一种指压式血压计及其测量方法与流程

本发明涉及一种指压式血压计，具体的说是一种指压式血压计及其测量方法。

背景技术：

随着我国经济的快速发展，人民生活水平的不断提高，无创自动测量(简称电子血压计)已经逐渐取代了传统的汞柱式血压计，成为许多家庭的必备品。电子血压计克服了水银血压计操作专业性强，不易携带等缺点，具有更加方便、快捷的特点。首先，由于电子血压计用于用户血压的日常监测，因此，要求其测量精度高；其次，电子血压计在主要用于日常监测，因此，作为日常便携式电子产品，要求其小型化；最后，由于电子血压计主要面向普通消费者，因此，要求其具有操作便利性。

目前，现有的电子血压计包括上臂式和手腕式：专利号为2014800381092公开了一种上臂式电子血压计，通过提取表示与袖带压信号重叠的被测部位的脉搏波信号，获取脉搏波信号实处的脉搏波振幅列，针对获取的脉搏波振幅列，生产振幅包络线，通过检测包络线极大点与极小点，计算相应的收缩压和舒张压，但是需要单独的袖带，设备体积较大，不方便随身携带进行测量；专利号为2013100274064公开了一种手腕式电子血压计，包括袖带、压力传感器、动脉容积传感器、计算装置等，通过采用规定的方法，计算对应的舒张压和收缩压，但是每次测量都需要佩戴其手腕式袖带，也存在携带不便的问题。目前随身携带且不需要佩戴袖带的电子血压计还没有。

脉搏传导时间(Pulse Transit Time PTT)已经被证实是血管硬化程度的一种重要参考指标，并可根据PPT的数值间接的计算相应的血压。图1(A-B)表示脉搏传导时间(PTT)的计算方法。图1(A)是所测得的心电波形图，R代表了心电波形图的峰值，图1(B)反映了指压式传感器测得的血容积波形，PTT便可以定义为，在同一脉搏周期内，心电波形图峰值与对应的血容积波形某一事先规定的阈值特征点之间的时间差，这个阈值特征点可以是血容积波形的中点，峰值或者脚点。因此，通过测得的心电波形图和血容积波形图，依据特定的算法，就可以计算出相应的脉搏传导时间。

血容积传感器通常是采用光电传感器，通过贴紧皮肤的光电传感器来测量。然而常用的袖带式测量器，其光电传感器与皮肤的接触程度取决于袖带与皮肤的贴合程度，测量过程中袖带的位置以及袖带充放气过程，对测量结果影响很大，从而不能精确的测量血压。

技术实现要素：

发明目的：针对上述提出的问题，本发明提供一种方便快捷的指压式血压计及其测量方法，利用指压传感器，通过手指接触实现便捷、高精度血压值的测量。

技术方案：为实现上述目的，本发明采用的技术方案包括血压计和血压计测量血压的方法；

血压计包括：血容积指压传感器、USB插口、SD卡槽、指压式心电图传感器、电源管理电路模块、心电处理电路模块、检测电路模块、可充电电源、SD卡读写电路模块、振荡电路和中央处理模块；

振荡电路与心电处理电路模块相连接，指压式心电图传感器输出端通过检测电路模块与心电处理电路模块连接，心电处理电路模块的输出端与中央处理模块的输入端连接；所述的中央处理模块为SD卡形式，中央处理模块插入SD卡槽内，由SD卡读写电路模块实现与指压式心电图传感器、电源管理电路模块、心电处理电路模块和检测电路模块连接；

心电传感器所测心电信号进入心电处理电路模块完成信号处理，并将信号传输至检测电路模块；血容积指压传感器传输至检测模块电路；检测模块电路对所测得的心电信号与血容积信号，按照软件程序内部写入的算法进行检测，并将检测结果输入至中央处理模块；中央处理模块与液晶显示屏连接，将计算结果输出至液晶显示屏进行显示，同时通过无线传输部，将所测量结果上传至网络。

所述的检测模块电路包括：血容积传感器输入部，用于接收从血容积指压传感器输入的血容积信号；血容积信号检测部，用于检测血容积阈值；用于接收指压式心电图传感器输入的心电信号；心电信号检测部，用于接收心电处理电路模块输入的心电信号，并检测心电信号峰值R；振荡器用于产生内部时钟，用于整个电路。

所述的中央处理模块包括：微中央处理器及无线传输模块，微中央处理器的输出端与无线传输模块连接；微中央处理器包括：脉冲传输时间计算部、显示处理部和无线传输部；脉冲传输时间计算部，用于依据检测到的血容积信号和心电信号计算脉冲传输时间，并依据软件程序内部写入的算法，完成血压值的计算；显示处理部，用于将测得数据传输到液晶显示屏；无线传输部，用于将测得数据上传至网络完成网络保存。

液晶显示屏连接在壳体正面，血容积指压传感器共两个，位于壳体正面液晶显示屏左右两侧，用于测量血容积波形曲线；指压式心电图传感器共有两个，分别位于外壳背面左右两侧，用于测量心电图波形曲线；中央处理模块与血容积指压传感器和指压式心电图传感器相连接，用于基于传感器获得的曲线信号计算血压值；USB插口和SD卡槽位于外壳两侧壁上；电源管理电路模块、心电处理电路模块、检测电路模块、可充电电源10、SD卡读写电路模块、振荡电路和中央处理模块连接在壳体内。

