测量血压的方法和基于所述方法的测量血压的设备的制作方法
【专利摘要】根据本发明，提供一种血压测量设备，该设备包括：压力传感器单元，其用于接触皮肤以便于感测大气压、施加的压力和传递至皮肤的血管的血压，并以电信号的形式输出感测的压力；信号分割单元，其用于接收压力传感器单元输出的信号作为输入信号并将接收到的信号分割成直流信号和交流信号；信号处理器单元，其用于处理所分割的信号；以及血压计算单元，其用于利用处理的电信号计算施加的压力，并利用计算出的施加的压力和所述电信号的变化值来计算血压平均值。
【专利说明】测量血压的方法和基于所述方法的测量血压的设备
【技术领域】
[0001] 本发明涉及测量血压的设备和方法。
【背景技术】
[0002] 使用测量血压的传统方法和设备难以直接测量从心脏泵出的血液的压力。因此， 使用的是间接测量血压的方法。Korotkoff方法是这些方法中的代表性方法。在Korotkoff 方法中，用带缠绕患者的肱骨区域，通过向所述带中注入空气而使条所述带膨胀，直至血液 不流过血管为止，并且通过利用由于逐渐减小施加到所述带的压力而生成的声音来测量患 者的血压。即，当通过向所述带中注入空气以对所述带施加压力并且逐渐减少空气的量时， 听到动脉的脉搏的声音（类似于轻轻敲击物体时听到的声音）。在这种情况下，此刻的压力 是收缩压（心脏收缩时的血压）。然后，当被注入所述带中的空气的量进一步减少时，某一 时刻脉搏的声音增大然后突然消失。此刻的血压是舒张压（即，心室收缩并再次扩张时血 管中的压力）。
[0003] 作为另一示例，还使用SP02方法来测量血压。在SP02方法中，测量毛细血管中的 氧饱和度，并且基于血流中的血红素水平来确定受检者的血压。
【发明内容】
[0004] 技术问题
[0005] 然而，上述传统方法伴随着各种问题。首先，在Korotkoff方法中，通过在受检者 的肱骨区域下压以使得血液无法流过血管并逐渐减小施加到肱骨区域的压力来测量血压。 然而，在肱骨区域被压住的同时，血液无法被输送到人体组织。因此，氧和营养物无法被供 应给人体组织，毛细血管因此破裂，从而导致末端组织坏死。因此，即使每天对正常人执行 五次或更多次Korotkoff方法也是不实际的。尤其是，当对糖尿病患者执行Korotkoff方 法时，可能发生严重的问题。
[0006] 另外，在测量氧饱和度的SP02方法中，血红素水平并不与血压紧密相关，因此个 体之间的差异较大。尤其是，在怀有胎儿的孕妇的情况下，血红素水平较高，但血压较低。因 此，对孕妇应用SP02方法不实际。在糖尿病患者的情况下，血液粘度较高，难以利用SP02 方法精确测量糖尿病患者的血压。因此，需要开发一种可用于血压需要被连续监测的人的 测量血压的设备和方法。
[0007] 为了解决上述传统问题，本发明的目的之一是提供一种连续测量并监测血压的设 备和方法。本发明的另一目的是提供一种精确测量特定受检者（例如，糖尿病患者、孕妇 等）的血压的设备和方法。
[0008] 技术方案
[0009] 根据本发明的一方面，提供一种血压测量设备，该设备包括：压力传感器单元，其 被配置为在与皮肤接触的同时感测大气压、施加的压力和传递至皮肤的血管的血压，并输 出指示压力感测结果的电信号；信号分割单元，其被配置为接收所述电信号并将所述电信 号分割成包括直流（DC)信号和交流（AC)信号的分割的电信号；信号处理器单元，其被配置 为处理所述分割的电信号；以及血压计算单元，其被配置为利用处理过的电信号计算所述 施加的压力，并利用计算出的所述施加的压力和所述电信号的摆动值来计算血压平均值。 [0010] 在一个实施方式中，所述压力传感器单元可包括：壳体，其包括凹形结构；以及压 力传感器，其被安装在所述壳体中并被配置为感测所述凹形结构中的压力。
[0011] 在一个实施方式中，所述压力传感器单元可感测所述大气压和所述施加的压力， 输出指示所述大气压和所述施加的压力的感测结果的DC信号，感测传递至皮肤的血管的 压力，并输出指示传递的压力的感测结果的AC信号。
[0012] 在一个实施方式中，所述信号处理器单兀可包括：放大器，其被配置为将输入信号 放大；以及模数转换器（ADC)，其被配置为对放大的输入信号执行数字转换。
