专利名称：血管测量装置和方法
技术领域：
本发明涉及一种通过传感器与生命体邻近动脉血管皮肤表面接触，通过生命体血管测量血压、脉搏率、心搏率、血流量、血阻力、血管硬化参数，等等的测量装置和方法，以及该装置和方法在手持通讯设备，或者，个人数字助理中的应用，以及压力或者位移传感器，但是，不仅限于此。
背景技术：
目前，公知的通过压力、位移传感器测量生命体血压，脉搏特征的测量方法及装置较多，如中国专利申请公开说明书，申请号01820020.6，名称“监视血压的方法和设备”的专利申请，公开了一种用于用户动脉血压监视的装置，其通过传感器装置，在邻近动脉的一个部位，通过与用户身体外表面接触，连续检测所述血压并产生代表血压的信号；其不足之处测量时，传感器会随着动脉血管的伸张与收缩而运动，由此，测量灵敏度、可靠性、精确性较差；测量时，必需通过束带固定，并且，不能当独对手腕的尺动脉，或者，桡动脉进行测量；因人体肌肉的膨胀、收缩，会导致较大的测量误差；要获得必要的精度，需不断地使用外部校准校正装置，因此，使用很不方便，生产、使用成本较高；中国专利申请公开说明书，申请号03152232.7，名称“使用压力脉动占空比来确定血压的方法和设备”的专利申请，公开了一种示波方式获得血压动脉数据的方法，其不足之处在于，需要加压空气装置，因此，使用很不方便，生产、使用成本较高。
发明内容
本发明的目的在于改进现有技术的上述不足，提供一种用户校正较为简单、快速，成本较低，准确性、可靠性较高，用于生命体血压、脉搏率、心搏率、血流量、血阻力、血管硬化参数、血管弹性参数、血压变化波形，等等的测量装置和方法。
本发明的目的通过下述途径实现本发明基本原理是依靠传感器测量头的弹性伸缩性能，使传感器弹性伸缩测量触头与血管(间)(包括生命体皮肤等)的压力的平衡来进行血管物理特征参数的测量。
按照本发明的一个方面一种通过传感器与生命体邻近动脉血管皮肤表面接触，测量生命体血管系统物理特征参数的测量探头，包括具有支撑脚的支架，测量触头可以弹性伸缩的压力传感器，或者，位移传感器；测量触头可以弹性伸缩的压力传感器，或者，位移传感器，安装在支架上。
按照本发明的第二个方面一种通过传感器与生命体邻近动脉血管皮肤表面接触，判断传感器是否测量到舒张压的方法，是通过判断传感器测量到的血压数据最低值的持续时间，是否在预定的时间范围之内，来确定传感器是否测量到舒张压。其中，包含下述所述的至少一种(1)、如果，传感器测量到的血压数据最低值的持续时间，在预定的时间范围之内，则传感器测量到的血压数据最低值是舒张压数值。
(2)、如果，传感器测量到的血压数据最低值的持续时间，不在预定的时间范围之内，则传感器测量到的血压数据最低值不是舒张压数值。
(3)、如果，传感器测量到的血压数据最低值的持续时间，不在预定的时间范围之内时，即，没有测量到舒张压时，确定舒张压的方法是包括记录传感器测量到的、至少一个心动周期血压波形，确定传感器测量的血压数据的最低值的持续时间，在传感器测量到的血压波形中的凸形部分上，根据传感器测量的血压数据的最低值的持续时间，找到幅值相同、持续时间与传感器测量的血压数据的最低值的持续时间相同，起点、终点在传感器测量到的血压波形中的凸形部分上的等幅时间连线，并确定等幅时间连线至血压波形峰值点的垂线数据值，由此，传感器测量到的血压波形的最低值与血压波形中的凸形部分上，等幅时间连线至血压波形峰值点的垂线数据值之差的数值是舒张压数值。或者，记录传感器测量到的、至少一个心动周期血压波形，确定传感器测量的血压数据的最低值的持续时间，在传感器测量到的血压波形中的凸形部分上，根据传感器测量的血压数据的最低值的持续时间，找到幅值相同、持续时间与传感器测量的血压数据的最低值的持续时间相同，起点、终点在传感器测量到的血压波形中的凸形部分上的等幅时间连线，并确定等幅时间连线至血压波形峰值点的垂线数据值，等幅时间连线至血压波形峰值点的垂线数据值通过修正系数校正，传感器测量到的血压波形的最低值与血压波形中的凸形部分上，等幅时间连线至血压波形峰值点的垂线数据值通过修正系数校正后的数据值之差的数值是舒张压数值，或者，传感器测量到的血压波形的最低值与血压波形中的凸形部分上，等幅时间连线至血压波形峰值点的垂线数据值之差的数值通过修正系数校正后的数值是舒张压数值。
按照本发明上述所述的方法，可以通过编码的方式制作成机器可读的计算机代码，或者，可操作的计算机代码，或者，控制程序存储在存储介质中，实际应用于所述的测量设备；例如一种手持通讯设备，或者，个人数字助理，等等。
