使用心理状态验证进行血压测量的系统的制作方法_3

文档序号:9933421阅读:来源:国知局
049]本发明实施例提供实例运行以有效且精确地测量心理影响因素,该心理影响因素 会影响生物特征测量,如前述的血压测量。例如,本发明实施例能运行识别心理影响因素的 出现,如白大褂效应和精神压力。运行时,前述的压力传感器240,放置在前述动脉215附近, 用来测量受检者的血压。但是,受检者血压可能受一个或多个心理影响因素影响,从而使血 压测量不准确或不能代表受检者真实生理状态。因此,依照实施例提供一种符合此概念的 测量验证系统,以识别何时出现一个或多个会影响测量值的心理影响因素。为了有效且精 确地确保探测到心理影响因素,实施例同时使用同一传感器用于将被验证的测量(即与传 感时间和传感位置相关)。
[0050]图9显示一个生理状态验证系统900的实施例,该系统运行以提供有关生物特征测 量的生理状态验证。图9所示的生理状态验证系统900包括图2的传感器平台,其依照本发明 实施例测量心理影响因素。所示传感器平台920(包括上述的光源220、光学探测器222、和压 力传感器240)将压力传感器240放置在位(如上述施加预设压紧压力与受检者的皮肤接 触),以连续收集血压数据。例如,放置和数据收集逻辑921可以控制一个或多个致动器定位 传感器平台,使用非接触式光学搜索,粗略找到动脉位置,然后在第二阶段使用接触式压力 搜索来精确找到动脉位置,如上所述。此后,数据收集逻辑921可以从压力传感器240收集数 据,并使用(如从压力传感器240接收信号,可能对信号进行滤波或处理,如集合信号、数字 化信号、转换信号等,因为其他功能用于进一步处理)。这些数据可以提供给测量验证系统 910(如原始数据、滤波数据、被数字化的数据、或被处理的数据等),用于确定和/或报告测 量的血压。依照本实施例运行时,数据特征识别逻辑911、测量逻辑912、和分析逻辑913利用 由数据收集逻辑921提供的数据,来测量一个或多个生物特征属性,并识别何时出现一个和 多个心理影响因素,其可能会影响到测量。
[0051]图10显示由压力传感器240提供的一个压力脉搏信号(显示为信号1000)的三个周 期(在此称为压力波形)的例子。应该注意到,压力脉搏信号1000可以是由压力传感器240提 供的电压(V)单位。依照本发明的概念,数据收集逻辑921、数据特征识别逻辑911、测量逻辑 912和/或分析逻辑913可以将压力脉搏信号1000转换成一个或多个其他度量单位,用于测 量和/或验证运算。
[0052] 根据压力传感器240和/或受检者的校准结果,测量逻辑912中的血压逻辑912a可 以将压力脉搏信号1000从电压值转换成绝对压力值(如mmHg值)。因此,根据实施例,连续血 压值(BP)可以表示为BP = a*V+b,其中系数a可以由压力传感器240的灵敏度和受检者的组 织反应而确定,而系数b可以由受检者的组织反应而确定。分别使用压力脉搏波峰(如压力 波峰1001a、1001b、1001c等)和波谷(如压力波谷1002a、1002b、1002c等),血压逻辑912a可 以确定收缩压和舒张压(SBP和DBP)。
[0053]通过连续监控压力传感器信号,测量验证系统910可以确定心率。例如,数据特征 识别逻辑911可以识别数据收集逻辑921提供的压力脉搏信号压力波形的特征点,例如波峰 和/或波谷。测量验证系统910的心率逻辑912b可以根据探测到的一段时间内的信号压力波 峰(如压力波形的压力波峰1001a、1001b、1001c等),来确定受检者的心率。例如,如图10所 示,可以探测到在时间tl、t2和t3有压力波峰1001a、1001b和1001c,从而第一和第二心跳周 期的时间间隔可以分别确定为t2-tl和t3-t2。心率则可以是由心跳周期的时间间隔的倒数 而确定。或者,心率可以根据压力脉搏波谷(压力波形的压力波谷1002a、1002b、1002c)的时 间间隔或压力脉搏信号1000的任何其它周期性特征点进行计算。测量验证系统910提供这 些数据到分析逻辑913和/或输出915,用于运算。
[0054]在图9所示的测量验证系统910连接到输出915以提供血压测量验证数据。例如,当 测量验证系统910确定出现一个会影响血压测量的心理影响因素,那么提供一个表示该测 量无效的信号给输出915 (例如使输出915不报告该次血压测量,而报告一个有关该次血压 测量的警示或其它可疑性指示,并触发额外一次或多次血压测量等)。或者,如果测量验证 系统910确定该心理影响因素不会影响血压测量,那么就提供一个表示该次测量有效的信 号给输出915 (例如允许输出915报告该次血压测量,报告有关该次血压测量的同意或其它 可靠性指示,使该次血压测量被记录下来,如记录在数据库中用以建立受检者的基准指标 等)。