[0013] 在一个实施方式中，所述信号处理器单兀可包括：放大器，其被配置为将输入信号 放大；电平移位器，其被配置为使所述输入信号的电平移位；以及多个模数转换器（ADC)， 被配置为对所述放大器和所述电平移位器的输出执行数字转换。
[0014] 在一个实施方式中，所述信号分割单元可包括高通滤波器单元，所述高通滤波器 单元被配置为从所述压力传感器单元的输出信号去除DC信号并输出AC信号。
[0015] 在一个实施方式中，所述高通滤波器单元可包括一阶或高阶高通滤波器和电容器 中的至少一个。
[0016] 在一个实施方式中，所述血压计算单元可包括：算术单元，其被配置为通过对计算 出的施加的压力和所述电信号的摆动值执行算术运算来计算血压平均值；存储器单元，其 被配置为存储所述施加的压力和所述电信号的摆动值；输入/输出（I/O)单元，其被配置为 从所述信号处理器单元接收信号并输出由所述算术单元计算的值；以及控制单元，其被配 置为控制所述算术单元、所述存储器单元和所述I/O单元。
[0017] 在一个实施方式中，所述设备还可包括显示单元，所述显示单元被配置为显示由 所述血压计算单元计算的血压。
[0018] 在一个实施方式中，所述设备还可包括通信单元，所述通信单元被配置为通过有 线/无线通信与外部服务器和终端中的至少一方通信，以发送所述血压计算单元计算的压 力。
[0019] 在一个实施方式中，所述血压计算单元可从所述电信号的最大值与最小值之间的 差来计算所述摆动值，并通过从由所述压力传感器单元感测并输出的压力减去所述大气压 来计算所述施加的压力。
[0020] 在一个实施方式中，所述血压计算单元可基于所述施加的压力来计算经由皮下组 织的压力传递速度。
[0021] 在一个实施方式中，所述血压计算单元可从由包括计算出的施加的压力和所述电 信号的摆动值的坐标对所形成的直线的斜率来计算所述血压平均值。
[0022] 在一个实施方式中，所述血压计算单元可通过将通过从所述血压平均值和第一常 数的乘积减去第二常数而获得的值除以所述施加的压力来计算脉压。
[0023] 根据本发明的另一方面，提供一种测量血压的设备，该设备包括：压力传感器单 元，其被配置为在与皮肤接触的同时感测大气压、施加的压力和传递至皮肤的血管的血压， 并输出指示压力感测结果的电信号；信号分割单元，其被配置为接收所述电信号并将所述 电信号分割成包括直流（DC)信号和交流（AC)信号的分割的电信号；信号处理器单元，其被 配置为处理所述分割的电信号；以及血压计算单元，其被配置为利用处理过的电信号计算 所述施加的压力，并利用计算出的施加的压力和所述电信号的摆动值来计算脉压。
[0024] 在一个实施方式中，所述压力传感器单元可包括：壳体，其包括凹形结构；以及压 力传感器，其被安装在所述壳体中并被配置为感测所述凹形结构中的压力。
[0025] 在一个实施方式中，所述压力传感器单元可感测所述大气压和所述施加的压力， 输出指示所述大气压和所述施加的压力的感测结果的DC信号，感测传递至皮肤的血管的 压力，并输出指示传递的压力的感测结果的AC信号。
[0026] 在一个实施方式中，所述信号处理器单兀可包括：放大器，其被配置为将输入信号 放大；以及模数转换器（ADC)，其被配置为对放大的输入信号执行数字转换。
[0027] 在一个实施方式中，所述信号处理器单兀可包括：放大器，其被配置为将输入信号 放大；电平移位器，其被配置为使所述输入信号的电平移位；以及多个模数转换器（ADC)， 被配置为对所述放大器和所述电平移位器的输出执行数字转换。
[0028] 在一个实施方式中，所述信号分割单元可包括高通滤波器单元，所述高通滤波器 单元被配置为从所述压力传感器单元的输出信号去除DC信号并输出AC信号。
[0029] 在一个实施方式中，所述血压计算单元可包括：算术单元，其被配置为通过对计算 出的施加的压力和所述电信号的摆动值执行算术运算来计算脉压；存储器单元，其被配置 为存储所述施加的压力和所述电信号的摆动值；输入/输出（I/O)单元，其被配置为从所述 信号处理器单元接收信号并输出由所述算术单元计算的值；以及控制单元，其被配置为控 制所述算术单元、所述存储器单元和所述I/O单元。