按照本发明的第三个方面一种通过传感器与生命体邻近动脉血管皮肤表面接触，测量生命体血压的测量装置，由压力传感器部分，或者，位移传感器部分，电信号处理部分，显示部分，束带，等构成，其中包含至少具有两个支撑脚的支架，测量触头可以弹性伸缩的压力传感器，或者，位移传感器，测量触头可以弹性伸缩的压力传感器，或者，位移传感器，安装在支架上，测量触头可以弹性伸缩的压力传感器，或者，位移传感器，测量触头朝支架脚的方向；其中，束带是柔性束带，或者，刚性保持架，束带在用于手臂、手腕、手指固定测量血管压力时，长度方向与支架的支撑脚间的连线交叉。
一种通过传感器与生命体邻近动脉血管皮肤表面接触，测量生命体血压的测量装置，由压力传感器部分，或者，位移传感器部分，电信号处理部分，显示部分，等构成，其中，包含下述至少一种(1)、显示部分，包含提醒用户判断测量时，测量结果是否有效，或者，告知用户，血管测量传感器测量触头与生命体的接触力数值，或者，接触力是否在规定数值范围之内的字母，符号，图形，数字等可视信息中的至少一种。或者，(2)、测量装置，包含提醒用户判断测量时，测量结果是否有效，或者，告知用户，血管测量传感器测量触头与生命体的接触力数值，或者，接触力是否在规定数值范围之内的音响装置。
本发明上述所述技术可以完全实施于一个血压测量装置中，另外，也可以分别部分地实施于不同的测量装置中。例如测量生命体血管系统物理特征参数的测量探头，可用于血压的测量装置；可用于血管硬化参数的测量装置；可用于血管弹性参数的测量装置；可用于脉搏率装置、心搏率的测量装置；可用于血流量的测量装置；可用于血阻力的测量装置；血压波形(变化)的测量装置；等等。
本发明比现有技术具有如下优点作为血压测量装置，使用方便，简单，测量精度，稳定性，可靠性均较高，生产、使用成本较低。
本发明的基本原理是依靠传感器测量头的弹性伸缩性能，使传感器弹性伸缩测量头与血管(间)的压力的平衡来进行测量的；在动脉没有闭合的情况下，本发明仍然可以进行血压的测量；因此，本发明在对患(心血管等)病较重的病人进行连续血压的监测时是相当有利的。例如中国专利公开号01820020.6的专利申请的基本原理是将“所述传感器装置的凸起部分适于在所述部位实施所述动脉的至少部分闭塞”；这对患(心血管等)病较重的病人进行连续血压的监测时是相当不利的，另外，将传感器凸起部分压到用户体内，这会使用户感到不舒服。
图1是本发明的一种测量生命体血管系统物理特征参数的测量探头纵剖面示意图；图2是图1测量探头的底部视图；图3是本发明的传感器支撑脚式的一种测量生命体血管系统物理特征参数的测量探头外部示意图；图4是图3测量探头的底部视图；图5是测量探头对人体手腕桡动脉血管测量的截面示意图；图6是图5所示的正面示意图；图7是图6所示测量部分的局部放大示意图；图8是图3、图4所示的测量探头对人体手腕桡动脉血管测量的截面示意图；图9是本发明的一种手表式血压测量装置外部示意图；图10是图9的侧面示意图；图11是图9的底部示意图；图12是本发明的一种可以测量血压，脉搏率的手机外部示意图；图13是本发明的传感器支撑脚式的一种可以测量血压，脉搏率的手机背部示意图；图14是用于解释本发明的血管测量探头测量生命体血压时，一种血管传感器测量到舒张压与收缩压时的血压波形示意图；图15是用于解释本发明的测量探头测量生命体血压时，一种血管传感器没有测量到舒张压时的血压波形示意图；图16是本发明的测量探头测量生命体血压时，一种血管传感器测量到舒张压时的血压波形示意图；图17是本发明的测量探头测量生命体血压时，一种血管传感器没有测量到舒张压时的血压波形示意图；图18是本发明的测量探头测量生命体血压时，血管传感器没有测量到舒张压时，用于确定舒张压数值的原理示意图；图19是一种用于血压，脉搏率监测的电路原理图；图20是一种由微处理器构成的血压，脉搏率监测的电路原理图；图21是一种由微处理器构成的血压，脉搏率监测的电路原理图；图22是本发明的一种通讯环境的示意方框图。
具体实施例方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
如图1、图2所示，表明了本发明的一种测量生命体血管系统物理特征参数的测量探头，该探头由在基板101上形成的硅膜103、气体104、圆筒型外壳102，圆平板型弹性密封外壳105(由凝胶等材料制成)，触头107头，圆板型活塞106，等等，构成；气体是在外壳101、102、105内被密封的，由此构成了本发明的测量触头可以弹性伸缩的压力传感器，或者，位移传感器，也可以称为“血管压力测量传感器”；如当按压触头107时，弹性密封外壳105带动活塞106向内移动，气体104被压缩，密度增大，在硅膜103的输入端上通入恒定电流时，输出端的电流变化；对于压力与电阻呈线性变化关系的压敏电阻(硅膜传感器芯片，如103)，可以根据“玻意耳-马略特”定律，将压缩部件设计成活塞式，使测量触头运动位移与气体的压缩体积与气体的压力三者呈线性变化的关系；同时，应当考虑到“查理定律”，以修正由于温度变化的影响。