使用心理状态验证进行血压测量的系统的制作方法

文档序号:9933421阅读:493来源:国知局
使用心理状态验证进行血压测量的系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及血压测量,特别涉及利用心理状态验证进行血压测量。
【背景技术】
[0002] 张力法血压测量是一种非侵入性方法,能连续监测血压(BP)并获得额外心血管参 数,如动脉硬化程度、心输出量和每搏输出量。在进行这种测量之前,需要在人体皮肤上找 到一个精确的动脉位置。
[0003] 如在US8597195中,在皮肤上使用单个压力传感器搜索动脉位置。在搜索过程中, 传感器施加在皮肤上的压紧压力需要保持恒定。但是,由于被测量的人体表面是弯曲不平 的,如人的腕部,因此传感器需要精确并动态地调节其位置以在搜索期间保持恒定的压紧 压力。这就需要很长的搜索时间。US7771361和US20100286538建议使用一个阵列的光学和 压力传感器以按压在皮肤上,从而找到动脉位置。虽然搜索时间较短,但是动脉位置的精度 会受到传感器尺寸的限制。只能使用小尺寸的传感器来获得高精度,但实施成本高昂。 [0004]在如通过使用前述张力传感器装置而获取血压测量值后,会建立一个采用该测量 值的医生和更高血压读数之间的关系。这个关系被称为"白大褂效应(white coat effect)"或"白大褂高血压(WCH,white coat hypertension)"。白大褂效应被认为是当医 生进行检查时被检者更紧张的结果,就是被检者让医务人员测量血压时,血压会比不受此 效应影响时高20mm Hg(收缩压)和/或10mm Hg(舒张压)。因此,确定血压测量数据是否正确 并准确地反映了被检者的情况、并没有受诸如白大褂效应现象影响,是非常重要的。
[0005] 在本领域中已经有方法分析心脑血管应激性和精神压力之间关系。例如,美国专 利申请公开号US2008/0081963描述了一种方法分析个体应激性和精神压力对血管功能不 利影响之间的关系。该披露的方法使用一个袖带式血压传感器以测量个人身体某个位置上 的血压,并使用一个光电容积脉搏波(PPG)传感器以测量个人身体不同位置上的血流量数 据,从而并不提供直接并准确与血压数据相关联的数据(即测量得到的数据在被感测位置 上去耦)。此外,由于在血压测量期间血压袖带会限制血流量,PPG传感器并不能在进行血压 测量时同时测量血流量数据,从而也要将测量得到的数据在时间上去耦(即在被感测时去 耦)。操作时,该方法监控个体在精神压力挑战期间精神压力水平的变化和血管功能水平的 变化,并将精神压力水平的变化与血管功能水平的变化关联起来,以分析个体应激性和精 神压力对血管功能不利影响之间的关系。但是,该方法不能用来确定血压测量数据是否适 当且精确地反映受检者的状况、并没有受诸如白大褂效应现象影响,仅仅将精神压力的影 响与血压形成关联。
[0006] 也已经有其它方法来监视生理指标的变化以启动血压测量。例如,美国专利申请[0007] 还有其它方法来确定内皮依赖性血管舒张功能。例如,美国专利号US8187196描述 了一种系统,其具有多个布置在个体不同位置上的传感器,以从传感器所提供信号中提取 脉搏波时间参数。然后,该系统的频谱分析仪分析脉搏波的时间参数以导出一个频率分量, 其表示个人的内皮依赖性血管舒张功能。与上述方法一样,该方法不会确定血压测量数据 是否适当且精确地反映受检者状况、并没有受诸如白大褂效应现象影响,只是根据生理指 标的某些变化来控制血压测量。