[0030] 在一个实施方式中，所述设备还可包括显示单元，所述显示单元被配置为显示计 算的压力。
[0031] 在一个实施方式中，所述设备还可包括通信单元，所述通信单元被配置为通过有 线/无线通信与外部服务器和终端中的至少一方通信以发送计算出的压力。
[0032] 在一个实施方式中，所述血压计算单元可从所述电信号的最大值和最小值之间的 差来计算所述摆动值，并通过从所述压力传感器单元感测并输出的压力减去所述大气压来 计算所述施加的压力。
[0033] 在一个实施方式中，所述血压计算单元可基于所述施加的压力来计算经由皮下组 织的压力传递速度。
[0034] 在一个实施方式中，所述血压计算单元可从计算的所述施加的压力和所述电信号 的摆动值的坐标对形成的直线的斜率计算血压平均值，并通过将通过从所述血压平均值和 第三常数的乘积减去第四常数而获得的值除以所述施加的压力并将除法结果乘以所述摆 动值来计算脉压。
[0035] 根据本发明的另一方面，提供一种测量血压的方法，该方法包括：感测大气压、施 加的压力和传递至皮肤的血管的血压，并输出指示压力感测结果的电信号；将所述电信号 分割成包括直流（DC)信号和交流（AC)信号的分割的电信号；处理所述分割的电信号；利 用处理过的电信号计算所述施加的压力；以及利用计算出的施加的压力和处理过的电信号 的摆动值来计算血压平均值。
[0036] 在一个实施方式中，所述感测和输出步骤包括：感测所述大气压和所述施加的压 力，输出指示所述大气压和所述施加的压力的感测结果的DC信号，感测传递至皮肤的血管 的压力，并输出指示传递的压力的感测结果的AC信号。
[0037] 在一个实施方式中，处理所述分割的电信号的步骤可包括：将所述分割的电信号 放大或使所述分割的电信号的电平移位；以及对放大或电平移位的电信号执行数字转换。
[0038] 在一个实施方式中，所述方法还可包括：通过有线/无线通信与外部服务器和终 端中的至少一方通信以发送计算出的平均血压。
[0039] 在一个实施方式中，计算血压平均值的步骤可包括：通过计算所述电信号的最大 值和最小值之间的差来计算所述摆动值；以及通过从所述压力传感器感测并输出的压力减 去所述大气压来计算所述施加的压力。
[0040] 在一个实施方式中，计算血压平均值的步骤可包括：利用所述施加的压力计算经 由皮下组织的压力传递速度。
[0041] 在一个实施方式中，计算血压平均值的步骤可包括：计算包括计算的施加的压力 和所述摆动值的坐标对；以及从所述坐标对形成的区段的斜率计算血压平均值。
[0042] 在一个实施方式中，在计算血压平均值的步骤之后，所述方法还可包括：通过将通 过从所述血压平均值和第一常数的乘积减去第二常数而获得的值除以所述施加的压力来 计算脉压。
[0043] 有益效果
[0044] 根据本发明的一个实施方式，可连续测量受检者的血压。根据本发明的一个实施 方式，可精确测量特定受检者（例如，糖尿病患者、孕妇等）的血压。根据本发明的一个实 施方式，提供一种易于携带并能够一直佩戴的血压系统。
【专利附图】
【附图说明】
[0045] 图1是根据本发明的一个实施方式的血压测量设备的简要框图。
[0046] 图2是示意性地示出压力传感器的示图。
[0047] 图3是示意性地示出根据本发明的各种实施方式的信号分割单元的示图。
[0048] 图4是根据本发明的一个实施方式的血压计算单元的示意性框图。
[0049] 图5是示出根据本发明的一个实施方式的血压平均值计算方法的曲线图。
[0050] 图6是示出根据本发明的一个实施方式的脉压计算方法的曲线图。
[0051] 图7是根据本发明的一个实施方式的血压测量方法的简要流程图。
【具体实施方式】
[0052] 以下关于本发明的描述仅是用于从结构/功能角度描述本发明的实施方式，本发 明的范围不应被解释为限于本文所阐述的实施方式。即，在不脱离权利要求及其等同物中 限定其范围的本发明的原理和精神的情况下，可对这些示例性实施方式进行各种改变。
[0053] 本文所使用的术语应该如下所述来理解。