其中，110是传感器的电引出线(脚)。111是安装传感器、及其它电子元件的板，112是一外壳，在外壳112上安装有支撑脚108、109，于是112、108、109构成了一具有支承脚108、109的支架，其中，弹性测量触头107在支撑脚108、109之外，或者，比支撑脚108、109的脚端面要高，如图1中的H；在具有支承脚108、109的支架112、108、109上，安装有测量探头可以伸缩的压力、位移传感器(110、101、103、102、105、106、107)构成了本发明的一种测量生命体血管系统物理特征参数的测量探头。应当注意到，其中的支撑脚108、109还可以制造成高度可调整的支撑脚，这样有利于皮肤、血管厚度、弹性系数等不同的用户使用。
因此，在本发明中，所述支架是带有可作用于生命体动脉血管旁支撑脚的支架；支架的支撑脚包括高度固定的支撑脚；高度可伸缩调整的支撑脚；高度可弹性伸缩调整的支撑脚(如由凝胶制造的中芯具有气体的凝胶支撑脚)，可以弹性伸缩的传感器支撑脚；具有压力自适应式支撑脚；可根据作用在支架上的压力大小自动调整高度的支撑脚；根据环境温度自动调整高度的支撑脚；根据环境温度和作用在支架上的压力大小自动调整高度的支撑脚；等等。
对于测量触头可以弹性伸缩的压力传感器，或者位移传感器可以参照中国专利，申请号20041005471.3的说明书，其中，详细论述了这种传感器，但是，其说明书中所述压力或位移传感器的弹性外壳内部，应当是带动一活塞，使活塞随弹性外壳弹性外壳的移动呈线性变化的关系，即弹性外壳上质点位移(硬质物体)/活塞腔内容积/气体压力三者之间的变化呈线性关系，同时，可以考虑到环境温度变化的影响。当然，应当理解到对于中国专利，申请号20041005471.3的说明书，所述的倾角传感器，角速度传感器，角加速度传感器，速度，加速度传感器，振动传感器，及其电子开关，其传感器的弹性外壳内部，应当是带动一活塞，使活塞随弹性外壳弹性外壳的移动呈线性变化的关系，即弹性外壳上质点位移(硬质物体)/活塞腔内容积/气体压力三者之间的变化呈线性关系，同时，可以考虑到环境温度变化的影响。
图3，图4是本发明图1，图2的变异，即将图1，图2中的支撑脚(108、109)变换为可以弹性伸缩的压力传感器，或者，位移传感器支撑脚，即，所述的测量触头可以伸缩的传感器支撑脚。
在图3，图4中表明了本发明的另外一种测量生命体血管系统物理特征参数的测量探头，该探头由三个测量触头可以伸缩的压力传感器，或者位移传感器构成。其中，基板204、硅膜207、气体213(被204、210、216密封的气体)、圆筒型外壳210，圆平板型弹性密封外壳216(由凝胶等材料制成)，触头221，圆板型活塞220，电引线(脚)222等构成一个测量触头可以弹性伸缩的血管压力测量传感器。另外，基板203、硅膜206、气体212(被203、209、215、218密封的气体)、圆筒型外壳209，波纹管形型弹性密封外壳215(由凝胶等材料制成)，活塞式触头218头，电引线(脚)等构成一个“可弹性伸缩性的传感器支撑脚”①。同理，基板205、硅膜207、气体213(被205、211、217、219密封的气体)、圆筒型外壳211，波纹管形型弹性密封外壳217(由凝胶等材料制成)，活塞式触头219，电引线(脚)等构成另外一个“可弹性伸缩性的传感器支撑脚”②，202为安装传感器的电路板，201为外壳。“可弹性伸缩性的传感器支撑脚”①、②测量到的压力平均值可以提醒用户，其血管测量传感器的测量触头在血管皮肤表面上的接触力的大小是否合适；即对于个体用户，在固定部位，使用本发明所述的动脉血管测量探头时，为满足测量的准确性，首先需要用标准的血压测量装置进行测量，然后，使用本发明的动脉血管测量探头进行测量，通过对本发明的动脉血管测量探头施加不同的压力，当本发明的动脉血管测量探头测量到的动脉血压与标准的血压测量装置测量到的血压相同时，记录下“可弹性伸缩性的传感器支撑脚”①、②测量到的压力平均值，以方便以后在相同的部位进行动脉血管压力测量时，告知个体用户，在动脉血管测量探头施加的压力是否合适，以方便用户调整对测量探头施加的压力。当然，记录下“可弹性伸缩性的传感器支撑脚”①、②测量到的压力平均值，也可以用于调整、修正动脉血管测量传感器输出电信号，以满足测量的准确性。