所述的血容积指压传感器为光电传感器；或者所述血容积指压传感器为阻抗传感器；所述血容积传感器为电子血压计中用于测量血容积的构件。

所述的指压式心电图传感器是指压式电容耦合传感器，为电子血压计中测量心电波形的构件，用于检测心电波形信号。

血压计测量血压的方法，包括以下步骤：

a.测量者将左右手拇指同时按住左右两个血管容积指压传感器，左右手食指同时按住 左右两个指压式心电图传感器，类似于两手同时捏住血压计两边，所述血管容积指压传感器和指压式心电图传感器同时读取血管容积图和心电图；

b.寻找心电图峰值R峰值；

c.计算血管容积图PPG峰值和脉搏传导时间PTT；

d.计算血管舒张压、收缩压；

e.显示测量数据，并上传数据到网络。

有益效果，由于采用了上述方案，省去了传统血压计中的腕带、气压装置，而本发明所采用的指压式血容积传感器与心电传感器成本低廉，大大降低了血压计成本；同时，本由于采用上述方案，使得血压测量更加方便快捷，不需要他人辅助就可随时进行血压测量，并将数据自动上传网络，有利于对被测量者血压情况进行多次数长时间监测；此外，本发明体积大大减小，有利于使用者随身携带，可以任何时间任何地点对血压进行快速监测。

指压式血压计包括硬件部分和软件部分。硬件主要包括可充电电源、指压血管容积传感器、心电传感器、微中央处理器、无线传输模块和显示屏。所述传感器信号微中央处理器利用特定算法完成血压值的计算，在显示屏上完成本地显示并通过所述无线传输模块上传云端，实现对健康数据的实时监测。本发明成本低、体积小、监测精度高，与现有的臂带式和腕带式血压计相比，测量简单快捷，成本低廉。

优点：具体说是通过手指按压，实现血容积图、心电图数据的采集，并采用自主算法计算被测者血压，将数据显示并上传网络的指压式血压计，具有成本低、体积小、测量方便、数据自动上传保存的优点。

附图说明：

图1A是表示所测量的心电图曲线图。

图1B是表示所测量的血容积曲线以及脉搏传输时间图。

图2A是本发明的正面布置结构图。

图2B是本发明的背面布置结构图。

图3是表示电子血压计内部电路模块图。

图4是表示电子血压计功能结构的框图。

图5是表示利用血压计进行测定的流程图。

图中，1、外壳；2、血容积指压传感器；3、液晶显示屏；4、USB接口；5、SD卡槽；6、指压式心电图传感器；7、电源管理电路模块；8、心电处理电路模块；9、检测电路模块；10、可充电电源；11、SD卡读写电路模块；12、振荡电路；13、中央处理模块；901、血容积传感器输入部；902、血容积信号检测部；903、心电信号处理电路模块；904、心电信号检测部；1301、脉冲传输时间计算部；1302、显示处理部；1303、无线传输部。

具体实施方案：

本发明采用的技术方案包括血压计和血压计测量血压的方法；

血压计包括：血容积指压传感器2、USB插口4、SD卡槽5、指压式心电图传感器6、电源管理电路模块7、心电处理电路模块8、检测电路模块9、可充电电源10、SD卡读写电路模块11、振荡电路12和中央处理模块13；

振荡电路12与心电处理电路模块8相连接，指压式心电图传感器6输出端通过检测电路模块9与心电处理电路模块8连接，心电处理电路模块8的输出端与中央处理模块13的输入端连接；所述的中央处理模块13为SD卡形式，中央处理模块13插入SD卡槽5内，由SD卡读写电路模块11实现与指压式心电图传感器6、电源管理电路模块7、心电处理电路模块8和检测电路模块9连接；

心电传感器6所测心电信号进入心电处理电路模块8完成信号处理，并将信号传输至检测电路模块9；血容积指压传感器2传输至检测模块电路9；检测模块电路9对所测得的心电信号与血容积信号，按照软件程序内部写入的算法进行检测，并将检测结果输入至中央处理模块13；中央处理模块13与液晶显示屏3连接，将计算结果输出至液晶显示屏进行显示，同时通过无线传输部，将所测量结果上传至网络。

所述的检测模块电路9包括：血容积传感器输入部901，用于接收从血容积指压传感器2输入的血容积信号；血容积信号检测部902，用于检测血容积阈值；用于接收指压式心电图传感器6输入的心电信号；心电信号检测部904，用于接收心电处理电路模块8输入的心电信号，并检测心电信号峰值R；振荡器12用于产生内部时钟，用于整个电路。

所述的中央处理模块13包括：微中央处理器及无线传输模块，微中央处理器的输出端与无线传输模块连接；微中央处理器包括：脉冲传输时间计算部1301、显示处理部1302和无线传输部1303；脉冲传输时间计算部1301，用于依据检测到的血容积信号和心电信号计算脉冲传输时间，并依据软件程序内部写入的算法，完成血压值的计算；显示处理部1302，用于将测得数据传输到液晶显示屏3；无线传输部1303，用于将测得数据上传至网络完成网络保存。