[0054] 将理解，尽管本文中可使用术语"第一"、"第二"、"第三"等来描述各种元件、组件、 区域、层和/或区段，这些元件、组件、区域、层和/或区段应该不受这些术语的限制。这些 术语仅用于将一个元件、组件、区域、层或区段与另一元件、组件、区域、层或区段相区别。因 此，在不脱离本发明的教导的情况下，下述第一元件、组件、区域、层或区段可被称为第二元 件、组件、区域、层或区段。
[0055] 将理解，当元件或层被称为"在"另一元件或层"上"时，所述元件或层可直接在另 一元件或层或者居间的元件或层上。相比之下，当元件被称为"与"另一元件或层"接触"时， 不存在居间元件或层。描述元件或层之间的关系的其它表达（例如，"经由"、"直接经由"、 "在…….之间"、"直接在……之间"、"与…….相邻"和"直接与……相邻"应该同样来理 解。
[0056] 如本文所用，单数形式意在也包括多数形式，除非上下文清楚地另外指示。将进一 步理解，说明书中所使用的术语"包括"和/或"包含"指定存在所提及的特征、整数、步骤、 操作、元件和/或组件，但不排除存在或增加一个或更多个其它特征、步骤、操作、元件、部 件和/或其组。
[0057] 处理中所包括的操作可按照不同于所描述的顺序的顺序来执行，除非另外指明。 即，操作可按照所描述的顺序执行、基本上同时执行、或者按照与描述的顺序相反的顺序执 行。
[0058] 在描述本文所阐述的实施方式时所参照的附图中，层和区域的尺寸、高度、厚度等 可能为了清晰而被夸大，并且不应被理解为按照某种比例放大或缩小。另外，在图中，在其 尺寸、高度或厚度方面，一些元件可被有意减小，一些元件可被有意放大。
[0059] 除非另外定义，否则本文所使用的所有术语（包括技术和科学术语）具有本发明 所属领域的普通技术人员通常理解的相同含义。将进一步理解，术语（例如，常用字典中定 义的那些术语）应该被解释为具有与其在相关技术背景下的含义一致的含义，并且将从理 想化或过于正式的意义上解释，除非本文中明确如此定义。
[0060] 现在将参照附图描述根据本发明的实施方式的测量血压的方法。图1至图5是示 出根据本发明的实施方式的血压测量设备的示图。图1是根据本发明的一个实施方式的血 压测量设备1000的简要框图。参照图1，根据本发明的一个实施方式的血压测量设备1000 包括压力传感器单元100、信号分割单元200、信号处理器单元300和血压计算单元400。根 据该实施方式，血压测量设备1000还包括通信单元500。
[0061] 图2是示意性地示出压力传感器单元100的示图。参照图1和图2,在压力传感器 单元100与受检者的皮肤101接触的状态下，压力传感器单元100感测大气压Patm、施加的 压力Ppress以及传递至受检者的皮肤的血管的压力Pskin，并输出指示压力感测结果的电 信号。在一个实施方式中，压力传感器单元100包括具有凹形结构的壳体120以及安装在 壳体120中的压力传感器140,压力传感器140感测包含在壳体120的凹形结构与皮肤101 之间的气压以及传递至皮肤101的血管102中的血压，然后输出指示气压和血压的感测结 果的电信号。在一个实施方式中，压力传感器140感测大气压Patm、施加的压力Ppress以 及由血管102经由皮下组织103施加于皮肤101的压力Pskin。由于通常大气压Patm具有 760mmHg的恒定值，当压力传感器140感测大气压Patm时从压力传感器140输出的电信号 具有直流（DC)分量。传递至皮肤101的压力Pskin意指经由血管102、皮下组织103和皮 肤101施加到压力传感器140的血管102中的血压。由于血管102的压力随着心脏收缩和 放松而在收缩压（最大压力）和舒张压（最小压力）之间周期性地切换，所以传递至皮肤 101的压力Pskin也在最高水平和最低水平之间周期性地切换。另外，压力Pskin形式根据 时间的变化类似于血管102中的血压形式根据时间的变化。因此，当压力传感器140感测 对传递至皮肤101的压力Pskin时从压力传感器140输出的电信号是根据时间改变的交流 (AC)信号的形式。