图1、图2、图3、图4所示的测量生命体血管系统物理特征参数的测量探头，在应用于测量生命体血管系统物理特征参数，如血压、脉搏率、血流量，血阻力，血管硬化等等的测量时，是通过将支架固定在活体动脉血管的皮肤表面、动脉血管旁，将血管压力测量的传感器测量触头压在生命体动脉血管的皮肤表面上，通过传感器测量触头与生命动脉血管体皮肤表面的接触进行测量的。当生命体动脉血管内血压变化时，传感器触头随着血管的伸缩变化而伸缩变化；在传感器的输入端上通入恒定电流时，输出端的电流随着血管的伸缩变化而变化；即，本发明所述的测量触头可以弹性伸缩的压力传感器，或者，位移传感器的输出电信号发生变化。
例如通过检查传感器输出电信号的峰值可检测生命体血压的收缩压；通过检测传感器输出电信号的谷值可检测生命体血压的舒张压；通过检测血压的谷值电信号的时间，或者，记录每秒血压波形峰值，或者，谷值点的数量，来检测表示生命体脉搏率，或者心搏率的参数；通过检测脉搏波(脉象)、判断动脉硬化概念，参见申请号93226716.5的中国发明专利，但包括动脉血管硬化量、弹性参数，等等；在生命体测量两个以上部位的血压数值，应用流体力学公式进行计算、比较(峰值，或者，谷值)，可检测生命体血流量，血阻力，等等。
图5、图6、图7，显示了图1、图2测量探头与生命体手腕桡动脉血管皮肤表面接触，测量原理示意图；301为人体手腕截面，302为手腕桡动脉血管，303为图1所示测量探头；其中的支撑脚(图1中的108、109所示)应在手腕桡动脉血管的两旁；同时，应当理解到，本发明的支架支撑脚具有控制触头与生命体接触力大小的作用，即，控制传感器的灵敏度，测量范围，同时，可以稳定传感器触头与生命体血管皮肤表面的接触，稳定传感器的基本点的作用。
通过上述所述，本发明的测量触头可以弹性伸缩的压力传感器，或者，位移传感器，测量触头的弹性伸缩性能在制造时应加以选择，例如图1中的弹性密封外壳105的结构形状，材料性能，厚度等，以及支撑脚108、109的高度，或者，触头107距离支撑脚108、109的脚端面高度(图1中的H所示)在制造时也应加以选择，当然，血管测量传感器的弹性伸缩性能(伸缩量、弹性)等等，同理也应当加以选择，以满足本发明的测量时，随着生命体血压变化时，测量触头107随着血管的伸缩变化而伸缩变化，传感器的输出电信号发生变化。
图8是图3，图4所示的测量探头对人体手腕桡动脉血管测量的截面示意图；其中，401为人体手腕截面，402为手腕桡动脉血管，403为图3所示测量探头；在图3中，“可弹性伸缩性的传感器支撑脚”的弹性伸缩性能(伸缩量、弹性)等等，在制造时也应加以选择，当然，血管测量传感器的弹性伸缩性能(伸缩量、弹性)，等等，同理也应当加以选择，以满足本发明的测量时，随着生命体血压变化时，测量触头随着血管的伸缩变化而伸缩变化，传感器的输出电信号发生变化。
同时应当理解到，本发明之外的其它测量触头可以弹性伸缩的传感器，也可实现本发明。例如，具有弹簧装置的电阻接触滑动型位移传感器，中国发明专利申请号88107691.0中公开的气压式压力测头，等等。
应当注意到本发明的测量生命体血管系统物理特征参数的测量探头，也可以安装在个人数字助理(装置)上，通过有规律的检测、记录个人的血压，脉搏率，血管硬度等等的健康状况数据，以便对自己的健康进行合理的护理。
图12例举了一种可以测量血压，脉搏率的手机的外部侧面示意图；其中，601为一种折叠式手机(翻盖式手机)，602、604为安装在手机背部的支撑，603为传感器的测触头；图13例举了另外一种可以测量血压，脉搏率的手机的外部背面示意图；其中，701为一种折叠式手机(翻盖式手机)，702、704为安装在手机背部的“可弹性伸缩性的传感器支撑脚”，703为血管测量传感器；应当理解到在手机内部应当配置相应的测量电路，或处理器，软件等等。由此，本发明的测量生命体血管系统物理特征参数的测量探头，通过用户自己手指的按压、稳固，也可以实施测量。当然，其它形式的手机，GPS卫星导航装置，GPRS装置，个人数字助理(装置)上也可以在适当的部位进行安装；具体参照图1至图4等。
上述测量生命体血管系统物理特征参数的测量探头，在批量制造后，对于皮肤弹性不同的用户，或者，使用方法不同的用户，按压、束搏(支架)使血管测量传感器测量触头在皮肤上施加的基本压力是不同的；如果，按压、束搏后，血管测量传感器测量触头在血管皮肤上施加的基本压力合适时，传感器测量头能够测量到血压波形的谷值点，如图14、图16所示，显示了本发明的测量探头测量生命体血压时，血管测量传感器测量到舒张压时的血压波形示意图。如果，按压、束搏后，血管测量传感器测量触头在血管皮肤上施加的基本压力不合适时，血管测量传感器测量头不能够完全测量血压波形压谷值点，如图15、图17所示，显示了本发明的测量探头测量生命体血压时，血管测量传感器没有测量到舒张压时的血压波形示意图；应当注意到在设计、制造时测量触头的测量范围，伸缩弹性性能应当满足生命体的血压波形变化范围，即，可以测量到需要波形的峰值、谷值点；例如对于人体动脉血压测量范围满足0-300mmHg。