液晶显示屏3连接在壳体正面，血容积指压传感器2共两个，位于壳体正面液晶显示屏3左右两侧，用于测量血容积波形曲线；指压式心电图传感器6共有两个，分别位于外壳背面左右两侧，用于测量心电图波形曲线；中央处理模块13与血容积指压传感器2和指压式心电图传感器6相连接，用于基于传感器获得的曲线信号计算血压值；USB插口4和SD卡槽5位于外壳两侧壁上；电源管理电路模块7、心电处理电路模块8、检测电路模块9、可充电电源10、SD卡读写电路模块11、振荡电路12和中央处理模块13连接在壳体内。

所述的血容积指压传感器为光电传感器；或者所述血容积指压传感器为阻抗传感器；所述血容积传感器为电子血压计中用于测量血容积的构件。

所述的指压式心电图传感器是指压式电容耦合传感器，为电子血压计中测量心电波形的构件，用于检测心电波形信号。

血压计测量血压的方法，包括以下步骤：

a.测量者将左右手拇指同时按住左右两个血管容积指压传感器2，左右手食指同时按住左右两个指压式心电图传感器6，类似于两手同时捏住血压计两边，所述血管容积指压传感器2和指压式心电图传感器6同时读取血管容积图和心电图；

b.寻找心电图峰值R峰值；

c.计算血管容积图PPG峰值和脉搏传导时间PTT；

d.计算血管舒张压、收缩压；

e.显示测量数据，并上传数据到网络。

本发明中涉及的软件部分已通过国家计算机软件登记中心登记注册，所述的软件包含自主设计算法，完成数据处理、显示、上传网络功能。

下面结合附图对本发明的实施方式进行说明。在以下说明中，对相同的部件及结构要素标记相同的附图标记。这些名称及功能也相同。

如图2所示，一种指压式电子血压计(下面简称为血压计)，具体包壳体1、血容积传感器2、显示屏3、USB接口4、SD卡槽5、指压式心电传感器6组成。所述血管容积传感器2位于所述外壳1正面，左右各一个，液晶显示屏3位于所述外壳1正面中央，所述指压式心电传感器6位于所述外壳1背面，左右各一个，USB接口4位于壳体1左侧，用于数据传输及电源充电，SD卡槽5位于壳体1右侧。

如图3所示，血压计的内部电路系统，具体包括所述内部电路系统包括USB插口4、电源管理电路模块7、心电处理电路模块8、检测电路模块9、可充电电源10、SD卡读写电路模块11、SD卡槽5、振荡电路12、微中央处理器及无线传输模块13以SD卡形式，插入SD卡槽5内，由SD卡读写电路模块11实现与其它电路，包括心电处理电路模块8、检测电路模块9、可充电电源10、振荡电路12等模块电路的连接。

参照图2图3，图2所示心电传感器6与图3中心电处理电路模块8相连接，心电传感器6所测心电信号进入心电处理电路模块8完成信号处理，并将信号传输至检测电路模块9；图2中血容积传感器传输至检测模块电路9；检测模块对所测得的心电信号与血容积信号，按照规定的算法进行检测，并将检测结果输入至中央处理器模块13，对检测结果按照规定算法，完成对血压值的计算；微中央处理器及无线传输模块13与显示器连接，将计算结果输出至显示器进行显示，同时通过无线传输，将所测量结果上传至网络。

图4是表示用于进行血压测定和计算的功能结构框图。通过微中央处理器模块13读取并执行存储在模块内部的程序，图4中所示的各功能主要是在为中央处理器内部，但是其中一部分可以通过图2和图3所示的装置结构或电路硬件结构实现。

如图4所示，检测模块电路9包括：血容积传感器输入部901，用于接收从血容积传感器2输入的血容积信号；血容积信号检测部902，用于检测血容积阈值；用于接收心电传感器6输入的心电信号；心电信号检测部904，用于接收心电信号处理模块电路8输入的心电信号，并检测心电信号峰值R。如图4所示，振荡器12用于产生内部时钟，用于整个电路。如图4所示，微中央处理器及无线传输模块13包括：脉冲传输时间计算部1301，用于依据检测到的血容积信号和心电信号计算脉冲传输时间，并依据规定算法，完成血压值的计算；显示处理部1302，用于将测得数据传输到显示屏3；无线传输部1303，用于将测得数据上传至网络完成网络保存。

图5是利用指压式血压计1进行测定动作的流程图，具体步骤如下：

a.测量者将左右手拇指同时按住左右两个血管容积指压传感器2，左右手食指同时按住左右两个指压式心电图传感器6，类似于两手同时捏住血压计两边，所述血管容积指压传感器2和指压式心电图传感器6同时读取血管容积图和心电图；

b.寻找心电图峰值R峰值；

c.计算血管容积图PPG峰值和脉搏传导时间PTT；

d.计算血管舒张压、收缩压；

e.显示测量数据，并上传数据到网络 。