使用心理状态验证进行血压测量的系统的制作方法_4

文档序号:9933421阅读:来源:国知局
提供。如图12B所示,在时间Tb和Tc的血压差ΒΡ 2-ΒΡ#ΡΒΡ3-BP2,显示一个每搏血压差的例子。该血压变化度可以由测量逻辑912的血压逻辑912确定, 通过运算识别一个连续压力脉搏信号中的每个脉搏的压力波峰,以确定心跳,并利用该波 峰的振幅来确定血压变化度。血压变化度数据可以通过离散傅里叶变化从时域(如图12B所 示)转换成频域(如图12C所示),总频谱功率可以被用作为评估该变化度的参数。例如,对血 压正常的人,在测试期间,总频谱功率可以是14mmHg 2/Hz,但处于精神压力和白大褂效应 时,总频谱功率可能会分别变成17mmHg2/Hz和18.5mmHg 2/Hz。或者,可以使用平均每搏血压 的标准差或小波函数变换来产生血压变化度的参数。
[0062] 为了确保所提取的血压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 本概念可以提取血压变化度数据。例如,为了获得每搏血压数据用于导出血压变化度,测量 验证系统910利用精确放置于动脉215上方的压力传感器240并有一个预设压紧压力(如压 力传感器240放置在受检者的皮肤上,其施加的压力非常接近受检者的血压),以进行压力 测量。该压紧压力允许精确压力测量,其会限制或不可接受地阻碍血液流过动脉215,因此, 不会反过来影响血压。即实施例提供压力脉搏数据的连续收集,由此导出血压数据,并不会 阻止血液流动(如使用传统的血压袖带方法),而提供心跳数据。
[0063] 一些或所有前述数据可以由分析逻辑913用来确定该次血压测量是否合适且精确 地反映受检者的状况。例如,分析逻辑913可以将心率变化度数据和血压变化度数据与受检 者的基准数据(例如存在数据库914内)进行比较,以确定血压数据的有效性(例如确定血压 数据是否受一个或多个心理影响因素如白大褂效应影响)。应该注意,所有被分析逻辑用以 确定血压数据有效性的前述数据,是和将被验证的血压测量一样从受检者的相同位置相同 时间进行测量而获得的(即血压数据的收集、从该血压数据获得的血压变化度数据和心率 变化度数据,既不是在不同时间,也不是从受检者身体的不同位置收集的)。
[0064]为了对测量进行验证而使用与传感时间和传感位置相关的数据,应该认识到,精 神压力也可以使用通过心电图(ECG)或光电容积(PPG)测量的心率变化度来表征。但是,使 用ECG或PPG来验证血压测量是有问题的。
[0065]例如,由于ECG测量技术相当复杂、放置在身体上的传感器数目等,ECG数据通常和 血压测量不是同时收集的。尽管能提供非常精确的心率变化度信息,但是ECG测量技术不能 提供血压变化度信息。这要求血压变化度信息的另一传感数据(如使用不同传感器在不同 时间和/或在受检者身体的不同位置上收集),很难与ECG心率变化度信息在同一心跳上精 确同步,从而影响心理影响因素分析的精确性和可靠性。而且,ECG测量技术和所使用的设 备本身会引入一个心理影响因素给有关受检者。
[0066]同样,PPG数据通常不是和血压测量同时收集的。例如,PPG数据通常是通过一个光 学传感器从受检者的手指进行传感而收集的,当使用血压袖带来获取血压数据时,流动到 手指(PPG传感器放置的地方)的血液会受到阻碍。因此,收集PPG数据的时间点不同于收集 血压数据的时间点。此外,PPG测量技术可以测量血流,由此可以导出心率变化度数据。除了 有关导出的心率变化度数据的潜在数据精度问题,和血压数据相比,PPG数据也是通过不同 传感器在受检者身体的不同位置上收集的,从而不能精确地对应这些数据。
[0067]但是,本发明的血压变化度数据和心率变化度数据在传感时间和传感位置上和血 压数据是耦合相关的。因此,在进行血压测量时对受检者有影响的心理影响因素,都能精确 地反应出来。
[0068]在确定是否存在心理影响因素时,分析逻辑913比较血压变化度数据、心率变化度 数据、和心率数据,这些数据都和血压数据在传感时间和传感位置上耦合相关,血压数据会 与受检者的基准数据进行验证。例如,受检者的基准血压变化度数据、心率变化度数据、和 心率数据可以存储在数据库914内,例如可以是测量验证系统910的一部分或是可访问的 (如通过一个网络连接)。该基准数据可以通过在一段时间(如在数天、一周或数周、一个月 等过程的多个时段)和/或一个或多个设置(如在受检者的家里、在受检者的工作室、在非诊 所的场地、在没有已知影响因素的诊所里等)上从受检者收集压力脉搏数据而产生。依照前 述方法收集的压力脉搏数据可以用来导出受检者典型的血压变化度数据、心率变化度数据 和/或心率数据。该典型数据可以被处理(如排除极端或异常数据,确定一个统计表示,如均 值、平均、加权平均等)以作为受检者的基准值。例如,分析逻辑913可以将基准血压变化度 数据、心率变化度数据和心率数据计算为该度量的多个测量值的平均值,并存储这些基准 数据在数据库914内,或许还包括一个或多个可变度量(如一个或多个心率变化度阈值,例 如用于确定第一心理影响因素如精神压力的T HRV1,用来确定第二心理影响因素如白大褂效 应的THRV2,以及一个或多个血压变化度阈值,例如用来确定第一和第二心理影响因素的 Tbpv) 〇