为了能够提醒用户判断测量时，测量结果是否有效，或者，告知用户，传感器测量探头与生命体的接触力数值，或者，接触力是否在规定数值范围之内，或者，血管测量传感器测量触头是否能够测量到血压谷值点；本发明对于通过血管测量传感器与生命体邻近动脉血管皮肤表面接触，测量生命体血压的测量装置，特别是以传感器输出电信号谷值表示舒张压的血压测量装置，在设计、制造时，应当在显示部分，设置有提醒用户判断测量时，测量结果是否有效，或者，告知用户，血管测量传感器测量触头与生命体的接触力数值，或者，接触力是否在规定数值范围之内的字母，符号，图形，数字等可视信息中的至少一种；或者，在测量装置上设置有提醒用户判断测量时，测量结果是否有效，或者，告知用户，血管测量传感器测量触头与生命体的接触力数值，或者，接触力是否在规定数值范围之内的音响装置。
如图9、图10、图11是本发明的一种手表式血压测量装置示意图；在其装置的显示表面，具有显示舒张压、收缩压的数字80-120(可变液晶显示)，并且，显示表面还具有至少一种字母，符号，图形，数字等可视信息OK(包括NO)；例如如果，测量有效，OK点亮，NO不点亮；如果，测量无效则NO点亮，OK不点亮；当然，也可以使用其它符号、字母、名称、图形、数字(包括含有表示接触力数值的数字)等等一切可视信息，以告知用户，测量结果是否有效，或者，血管测量传感器测量触头与生命体的接触力数值，或者，接触力是否在规定数值范围之内；当然，告知用户，测量结果是否有效，或者，血管测量传感器测量触头与生命体的接触力数值，或者，接触力是否在规定数值范围之内方式也可以是在测量装置内设置音响装置。在图8中，80-12表示所测到的舒张压-收缩压数值，12:00表示时间，其时间具有表示血压不同时候血压变化的一种参考基准。其中，501为表带(柔性束带)，503为显示面，502为外壳，504为校正旋扭(可以是一个或多个)；可以想到，表带501可由刚性材料制成的圆环构成，以用于手指动脉血压测量。
以下通过图16、17、18对本发明动脉血管压力测量的方法进行举例；其中，P(毫伏)为代表测量血压值的电信号，T(秒)为血压波形的变化时间，Pg为血压的峰值点，Pz为血压波形的压力中间值，Pd为血压波形的谷值点，t01、t02、t03、t04为血压波形的心动周期分隔点。
本发明告知用户，测量结果是否有效，或者，血管测量传感器测量触头与生命体的接触力数值，或者，接触力是否在规定数值范围之内的驱动电信号包括两种第一种是图3、图4所示的“可弹性伸缩性的传感器支撑脚”构成的测量探头中，“可弹性伸缩性的传感器支撑脚”①、②测量到的压力平均值；第二种是动脉血管测量压力传感器，或者，位移传感器测量到的血压最低值的持续时间电信号，如图17，图18中的Td与预定的时间电信号Te比较、判断后产生的电信号；如果，在预定的时间电信号范围内，Td≤Te，则产生表示“在预定的时间电信号范围内的电信号”，或者，如果，不在预定的时间电信号范围内，Td＞Te，则产生表示“不在预定的时间电信号范围内的电信号”。因此，需要对图17，图18中的谷值电信号的持续时间Td进行检测，并且，与一规定的基准时间Te进行比较。其中，基本时间Te是人为制定的数值，Te越小，则判断，测量舒张压的精度就越高，这在设计制造时应根据硬件电路的性能，以及实用性决定，例如，为达到1％的判断、测量精度，对于心跳50至70次/秒的人，Te＝1/5000至1/7000秒；为达到2％的判断、测量精度，对于心跳50至70次/秒的人，Te＝2/5000至2/7000秒，等等。由此，本发明判断传感器是否真正测量到了舒张压的方法，是通过判断传感器测量到的血压数据最低值的持续时间，是否在预定的时间范围之内，来确定传感器是否测量到舒张压。同理，亦可以根据(图3、图4)“可弹性伸缩的传感器支撑脚”测量到的压力(平均值)(电信号)进行判断。