【发明内容】

[0008] 本发明的一个方面是一种确定活体皮肤上动脉位置并将张力压传感器放置在动 脉位置上的方法。在该方法里,进行一次非接触式光学搜索和一次接触压力搜索。在非接触 式处理里,使用一个具有光源和光检测器的光学传感单元,用以沿着一扫描路径扫描皮肤, 从而确定扫描路径内的一个搜索区域,所述搜索区域就是预测动脉位于其下。然后,通过一 个沿着搜索区域扫描压力传感器的接触式处理,在搜索区域内找到动脉位置。
[0009] 非接触式处理还确定一个表示扫描路径曲率的高度轮廓。通过高度轮廓提供的曲 率信息,能够引导压力传感器的扫描。
[0010]在非接触式处理中,光学传感单元使用由光源产生并设置进行血液感应的光束, 沿着扫描路径逐步扫描皮肤,同时光学探测器测量从皮肤和皮肤下部分所反射的光束的瞬 时功率能级,从而在扫描完成后获得一个时间序列的测量的功率能级。根据该时间序列的 测量的功率能级,在扫描路径内搜索并确定搜索区域。在扫描期间,控制光传感单元的位 置,在本单元和扫描路径之间保持一个预定距离,消除滋扰因素以获得该时间序列的测量 功率能级。在完成扫描之后,获得该单元坐标的时间历程,并由此导出高度轮廓。
[0011]在扫描皮肤期间,光源与扫描路径之间的瞬时距离最好通过已经测量的一个或多 个所选择的瞬时功率能级来估计,从而能反馈-控制该单元的位置,并在该单元和扫描路径 之间保持预定距离。
[0012] 在接触式处理中,压力传感器放置在搜索区域上,并施加一个在预设压力范围内 的压紧压力。根据高度轮廓,确定压力传感器将直接移动到搜索区域的第一初始坐标,通过 微调压力传感器在第一初始坐标周围的位置,保持压紧压力。接着,压力传感器逐渐沿着搜 索区域扫描以测量动脉产生的压力脉搏振幅,从而在完成扫描之后获得一个序列的测量振 幅。在扫描期间,根据高度轮廓,确定压力传感器将移动到搜索区域的多个第二初始坐标。 在搜索区域内,从所述序列的测量振幅确定动脉位置,从而使压力传感器能位于动脉位置 上进行血压测量。
[0013] 通过包含一个压力传感器、一个光源和一个光学探测器,可以形成一个张力BP监 控装置,并通过对装置进行设置以依照本发明披露的方法确定动脉位置并将压力传感器安 置其上。
[0014] 本发明的一个方面是提供有效且精确地测量心理影响因素的技术,如白大褂效应 和精神压力,其可能影响或反向影响生物特征测量,如血压测量。例如,本发明的测量验证 系统可以使用上述压力传感器以获得受检者的压力脉搏数据。运行时,测量验证系统的测 量逻辑可以利用该压力脉搏数据以提取血压数据、心率数据、血压变化度数据、和心率变化 度数据,其中所有这些数据是依照本发明从受检者相同位置同时进行的测量导出(即不同 度量既不是在不同时间收集也不是从受检者身体的不同位置获得)。前述数据可以用来识 别血压测量是否适当且精确地反映受检者的状况。例如,测量验证系统的分析逻辑可以将 受检者的心率变化度数据和血压变化度数据与基准数据进行比较,从而确定血压数据的有 效性(如确定血压数据是否受一个或多个心理影响因素影响,如白大褂效应和精神压力)。
[0015] 本发明的其他方面通过以下实施例描述而公开。
【附图说明】
[0016] 图1显示本发明典型方法步骤;
[0017] 图2显示确定动脉位置的一个装置;
[0018]图3是由非接触光学搜索获得的一个高度轮廓的例子;
[0019]图4显示光学探测器所探测的脉搏振幅的AC分量的一个例子,表明如何可由AC分 量确定动脉位置;
[0020] 图5是从在接触式压力搜索中获得的原始数据确定动脉位置的一个例子;
[0021] 图6提供第一流程图作为一个例子,以说明如何通过接触式压力搜索确定动脉位 置;
[0022]图7提供第二流程图,在接触式压力搜索中确定动脉位置的另一个例子;
[0023]图8是一个显示在确定动脉位置之后如何确定一个压紧压力优选值的例子;
[0024]图9显示一个系统,其根据本发明实施例提供有关生物特征测量的心理状态验证; [0025]图10显示一个压力脉搏信号的例子,其可以被本发明实施例的心理状态验证系统 利用;
[0026]图11显示心率变化度,其表示受检者心脏每一心跳脉搏的变化;
[0027]图12显示血压变化度,其表示受检者血压的每一心跳变化;
[0028]图13显示本发明实施例的心理状态验证系统运行的高阶流程图。
【具体实施方式】
[0029]在说明书和所附权利要求中所使用的多个数据的"DC分量"是指数据的平均值。一 序列初始数据的"AC分量"是指一序列计算数据,该计算数据中的每个数据都是一个初始数 据减去该序列初始数据的DC分量。
[0030]如果用单个压力传感器在皮肤上搜索动脉位置,那么需要通过微调传感器的位置 以保持传感器施加在皮肤上的一个预设压紧压力。人体皮肤表面的弯曲不平使压力传感器 必须测试多个细微位置,以验证是否施加了期望的压紧压力,因此大大地增加了搜索时间。 本发明通过以下方式减少搜索时间:将搜索分为第一阶段和第二阶段,第一阶段通过非接 触式光学搜索确定一个搜索区域,以便大致确定动脉位置;第二阶段为接触式压力搜索,用 于精细地确定搜索区域内的动脉位置。由于第一阶段为非接触式处理,因此仅需要在第二 阶段检测是否施加了期望的压紧压力。为了进一步减少搜索时间,第一阶段还会绘制皮肤 表面的曲率图,并且在第二阶段使用该曲率图,以使得压力传感器在扫描搜索区域过程中 能够快速放置在皮肤上并追随皮肤表面的变化,从而使得精细定位压力传感器用于压紧压 力验证的次数得以最小化。
[0031] 本发明的一个方面是提供一种在活体皮肤表面确定动脉位置并将张力压力传感 器放置在动脉位置上测量活体BP的方法。活体可以是
当前第1页1 2 3 4 5 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1