施加的压力Ppress意指除了大气压Patm和传递至皮肤101的血管102 的压力Pskin以外由压力传感器140感测对的压力，诸如当压力传感器单元100被用户的 手指等按压时的压力或者佩戴压力传感器单元100的受检者的身体部位移动时增大或减 小的压力。在本公开中，施加的压力Ppress是除了大气压Patm和传递至皮肤101的压力 Pskin以外任何施加的压力的通称。因此，当压力传感器140感测施加的压力Ppress时从 压力传感器140输出的电信号是不根据时间改变或者轻微改变的DC信号的形式。当压力 传感器单元100感测大气压Patm和施加的压力Ppress时从压力传感器单元100输出的信 号为DC信号的形式，当压力传感器单元100感测传递至皮肤101的压力Pskin时从压力传 感器单元100输出的信号为AC信号的形式。因此，从压力传感器单元100输出的总信号为 DC信号和AC信号彼此交叠的形式。标号"104"（这里未描述）表示皮下组织中可能存在 的骨骼。
[0062] 图3是示意性地示出根据本发明的各种实施方式的信号分割单元200的示图。参 照图1和图3,根据本发明的实施方式，通过信号分割单元200将从压力传感器单元100输 出的信号分割成压力传感器单元100感测大气压Patm和施加的压力Ppress时从压力传感 器单元100输出的DC信号z'以及压力传感器单元100感测传递至皮肤101的压力Pskin 时从压力传感器单元100输出的AC信号y'。当压力传感器单元100感测大气压Patm和施 加的压力Ppress时从压力传感器单元100输出的DC信号z'通过根据大气压Patm的值和 根据施加的压力Ppress的值的交叠来产生。通过从总的压力中减去大气压Patm来计算施 加的压力Ppress。在一个实施方式中，信号分割单元200可包括从压力传感器单元100所 输出的电信号中仅分离出AC信号y'的高通滤波器（HPF)单元220以及从压力传感器单元 1〇〇所输出的电信号中仅分离出DC信号z'的低通滤波器（LPF)单元240。在另一实施方 式中，如图3中的（b)所示，信号分割单元200仅包括HPF单元220，HPF单元220从压力传 感器单元100所输出的电信号中仅分离出AC信号/，这是因为在压力传感器单元100所 输出的电信号中，AC信号y'的强度小于DC信号z'的强度。在一个实施方式中，HPF单兀 220或LPF单元240可被具体实现为一阶滤波器、二阶滤波器和高阶滤波器中的至少一个。 在另一实施方式中，如图3中的（c)所示，HPF单元220可被具体实现为阻挡直流的电容器 220,。
[0063] 返回参照图1，信号处理器单兀300处理电信号。在一个实施方式中，信号处理器 单元300包括将输入AC信号/放大的放大器320a、将放大的AC信号/转换为数字信号 的模数转换器（ADC) 340a、将DC信号z'放大至足以将DC信号z'转换为数字信号的电平 或者将DC信号z'的电平移位的放大器/电平移位器320b、以及将输出信号转换为数字信 号的ADC 340b。在一个实施方式中，从信号分割单兀200输出的信号可以是DC信号z'和 AC信号/或者通过将DC信号z'和AC信号/交叠而获得的信号。这些信号可被直接转 换为数字信号，但AC信号y'的摆动宽度远窄于DC信号z'，因此难以被转换为具有最大分 辨率的数字信号。因此，通过放大器320a将AC信号y'放大，所述放大器320a具有适合于 用作最大分辨率的增益。可通过将放大的AC信号y'输入ADC 340a来形成具有高分辨率 的数字信号y。另外，放大器/电平移位器320b将输入至信号处理器单元300的DC信号 z'转换为适合于将DC信号z'转换为数字信号的电平，并将转换的DC信号z'输入至ADC 340b。由ADC 340b将转换的DC信号z'转换为数字信号z。尽管以下可按照与对模拟信号 执行的方式类似的方式来描述算术运算，对数字信号执行所述算术运算。
