号和第二脉搏波信号之间的传输时间 差，得到周围动脉脉搏波传输特征时间t P，根据周围动脉脉搏波传输特征时间tP与血压之间 的关系获得每个心动周期的动脉血压。
[0007] 所述第一脉搏波感应模块为压力脉搏波感应模块，所述第二脉搏波感应模块为光 电容积脉搏波感应模块。
[0008] 所述第一脉搏波感应模块为压电薄膜，贴附于手腕位置处，以感测桡动脉的脉搏 波;所述第二脉搏波感应模块围绕手腕设置，以感测手腕位置处邻近桡动脉的毛细动脉的 脉搏波。
[0009] 所述周围动脉脉搏波传播特征时间tP动脉平均血压mBP满足：
[0010]
[0011] 其中，k，d为两个校准参数。
[0012] -种利用如上所述的血压实时测量装置测量血压的方法，包括：
[0013] Sl，获取每个心动周期的主动脉的所述第一脉搏波信号；
[0014] S2,获取每个心动周期的邻近所述主动脉的毛细动脉的所述第二脉搏波信号，所 述第一脉搏波信号与第二脉搏波信号的脉搏波类型不同；
[0015] S3,根据所述第一脉搏波信号及第二脉搏波信号获取每个心动周期的周围动脉脉 搏波传输特征时间tP;以及
[0016] S4,根据该周围动脉脉搏波传输特征时间知获取该心动周期的动脉血压。
[0017] 与现有技术相比较，本发明实施例提供的血压实时测量装置通过采用两种类型不 同的脉搏波感应模块，来同时感应主动脉及邻近主动脉的毛细动脉的脉搏波传输时间差， 获得周围动脉脉搏波传输特征时间，并根据周围动脉脉搏波传输特征时间实时获取每个心 动周期的血压值。该血压实时测量装置第一不需要测量心电信号，因此不需要心电电极的 引线，给血压实时测量带来极大的方便性。第二，两种不同类型的脉搏波信号取自主动脉及 邻近主动脉的毛细动脉，从而血压实时测量的准确度高，第三，该装置无需袖带，不压迫动 脉血管，不会产生不适感，适合长时间佩戴使用。
【附图说明】
[0018] 图1为本发明实施例提供的血压实时测量装置的功能框图。
[0019] 图2为本发明实施例提供的血压实时测量装置中的信号处理模块的功能框图。
[0020] 图3为本发明实施例提供的腕带式的血压实时测量装置。
[0021 ]图4为本发明实施例提供的实时测量血压的方法的流程图。
[0022]主要元件符号说明
[0023] 血压实时测量装置 10
[0024]第一脉搏波感应模块 12
[0025]第二脉搏波感应模块 14
[0026] 信号处理模块 16
[0027]模数转换模块 162
[0028]特征点提取模块 164
[0029] 数据处理模块 166
[0030]如下【具体实施方式】将结合上述附图进一步说明本发明。
【具体实施方式】
[0031] 以下将结合附图详细说明本发明实施例提供的血压实时测量装置及血压测量方 法。
[0032] 请参阅图1，本发明实施例提供一种血压实时测量装置10,该血压实时测量装置10 包括第一脉搏波感应模块12,第二脉搏波感应模块14以及信号处理模块16。
[0033] 所述第一脉搏波感应模块12用于获取每个心动周期主动脉的第一脉搏波信号，所 述第二脉搏波感应模块14用于获取每个心动周期所述主动脉邻近的毛细动脉的第二脉搏 波信号。由于围绕每一主动脉均包围有多个毛细动脉，因此所述邻近的毛细动脉即为靠近 所述主动脉位置处的毛细动脉。所述第一脉搏波感应模块12与第二脉搏波感应模块14感应 的脉搏波的类型不同以测量不同类型的脉搏波。
[0034] 所述脉搏波的类型可包括压力脉搏波、光电容积脉搏波或血流速度脉搏波。相应 地，所述第一脉搏波感应模块12和第二脉搏波感应模块14可以为压力脉搏波感应模块、光 电容积脉搏波感应模块以及血流速度脉搏波感应模块中的一种，只要第一脉搏波感应模块 12和第二脉搏波感应模块14选取脉搏波感应类型互不相同的感应器即可。本实施例中，为 测试方便，第一脉搏波感应模块12测量压力脉搏波，第二脉搏波感应模块14测量光电容积 脉搏波。
[0035]所述压力脉搏波感应模块用于感测每个心动周期的压力脉搏波。所述压力脉搏波 感应模块可通过压力传感器实现。体表附近动脉的直径在心脏周期性搏动下会产生周期性 的变化。这种变化被表皮组织缓冲后传播到体表，可以被所述压力脉搏波感应模块探测到。 所述压力传感器包括压电薄膜传感器以及硅基压阻传感器中的至少一种。所述压力传感器 感应的到信号可转化成电信号传输到所述信号处理模块16。
[0036] 所述光电容积脉搏波感应模块用于感测每个心动周期的光电容积脉搏波。由于感 测位置处动脉中血液的容积会随心脏搏动而周期性变化，从而导致光吸收或反射强度的周 期性变化。所述光电容积脉搏波感应模块可以通过光探测器测量这一变化而获得所述光电 容积脉搏波。所述光电容积脉搏波感应模块可包括光电管以及光电探测器。所述光电管可 以为发光二极管。所述光电探测器可以为透射式光电探测器或反射式光电探测器，可根据 所选择的测量位置来确定。优选地，采用反射式光电探测器来探测动脉反射的光信号。所述 光电管和光电探测器的工作波长范围可以为600nm至1000 nm的红外光范围。优选地，所述光 电管和光探测器的工作波长范围为800nm至960nm〇
[0037] 所述血流速度脉搏波感应模块用于感测每个心动周期的血流速度脉搏波。所述血 流速度脉搏波感应模块可以为磁传感血流速度脉搏波感应模块或其它可以测量每个心动 周期的血流速度脉搏波的感应器。优选地，所述血流速度脉搏波感应模块采用磁传感血流 速度脉搏波感应模块。所述磁传感血流速度脉搏波感应模块可包括偏置磁片以及磁传感 器。所述偏置磁片设置于动脉位置，用于产生偏置磁场，所述磁传感器感测每个心动周期的 血流速度的变化引起感测位置处磁场变化的信号。所述感应信号转化成电信号传输到所述 信号处理模块16。所述磁传感器可以是巨磁阻传感器、隧道磁阻传感器或霍尔磁传感器。
[0038] 上述脉搏波感应模块可通过控制电路(图未示)来给其提供所需的工作电压。
[0039]本发明第一实施例中所述第一脉搏波感应模块12为压力脉搏波感应模块，所述第 二脉搏波感应模块14为光电容积脉搏波感应模块。所述第一脉搏波感应模块12可设置于手 腕位置处