[0069]分析逻辑913将受检者的多个度量与基准数据进行比较,以确定是否出现一个或 多个心理影响因素。例如,对于将被验证的血压测量,从压力脉搏信息所导出的血压变化 度、心率变化度和心率,可以各自与受检者的一个或多个对应的基准值(即基准血压变化 度、心率变化度和心率)进行比较。当心率变化度超出有关受检者基准心率变化度的一个可 变度量(如Tmm,诸如其中T HRV1可以是± 5 % )之外(如心率变化度高于或低于基准心率变化 度THRV1),并且当血压变化度高于有关受检者基准血压变化度的一个可变度量时(如T BPV,诸 如其中TBPV可以是16-17mmHg2/Hz)(如血压变化度高于基准血压变化度T BPV ),分析逻辑913 就可以确定出现了一个精神压力因素。或者,当血压变化度低于有关受检者基准血压变化 度的一个可变度量(如T HRV2,诸如其中THRV2可以是18-19mmHg2/Hz),并且当血压变化度高于 有关受检者基准血压变化度的一个度量(如TBPV)(如血压变化度高于基准血压变化度TBPV), 分析逻辑913就可以确定出现了一个白大褂效应因素。
[0070] 如果已经确定出现或不出现一个心理影响因素,分析逻辑913就报告数据和/或结 论(如通过测量验证系统910的用户接口报告数据/结论,通过血压测量系统的用户接口提 供信号给输出915以报告数据/结论等)。或者,分析逻辑913可以提供有关血压测量报告的 控制(如通过血压测量系统提供一个信号到输出915以允许/阻止血压测量报告,通过血压 测量系统显示一个有关报告血压测量的有效/无效警示标记等)。
[0071] 图13显示心理状态验证系统900依照前述实施例运行的高阶流程图。在流程图 1300的步骤1301,放置好压力传感器240,以进行张力连续压力脉搏数据收集。其后,在步骤 1302,收集压力脉搏数据,如按照连续压力脉搏信号的格式(如图11的信号1100),用于心理 状态验证。在步骤1303,分析该压力脉搏信号以识别压力波峰和/或波谷(如上面有关数据 特征识别逻辑911的描述)。
[0072] 在步骤1304,使用识别出的压力波峰和/或波谷信息,提取心率数据和心率变化度 数据,在步骤1305,提取血压数据和血压变化度数据(如有关测量逻辑912的描述)。例如,在 如上所述步骤1304,心率逻辑912b可以计算心跳周期、绘制随时间变化的心跳周期、对绘制 的心跳周期执行FFT变换、以及确定被变换的心率变化度的总频谱功率。类似地,在如上所 述步骤1305,血压逻辑912a可以计算心跳收缩压和舒张压、绘制随时间变化的每搏血压、对 绘制的血压执行FFT变换、并确定被变换的血压变化度的总频谱功率。
[0073] 应该注意到,尽管步骤1304和1305被显示为并行计算心率和心率变化度数据以及 计算血压和血压变化度数据,但是实施例也可以串行、部分串行和部分并行地执行各种计 算。例如,可以先完成步骤1304的一些或所有运算,然后再进行步骤1305的一些或所有运 算,反之亦可。
[0074] 在步骤1306,计算出的心率变化度和血压变化度与受检者的基准心率变化度和血 压变化度数据进行比较。从步骤1306计算出的心率变化度和血压变化度与受检者的基准心 率变化度和血压变化度数据进行比较的比较结果,确定是否出现一个或多个心理影响因素 (如精神压力和/或白大褂效应)。在步骤1307,使用该确定结果,验证或废止该次血压测量 数据,其中该验证或废止可能包括报告该确定结果、允许/阻止报告血压测量等。
[0075]以上描述的实施例包括在此执行运算的不同功能模块。该不同功能模块可以通过 使用基于处理器的系统进行实施,如可以包括一个或多个通用处理器(例如包括中央处理 单元CPU,如英特尔公司的PENTIUM或CORE处理器)和/或专用处理器(如专用集成电路ASIC 或可编程门阵列PGA),其运行以提供定义如在此所述的运算逻辑。这些处理
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