[0064] 图4是根据本发明的一个实施方式的血压计算单元400的示意性框图。图5是示 出根据本发明的一个实施方式的血压平均值计算方法的曲线图。现在将参照图1、图4和图 5描述用于计算血压平均值的血压计算单元400的结构和血压计算单元400的操作。血压计 算单元400接收通过信号处理器单元300数字化的电信号y和z,计算施加的压力Ppress, 并基于施加的压力Ppress以及电信号y和z的摆动值来计算血压平均值。在一个实施方 式中，血压计算单元400包括：输入/输出（I/O)单元420,其包括输入子单元420a和输出 子单元420b，通过信号处理器单元300处理的电信号y和z被输入至输入子单元420a，输 出子单元420b输出计算的血压平均值；算术单元440,其基于被信号处理器单元300转换 为数字信号的信号来计算血压平均值；存储器单元460,其存储输入值和算术结果值；以及 控制单元480,其控制I/O单元420、算术单元440和存储器单元460。在一个实施方式中， 血压计算单元400被具体实现为一个微控制器单元（MCU)芯片。在另一实施方式中，算术 单元440、存储器单元460、I/O单元420和控制单元480中的至少一个被具体实现为单独 的芯片。在一个实施方式中，算术单元440根据以硬件实现的算法来计算血压等。在另一 实施方式中，算术单元440根据以软件实现的算法来计算血压等。以下将使用根据本发明 的实施方式的血压计算单元描述的的操作旨在帮助理解本发明的概念，而非旨在由本文所 阐述的实施方式来限制本发明的范围。因此，本领域普通技术人员可基于本发明的概念按 照不同的形式实现本发明，因此，本发明的范围应该被理解为涵盖落入本文所公开的发明 构思内的等同形式。
[0065] 在一个实施方式中，I/O单元420的输入子单元420a接收传递至受检者的皮肤并 被转换为数字信号的压力信号y以及作为大气压Patm和施加的压力Ppress之和的信号z。 控制单元480将信号y和z输出到算术单元440。算术单元440从作为大气压Patm和施 加的压力Ppress之和的信号z计算施加的压力Ppress。即，如果输入至I/O单元420的 DC信号z的压力值为P，则P = Patm+Ppress。因此，可通过从输入的压力值P减去大气压 Patm来计算施加的压力Ppress。
[0066] 另外，通过感测传递至受检者的皮肤的压力而获得的信号y根据血管中的血压变 化而具有最大值和最小值。算术单元440计算摆动值dy(是在各个预定周期中（例如，在 收缩周期之间或舒张周期之间）通过感测传递至皮肤的压力而获得的信号y的最大值和最 小值之差），并基于各个周期中的摆动值dy和施加的压力Ppress在图5中形成由"〇"和 "·"指示的坐标对。控制单元480将坐标对存储在存储器单元460中，算术单元440根据 平均算法（例如，递归平均算法等）从存储的坐标对获得直线Xavgl和Xavg2。在图5的 直线Xavgl的情况下，施加的压力Ppress越低,通过感测传递至皮肤的压力而获得的信号 y的摆动值dy越小，施加的压力Ppress越高，摆动值dy越大。即，当在增大施加到血压计 上的压力的同时测量传递至皮肤的压力时，血管和皮下组织被按压以增大经由皮下组织的 压力传输速率，从而增大施加到皮肤的压力的摆动宽度dy。
[0067] 本发明的发明人发现，由特定时间周期中的摆动值dy和施加的压力Ppress形成 的直线的斜率与受检者的血压平均值成比例，可从该直线的斜率计算血压平均值。即，与斜 率较陡的线（例如，直线Xavg2)对应的受检者的血压平均值高于与斜率较缓的线（例如， 直线Xavgl)对应的受检者的血压平均值。根据本发明的发明人，如上所述测量的线的斜率 与血压平均值之间的关系由下面的等式1表示。
[0068] [等式 1]
[0069]
【权利要求】
1. 一种测量血压的设备，该设备包括： 压力传感器单元，其被配置为在与皮肤接触的同时感测大气压、施加的压力和传递至 皮肤的血管的血压，并输出指示压力感测结果的电信号； 信号分割单元，其被配置为接收所述电信号并将所述电信号分割成包括直流（DC)信 号和交流（AC)信号的分割的电信号； 信号处理器单元，其被配置为处理所述分割的电信号；以及 血压计算单元，其被配置为利用处理的电信号计算所述施加的压力，并利用计算的所 述施加的压力和所述电信号的摆动值来计算血压平均值。