[0055]依照本发明实施例,使用血压变化度数据和心率变化度数据,可以测量或识别心 理影响因素。以下表格说明在血压变化度、心率变化度、和心率对受检者受到白大褂效应和 精神压力之间的对应关系。例如,精神压力的出现可能伴随着受检者心率变化度低于受检 者的基准心率变化度。另一个例子,白大褂效应的出现可能伴随着受检者血压变化度高于 受检者的基准血压变化度,并且受检者的心率变化度高于受检者的基准心率变化度。
[0058] 测量验证系统910包含数据特征识别逻辑911、测量逻辑912、和分析逻辑913,其中 测量逻辑912包括血压逻辑912a和心率逻辑912b。实施例运行时,测量逻辑912可以使用从 压力传感器240获得的数据(也即是由数据收集逻辑921提供的),以导出或提取一组数据由 分析逻辑913使用,来测量心理影响因素,确定出现的心理影响因素是否会影响该次测量 (如血压测量)。依照实施例运行时,压力脉搏数据被提供给测量逻辑911(如由压力传感器 240提供的压力脉搏信号,和/或由数据特征识别逻辑911提供的压力波峰和压力波谷数 据),以测量一个或多个生物特征属性,并识别何时出现一个或多个会影响测量的心理影响 因素。这些压力脉搏数据也被血压逻辑912a使用,以提取血压数据(如上所述)以及提取血 压变化度数据(如以下详细叙述)。同样,这些压力脉搏数据也被心率逻辑912b使用,以提取 心率数据(如以上所述)以及提取心率变化度数据。由此,使用相同的压力脉搏数据,可以进 行血压测量也能导出心率数据、血压变化度数据、和心率变化度数据,使用后者的数据可便 于进行分析以提供一个血压测量有效的可靠性指示。例如,为了提取心率数据、心率变化度 数据、和血压变化度数据,需要连续监控血压脉搏数据一段时间(如至少1分钟)。
[0059] 这里使用的心率变化度数据,是表示受检者心脏的每一心跳脉搏率变化的一个度 量。该变化度是由每一心跳时间差表示。这种每一心跳时间变化在图11A和图11B由PP4PPP2 表示。图11A的信号1100是一个连续压力脉搏信号的例子,其包括多个压力波形,由压力传 感器240提供,图11A的信号1110是一个该心跳对应的电子脉冲曲线图。心率变化度可以由 测量逻辑912的心率逻辑912b利用每一波峰数据(例如通过数据特征识别逻辑911,识别一 个连续压力脉搏信号中每个脉搏的压力波形的压力波峰而提供的每一波峰数据)而确定。 例如,用于提供心率变化度数据的PPjPPP 2可以被确定为PPi = Tb-Ta和PP2 = Tc-Tb,其中 Ta、Tb和Tc是从压力脉冲信号由数据特征识别逻辑911识别出的波峰的时间。该心率变化度 数据可以通过离散傅里叶变换从时域(如图11B所示)转换成频域(如图11C所示)。总频谱功 率可以用作评估该变化度的参数。例如,对于血压正常的人,在测试期间,总频谱功率应该 是675ms 2/Hz,而处于精神压力和白大褂效应时,其总频谱功率可能会分别变成460ms2/Hz和 920ms 2/Hz。或者,可以使用平均心率周期的标准差或小波函数变换来产生心率变化度的参 数。
[0060] 为了确保所提取的心率变化度数据的可靠性,可以收集压力脉搏一段时间(如3分 钟)。因此,实施例要确保桡动脉/血管(如图9的动脉215)不被遮挡,因为压力脉搏数据是从 桡动脉/血管收集的,所以压力传感器240要放置到位,并施加作用力以提供数据,由此依照 本概念可以提取心率变化度数据。例如,为了提供脉搏波峰(其精确地对应心跳的实际电子 脉冲),测量验证系统910利用精确放置在动脉215上方的传感器240,由此进行测量。传感器 的精确放置能够提供比较锐利、清晰确定的压力波峰和/或波谷,每个都对应单次心跳。如 果没那么精确放置传感器(如通过传统的放置方法),就会导致在锐度上不太明确的波峰 和/或波谷(如圆形或截断峰),从而很困难或不可能精确地确定波峰与波峰之间的距离。而 且,不那么精确放置传感器可能还会导致其它潜在欺骗性的压力影响(如来自其它、附近动 脉、附近静脉、肌肉运动的脉动等),其被收集作为压力脉搏信号,使得更困难或不可能精确 地确定波峰与波峰之间的距离。
[0061] 这里使用的血压变化度数据,是表示受检者血压的每搏变化度。该变化度是由每 搏血压差表示。这种每搏压力变化由图12A和图12B表示。图12A的曲线1200是一个从连续压 力脉搏信号导出的收缩压的例子,其包括多个压力波形(如图11的压力脉搏信号1100),由 压力传感器240提供,图12A的曲线1210是一个从连续压力脉搏信号导出的舒张压,其包括 多个压力波形,由压力传感器240
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