对于本发明，如果，按压、束搏后，血管测量传感器的测量触头在皮肤上施加的基本压力不合适时，或者，血管压力传感器，或者，位移传感器测量到的血压最低值的持续时间Td与预定的时间基本Te比较、判断后，如果，血压谷值持续时间Td＞基本时间Te，血管测量传感器测量触头不能够直接测量血压波形压谷值点(舒张压)，那么，通过计算的方法，可以计算出血压波形谷值点(舒张压)。如图18所示的血压波形中，虚线是血管测量传感器没有测量到的，而实际又存在的血压波形线，因此，本发明提供了一种在血管压力传感器没有测量到舒张压时，确定舒张压数据的方法，包括记录传感器测量到的、至少一个心动周期血压波形；确定传感器测量的血压数据的最低值Pc的持续时间Td，a点至b点的时间；在传感器测量到的血压波形中的凸形部分上，根据传感器测量的血压数据的最低值Pc的持续时间Td，找到幅值相同Px(注意，Px由Td决定，Px随着Px的变化而变化)、持续时间与传感器测量的血压数据的最低值的持续时间相同Td，起点、终点在传感器测量到的血压波形中的凸形部分上的等幅时间连线Tdx，其中，Td＝Tdx，c点至d点的时间，并确定等幅时间连线Tdx至血压波形峰值点Pg的垂线数据值Pj，由此，传感器测量到的血压波形的最低值Pc与血压波形中的凸形部分上，等幅时间连线Tdx至血压波形峰值点Pg的垂线数据值Pj之差的数值是舒张压数值；即舒张压数值＝Pc-Pj。
本发明提供提供的另外一种通过传感器与生命体邻近动脉血管皮肤表面接触，确定舒张压数据的方法，包括记录传感器测量到的、至少一个心动周期血压波形；确定传感器测量的血压数据的最低值的持续时间；在传感器测量到的血压波形中的凸形部分上，根据传感器测量的血压数据的最低值Pc的持续时间Td，找到幅值相同Px、持续时间与传感器测量的血压数据的最低值的持续时间相同Td，起点、终点在传感器测量到的血压波形中的凸形部分上的等幅时间连线Tdx，其中，Td＝Tdx，c点至d点的时间，并确定等幅时间连线Tdx至血压波形峰值点Pg的垂线数据值Pj；通过对等幅时间连线Tdx至血压波形峰值点Pg的垂线数据值Pj通过修正系数K校正，即，Pg×K；或者，通过修正系数K对等幅时间连线Tdx长度(时间值)的修正，达到对等幅时间连线Tdx至血压波形峰值点Pg的垂线数据值Pj的修正校正，即，Tdx×K等同于对Pj校正；传感器测量到的血压波形的最低值Pc与血压波形中的凸形部分上，等幅时间连线Tdx至血压波形峰值点的垂线数据值Pg通过修正系数校正后的数据值Pg×K之差的数值是舒张压数值，即舒张压＝Pc-(Pg×K)，并且，Pg×K＜Pc；或者，传感器测量到的血压波形的最低值Pc与血压波形中的凸形部分上，等幅时间连线Tdx至血压波形峰值点Pg的垂线数据值之差的数值Pc-Pg通过修正系数K校正后的数值是舒张压数值即舒张压＝(Pc-Pg)×K。
其中，K为常数，如0.5，0.8，1.2，2.3等等。根据实际决定，其与生命体的心动周期，测量部位，个体动脉血压波形有关，如图14与图16的动脉血压波形不同，在生命体的心动周期相同时，修正系数K是不同的。
本发明的血压检测装置，在应用前应加以校正，(通过调整放大器增益，或者，调整修正系数K的数值)使读数与实际血压值相同；校正值可使用袖带血压计，水银血压计等等。通常对于固定用户，固定部位，如果使用基本稳定的固定力(压力)，则只需要一次校正后，以后不需要再次校正，其测量结果的误差不会太大。因为，对于用户为人来说，通过自己的按压，可基本感应、判断压力的大小，例如，按压到不能再使皮肤压缩为止。当然，对于图3、图4所示的，可以通过记录校正后的“可以弹性伸缩的传感器支撑脚”的压力值(或平均值)的电信号，在以后，供用户校准参考。
本发明中，所述的通过“修正系数校正”是使其数值放大或缩小，任何满足放大或缩小的校正、修正方法都在本发明之列。
在本发明中，各种数值的计算，均可用硬件电路来完成，也可以使用硬件加软件的方式来完成。
图19是一种用于图1、图2动脉血管测量探头的、测量血压，脉搏率监测的电路原理图的举例；其中，801为本发明的动脉血管测量探头，VREV为基准电压，802为运算好放大器，W为增益调整电位器，803为峰值检测保持电路，804为谷值检测保持电路，805、806为A/D模数转换电路，809为谷值脉冲宽度检测器，803为基本谷值脉冲宽信号发生器，810为脉冲宽度甄别器，807，808，809为LCD显示器。
图20是另外一种用于图1、图2动脉血管测量探头的、测量血压，脉搏率监测的电路原理图的举例；其中，901为本发明的动脉血管测量探头，VREV为基准电压，902为运算好放大器，W为增益调整电位器，903为A/D模数转换电路，904为微处理器，完成本发明中各种数值的比较、计算，905为供电电源，906为存储器，存储本发明中所述的方法的计算机代码及计算方法，907为发声器，告知用户测量是否有效，908为显示器，告知用户测量结果、提醒用户测量的有效性。