2. 根据权利要求1所述的设备，其中，所述压力传感器单元包括： 壳体，其包括凹形结构；以及 压力传感器，其被安装在所述壳体中并被配置为感测所述凹形结构中的压力。
3. 根据权利要求1所述的设备，其中，所述压力传感器单元感测所述大气压和所述施 加的压力，输出指示所述大气压和所述施加的压力的感测结果的DC信号，感测传递至皮肤 的血管的压力，并输出指示所传递的压力的感测结果的AC信号。
4. 根据权利要求1所述的设备，其中，所述信号处理器单元包括： 放大器，其被配置为将输入信号放大；以及 模数转换器（ADC)，其被配置为对放大的输入信号执行数字转换。
5. 根据权利要求1所述的设备，其中，所述信号处理器单元包括： 放大器，其被配置为将输入信号放大； 电平移位器，其被配置为使所述输入信号的电平移位；以及 多个模数转换器（ADC)，所述多个模数转换器被配置为对所述放大器和所述电平移位 器的输出执行数字转换。
6. 根据权利要求1所述的设备，其中，所述信号分割单元包括高通滤波器单元，所述高 通滤波器单元被配置为从所述压力传感器单元的输出信号去除DC信号并输出AC信号。
7. 根据权利要求6所述的设备，其中，所述高通滤波器单元包括一阶或高阶高通滤波 器和电容器中的至少一个。
8. 根据权利要求1所述的设备，其中，所述血压计算单元包括： 算术单元，其被配置为通过对计算出的施加的压力和所述电信号的摆动值执行算术运 算来计算血压平均值； 存储器单元，其被配置为存储所述施加的压力和所述电信号的所述摆动值； 输入/输出（I/O)单元，其被配置为从所述信号处理器单元接收信号并输出由所述算 术单元计算的值；以及 控制单元，其被配置为控制所述算术单元、所述存储器单元和所述I/O单元。
9. 根据权利要求1所述的设备，该设备还包括显示单元，所述显示单元被配置为显示 所述血压计算单元计算的血压。
10. 根据权利要求1所述的设备，该设备还包括通信单元，所述通信单元被配置为通过 有线/无线通信与外部服务器和终端中的至少一方通信，以将所述血压计算单元计算的压 力发送给所述外部服务器和所述终端中的至少一方。
11. 根据权利要求1所述的设备，其中，所述血压计算单元根据所述电信号的最大值和 最小值之差来计算所述摆动值，并通过从所述压力传感器单元感测并输出的压力减去所述 大气压来计算所述施加的压力。
12. 根据权利要求11所述的设备，其中，所述血压计算单元基于所述施加的压力来计 算经由皮下组织的压力传输率。
13. 根据权利要求1所述的设备，其中，所述血压计算单元根据由包括计算出的施加的 压力和所述电信号的所述摆动值的坐标对形成的直线的斜率来计算所述血压平均值。
14. 根据权利要求13所述的设备，其中，所述血压计算单元通过将用所述血压平均值 和第一常数的乘积减去第二常数而获得的值除以所述施加的压力来计算脉压。
15. -种测量血压的设备，该设备包括： 压力传感器单元，其被配置为在与皮肤接触的同时感测大气压、施加的压力和传递至 皮肤的血管的血压，并输出指示压力感测结果的电信号； 信号分割单元，其被配置为接收所述电信号并将所述电信号分割成包括直流（DC)信 号和交流（AC)信号的分割的电信号； 信号处理器单元，其被配置为处理所述分割的电信号；以及 血压计算单元，其被配置为利用处理的电信号计算所述施加的压力，并利用计算出的 施加的压力和所述电信号的摆动值来计算脉压。
16. 根据权利要求15所述的设备，其中，所述压力传感器单元包括： 壳体，其包括凹形结构；以及 压力传感器，其被安装在所述壳体中并被配置为感测所述凹形结构中的压力。
17. 根据权利要求15所述的设备，其中，所述压力传感器单元感测所述大气压和所述 施加的压力，输出指示所述大气压和所述施加的压力的感测结果的DC信号，感测传递至皮 肤的血管的压力，并输出指示传递的压力的感测结果的AC信号。
18. 根据权利要求15所述的设备，其中，所述信号处理器单元包括： 放大器，其被配置为将输入信号放大；以及 模数转换器（ADC)，其被配置为对放大的输入信号执行数字转换。
19. 根据权利要求15所述的设备，其中，所述信号处理器单元包括： 放大器，其被配置为将输入信号放大； 电平移位器，其被配置为使所述输入信号的电平移位；以及 多个模数转换器（ADC)，所述多个模数转换器被配置为对所述放大器和所述电平移位 器的输出执行数字转换。
20. 根据权利要求15所述的设备，其中，所述信号分割单元包括高通滤波器单元，所述 高通滤波器单元被配置为从所述压力传感器单元的输出信号去除DC信号并输出AC信号。
21. 根据权利要求15所述的设备，其中，所述血压计算单元包括： 算术单元，其被配置为通过对计算出的施加的压力和所述电信号的所述摆动值执行算 术运算来计算脉压； 存储器单元，其被配置为存储所述施加的压力和所述电信号的所述摆动值； 输入/输出（I/O)单元，其被配置为从所述信号处理器单元接收信号并输出所述算术 单元计算的值；以及 控制单元，其被配置为控制所述算术单元、所述存储器单元和所述I/O单元。
22. 根据权利要求15所述的设备，该设备还包括显示单元，所述显示单元被配置为显 示计算的压力。
23. 根据权利要求15所述的设备，该设备还包括通信单元，所述通信单元被配置为通 过有线/无线通信与外部服务器和终端中的至少一方通信，以将计算的压力发送给所述外 部服务器和所述终端中的至少一方。
24. 根据权利要求15所述的设备，其中，所述血压计算单元根据所述电信号的最大值 和最小值之差来计算所述摆动值，并通过从所述压力传感器单元感测并输出的压力减去所 述大气压来计算所述施加的压力。
25. 根据权利要求24所述的设备，其中，所述血压计算单元基于所述施加的压力计算 经由皮下组织的压力传输率。
26. 根据权利要求24所述的设备，其中，所述血压计算单元从由计算出的施加的压力 和所述电信号的所述摆动值的坐标对形成的区段的斜率来计算血压平均值，并通过将用所 述血压平均值和第三常数的乘积减去第四常数而获得的值除以所述施加的压力并将除法 结果乘以所述摆动值来计算脉压。
27. -种测量血压的方法，该方法包括： 感测大气压、施加的压力和传递至皮肤的血管的血压，并输出指示压力感测结果的电 信号； 将所述电信号分割成包括直流（DC)信号和交流（AC)信号的分割的电信号； 处理所述分割的电信号； 利用处理的电信号计算所述施加的压力；以及 利用计算出的施加的压力和所处理的电信号的摆动值计算血压平均值。
28. 根据权利要求27所述的方法，其中，所述感测和输出步骤包括：感测所述大气压和 所述施加的压力，输出指示所述大气压和所述施加的压力的感测结果的DC信号，感测传递 至皮肤的血管的压力，并输出指示传递的压力的感测结果的AC信号。
29. 根据权利要求27所述的方法，其中，处理所述分割的电信号的步骤包括： 将所述分割的电信号放大，或使所述分割的电信号的电平移位；以及 对放大或电平移位的电信号执行数字转换。
30. 根据权利要求27所述的方法，该方法还包括：通过有线/无线通信与外部服务器 和终端中的至少一方通信，以将计算的平均血压发送给所述外部服务器和所述终端中的至 少一方。
31. 根据权利要求27所述的方法，其中，计算血压平均值的步骤包括： 通过计算所述电信号的最大值和最小值之差来计算所述摆动值；以及 通过从所述压力传感器感测并输出的压力减去所述大气压来计算所述施加的压力。
32. 根据权利要求31所述的方法，其中，计算血压平均值的步骤包括：利用所述施加的 压力计算经由皮下组织的压力传输率。
33. 根据权利要求31所述的方法，其中，计算血压平均值的步骤包括： 计算包括计算出的施加的压力和所述摆动值的坐标对；以及 根据所述坐标对形成的区段的斜率来计算所述血压平均值。
34. 根据权利要求31所述的方法，该方法在计算血压平均值的步骤之后还包括： 通过将用所述血压平均值和第一常数的乘积减去第二常数而获得的值除以所述施加 的压力来计算脉压。
【文档编号】A61B5/02GK104159502SQ201280071263
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2012年11月15日 优先权日:2012年3月8日
【发明者】禹成勋, 崔允瑛, 张允硕 申请人:优美德思有限公司