图21是另外一种用于图3、图4动脉血管测量探头的、测量血压，脉搏率监测的电路原理图的举例；其中，1003为本发明的动脉血管测量探头，VREV为基准电压，1006为运算好放大器，W为增益调整电位器，1009为A/D模数转换电路；其中，1001、1002为本发明“可弹性伸缩性的传感器支撑脚”，VREV为基准电压，1004、105为运算好放大器，W为增益调整电位器，1007为相加、平均值电路，1008为A/D模数转换电路；1011为微处理器，完成本发明中各种数值的比较、计算，1010为供电电源，1012为存储器，存储本发明中所述的方法的计算机代码及计算方法，1013为发声器，告知用户测量是否有效，1014为显示器，告知用户测量结果、提醒用户测量的有效性。
注意在本发明中，当血管测量传感器测量触头能够测量到血压的峰值、谷值点时能够实现本发明。当血管测量传感器测量触头不能够测量到血压的峰值、谷值点时，也能够实现本发明，但是，血管测量传感器测量触头所检测的血压波形的谷值(最小值)应当满足血压谷值(最小值)在血压的中间值Pz以下，与中间值Pz到反折波之内的血压数值Pf1(g至z点)相同的血压数值Pf2(z至d点)的范围之内；即如图16中所示，血管测量传感器所能测量的谷值(最小值)的范围是Pf2(z至d点)，其中，Pf2＝Pf1。
应当理解到，本发明所述的测量探头，血压确定方法，可以应用到能够对本发明各个方面提供附加的关联环境。包括手持通讯设备上，例如手机，GPRS装置，GPS卫星(导航)装置，等等；将用户个人检测到的血压，脉搏率，血管硬度等等的心血管健康状况数据，发送到医疗中心数据库中，医生、家属的手持通讯设备中，以告知他们用户个人的心血管健康状况，对于老年高血压患者，这是相当有利和必要的。或者，个人数字助理，以实现用户个人心血管健康状况档案的建立，疾病的诊断，等等。
图22是本发明的通讯环境的示意方框图；其中，包括一个或多个客户机，客户机可以是硬件和/软件(例如，测量探头、计算、线程，进程，通讯装置)，其中，还包括一个或多个服务器1103，服务器可以是硬件和/软件(例如，线程，进程，计算，通讯装置)。在客户机1101和服务器间的一种可能的通信可以是以适合于在两个或多个计算机进成之间发送的数据包；其中，包括通信框架1105，它可被用来方便客户机1101和服务器1103间的通信，客户机1101可操作地连接到一个或多个客户机数据存储装置1102，该存储装置可用于储存客户机1101的本地信息，服务器1103可操作地连接到一个或多个服务器数据存储装置1104，该存储装置可用于储存服务器1103的本地信息。
本发明中所述的判断传感器是否测量到舒张压的方法；确定舒张压数据的方法；可以通过编码的方式制作成机器可读计算机代码，或者，可操作的计算机代码，或者，控制程序，存储在存储介质中，例如CD-ROM、数字通用盘(DVD)，RAM，ROM，EEPROM，快闪存储器，移动硬盘，磁盘(软盘)，固定硬盘等；并且，通过一测量探头检测生命体血管特征参数，并输入能够对本发明各个方面提供附加的关联环境，包括单处理器或多处理器计算机系统、微型计算机系统、大型计算机系统、个人计算机，手持计算装置、基于微处理器或可编程的电子装置及类似装置；以及数字式、模拟式装置，等等中，以实现心血管健康状况的检测，判断，记录。
同时，也应理解到，本发明的测量探头、判断传感器是否测量的舒张压的方法、确定舒张压的方法可以同时在一装置中实施，也可以分别在不同的装置中实施，以改进现有装置中的部分不足，例如。申请号01820020.6，名称“监视血压的方法和设备”中的传感器测量触头的改进；美国专利文献US5,485,848中，判断传感器是否测量到了舒张压，以及当传感器没有测量到舒张压时，如何测量舒张压，等等；以及其它脉搏、动脉血管硬化参数、动脉血管弹性参数、血流量测量装置的测量探头的改进，等等。
应当理解到，其测量探头可以运用到(手指)戒指型血压测量装置中；容积法血压测量装置中，包括项链(携带式)血压、脉搏率测量装置。本发明所述的支撑脚可以是1至多个。
本发明所述的血管的检测包括生命体(如，人体)额外动脉、颈总动脉、锁骨下动脉、腋动脉、肱动脉、股动脉、尺动脉、桡动脉，等等；可以通过动脉血管传感器与生命体邻近动脉血管(皮肤)表面接触，通过测量生命体血管压力来测量、判断、计算动脉血管物理特征参数的方法的应用。当然，本发明包括动物血管的检测。
上述所述只是本发明的举例，不可能完全描述本发明的可以想象到的组合，排列，以及方法的应用、选择方式，等等；本发明的旨在涵盖所有类似的修改和变异，它们均落在本发明所述的权利要求书的精神和范围之列。例如根据本发明确定、计算舒张压的方法，来确定、计算未能检测到的舒张压的波形；以至于通过矢量合成的方法来合成完整的血管血压波形，由此，显示血压波形，等等。
权利要求
1.一种通过传感器与生命体邻近动脉血管皮肤表面接触，测量生命体血管系统物理特征参数的测量探头，其特征在于包括具有支撑脚的支架，测量触头可以弹性伸缩的压力传感器，或者，位移传感器，测量触头可以弹性伸缩的压力传感器，或者，位移传感器，安装在支架上，测量触头朝支架脚的方向。
2.一种通过传感器与生命体邻近动脉血管皮肤表面接触，测量生命体血管系统物理特征参数的测量探头，其特征在于包括测量触头可以弹性伸缩的压力传感器，或者，位移传感器支撑脚，测量触头可以弹性伸缩的血管测量压力传感器，或者，位移传感器，测量触头可以弹性伸缩的压力传感器，或者，位移传感器支撑脚与测量触头可以弹性伸缩的血管测量压力传感器，或者，位移传感器的测量触头朝支架脚的方向。
3.一种通过传感器与生命体邻近动脉血管皮肤表面接触，判断传感器是否测量到舒张压的方法，其特征在于通过判断传感器测量到的血压数据最低值的持续时间，是否在预定的时间范围之内，来确定传感器是否测量到舒张压。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于包含传感器测量到的血压数据最低值的持续时间，在预定的时间范围之内，则传感器测量到的血压数据最低值是舒张压数值，或者，传感器测量到的血压数据最低值的持续时间，不在预定的时间范围之内，则传感器测量到的血压数据最低值不是舒张压数值。
5.一种通过传感器与生命体邻近动脉血管皮肤表面接触，确定舒张压数据的方法，其特征在于包括记录传感器测量到的、至少一个心动周期血压波形，确定传感器测量的血压数据的最低值的持续时间，在传感器测量到的血压波形中的凸形部分上，根据传感器测量的血压数据的最低值的持续时间，找到幅值相同、持续时间与传感器测量的血压数据的最低值的持续时间相同，起点、终点在传感器测量到的血压波形中的凸形部分上的等幅时间连线，并确定等幅时间连线至血压波形峰值点的垂线数据值，由此，传感器测量到的血压波形的最低值与血压波形中的凸形部分上，等幅时间连线至血压波形峰值点的垂线数据值之差的数值是舒张压数值。
6.一种通过传感器与生命体邻近动脉血管皮肤表面接触，确定舒张压数据的方法，其特征在于包括记录传感器测量到的、至少一个心动周期血压波形，确定传感器测量的血压数据的最低值的持续时间，在传感器测量到的血压波形中的凸形部分上，根据传感器测量的血压数据的最低值的持续时间，找到幅值相同、持续时间与传感器测量的血压数据的最低值的持续时间相同，起点、终点在传感器测量到的血压波形中的凸形部分上的等幅时间连线，并确定等幅时间连线至血压波形峰值点的垂线数据值，等幅时间连线至血压波形峰值点的垂线数据值通过修正系数校正，传感器测量到的血压波形的最低值与血压波形中的凸形部分上，等幅时间连线至血压波形峰值点的垂线数据值通过修正系数校正后的数据值之差的数值是舒张压数值，或者，传感器测量到的血压波形的最低值与血压波形中的凸形部分上，等幅时间连线至血压波形峰值点的垂线数据值之差的数值通过修正系数校正后的数值是舒张压数值。
7.一种机器可读，或者，可操作的存储介质，其特征在于至少记录了权利要求3，或者4，或者5，或者6中所述的一种方法的机器可读计算机代码，或者，可操作的计算机代码，或者，控制程序。
8.一种通过传感器与生命体邻近动脉血管皮肤表面接触，测量生命体血压的测量装置，由压力传感器部分，或者，位移传感器部分，电信号处理部分，显示部分，等构成，其特征在于包含显示部分，包含提醒用户判断测量时，测量结果是否有效，或者，告知用户，血管测量传感器的测量触头与生命体的接触力数值，或者，接触力是否在规定数值范围之内的字母、符号、图形、数字等可视信息中的至少一种，或者，测量装置，包含提醒用户判断测量时，测量结果是否有效，或者，告知用户，血管测量传感器的测量触头与生命体的接触力数值，或者，接触力是否在规定数值范围之内的音响装置。
9.一种手持通讯设备，或者，个人数字助理，其特征在于使用权利要求1，或者2所述的测量探头。
10.一种手持通讯设备，或者，个人数字助理，其特征在于存储介质中使用权利要求3，4，5，6所述的至少一种方法的机器可读计算机代码，或者，可操作的计算机代码，或者，控制程序。
全文摘要
本发明涉及一种通过传感器与生命体邻近动脉血管皮肤表面接触，通过生命体血管测量血压、脉搏率、心搏率、血流量、血阻力、血管硬化参数等等的测量装置和方法，以及该装置和方法在手持通讯设备，或者，个人数字助理中的应用；其中，包括测量生命体血管系统物理特征参数的测量探头；判断传感器是否测量到舒张压的方法；以及，如果传感器没有测量到舒张压时，通过所测波形计算、确定舒张压的方法；以及，压力或者位移传感器；本发明使血压测量装置更简单、小巧、使用更方便等等。
文档编号A61B5/02GK1669522SQ200510067188
公开日2005年9月21日 申请日期2005年4月19日 优先权日2005年4月19日
发明者许建平 申请人:许建平