用于测量血压的测量装置及方法与流程

文档序号:16850871发布日期:2019-02-12 22:43阅读:224来源:国知局
用于测量血压的测量装置及方法与流程

本公开涉及电子设备领域,特别涉及一种用于测量血压的测量装置及方法。



背景技术:

人体血压是指血管中脉动的血流对血管壁产生的侧向垂直于血管壁的压力,其中,压力的峰值为收缩压,也可称为高压,压力的谷值为舒张压,也可称为低压。血压是健康监测的一项重要指标,能够反映人体的健康状况,因此,如何方便地测量血压已成为热门的问题。

目前常采用袖带式血压计测量血压,参见图1a,袖带式血压计包括本体101以及与本体连接的袖带102,本体101的结构如图1b所示,本体101包括微泵1011、气压传感器1012和信号处理单元1013,气压传感器1012与信号处理单元1013连接。袖带102的截面示意图如图1c所示,袖带102包括内腔1021,袖带102用于将袖带式血压计固定佩戴于用户的身体部位上。

用户佩戴袖带之后,微泵1011向内腔1021充气,对用户佩戴袖带102的身体部位的血管进行加压阻断,之后微泵1011对内腔1021放气,逐渐停止对血管的阻断。在上述充气放气的过程中,气压传感器1012检测内腔1021的压力波信号,传输给信号处理单元1013,压力波信号如图2a所示。信号处理单元1013将压力波信号进行带通滤波后,得到振荡波信号,振荡波信号如图2b所示,并对振荡波信号进行波峰拟合,得到振荡波包络,振荡波包络如图2c所示。该压力波信号包括压力波基线和振荡波信号两个分量,通过定位振荡波包络左边的导数极值点rs和右边的导数极值点rd的位置,将rs和rd在压力波基线上对应的压强分别作为收缩压测量值和舒张压测量值。

在实现本公开的过程中,发明人发现相关技术至少存在以下问题:为了保证测量的准确性,需要保证袖带102与身体部位的接触面积足够大,才能检测到准确的压力波信号,从而得到准确的血压测量值,这就要求袖带102的体积要足够大。然而,大体积的袖带式血压计携带不便,无法满足用户随时随地测量血压的需求,而且用户佩戴袖带时舒适度较差。



技术实现要素:

为了解决相关技术的问题,本公开实施例提供了一种用于测量血压的测量装置及方法。所述技术方案如下:

第一方面,提供了一种用于测量血压的测量装置,所述测量装置包括:本体以及与所述本体连接的可充气部件;

所述可充气部件包括内腔,且所述可充气部件用于将所述测量装置固定佩戴于身体部位上;

所述本体包括光电容积脉搏波描计ppg模组、微泵、气压传感器和信号处理单元,所述ppg模组与所述信号处理单元连接,所述气压传感器与所述信号处理单元连接;所述ppg模组位于所述本体的表面,与所述身体部位的皮肤表面接触;

所述ppg模组,用于采集所述身体部位的皮肤表面的ppg信号,传输给所述信号处理单元;

所述微泵,用于向所述内腔充气或对所述内腔放气;

所述气压传感器,用于在所述微泵进行充气或放气的过程中,检测所述内腔的压力波信号,传输给所述信号处理单元;

所述信号处理单元,用于接收所述ppg信号,并接收所述压力波信号,将所述ppg信号的稳定状态与变化状态的临界时间点确定为舒张压时间点,将所述ppg信号的幅值变化至第一预设阈值的时间点确定为收缩压时间点,获取所述舒张压时间点在所述压力波信号的基线分量中对应的舒张压测量值,获取所述收缩压时间点在所述压力波信号的基线分量中对应的收缩压测量值。

通过设置的ppg模组产生ppg信号,将ppg信号和压力波信号综合分析后确定舒张压测量值和收缩压测量值。由于ppg信号在检测血管内的血流变化时受到的外界干扰较小,且特征变化明显,通过ppg信号可以准确定位舒张压时间点和收缩压时间点,从而提高了测量准确度。相应地,在保证准确度满足要求的情况下,可以降低对可充气部件与身体部位的接触面积的要求,从而可以减小测量装置的体积,小体积的测量装置携带方便,可以满足用户随时随地测量血压的需求,实现了长时间测量血压,甚至能实现全天24小时测量血压的需求,并且提升了用户佩戴时的舒适度,解决了相关技术中袖带式血压计体积较大的缺陷。

在第一方面的第一种可能实现方式中,所述微泵包括第一通孔和第二通孔,所述第一通孔和所述第二通孔面向所述内腔,所述第一通孔用于向所述内腔充气,所述第二通孔用于对所述内腔放气。

在第一方面的第二种可能实现方式中,所述可充气部件与所述本体相接触的边缘外壳上设置有通孔,所述微泵上包括突出通孔,所述突出通孔由所述本体延伸嵌入至所述可充气部件的通孔,所述微泵通过所述突出通孔向所述内腔充气或者对所述内腔放气。

上述两种可能实现方式中,在微泵上设置第一通孔和第二通孔,通过这两个通孔与内腔连通,或者在微泵上设置突出通孔,嵌入至可充气部件的通孔中,从而实现充气或者放气,无需设置单独的连接器件,结构简单。

在第一方面的第三种可能实现方式中,所述气压传感器包括气压检测探头,所述气压检测探头由所述本体伸入到所述内腔中。

通过将气压检测探头伸入到内腔中,既能够检测内腔的压力波信号,也无需在内腔内部设置气压传感器,尽可能地避免了对内腔的压力波信号造成干扰,提高了测量准确性。

在第一方面的第四种可能实现方式中,所述信号处理单元,还用于当接收到血压测量指令时,开启所述微泵,在经过第一预设时长后关闭所述微泵,并开启所述ppg模组。

当接收到血压测量指令时,并未立即开始进行测量,而是在初始化过程中通过短暂开启并关闭微泵的方式实现了短暂的加压和泄压操作,进行气压标定,使内腔的压力与外部压力一致,消除了可充气部件的形变造成的压力偏移,提高了测量准确性。

在第一方面的第五种可能实现方式中,所述ppg模组,用于采集所述身体部位的皮肤表面的ppg原始信号,将去除基线分量后的ppg信号传输给所述信号处理单元。

ppg模组采集到ppg原始信号后,先进行预处理,去除基线分量,将去除基线分量后的ppg信号传输给信号处理单元,能够得到用于反映血量变化的ppg信号的动态成分,进而保证测量的准确性。

在第一方面的第六种可能实现方式中,所述信号处理单元,还用于当所述ppg信号的幅值变化率小于第二预设阈值时,确定所述ppg信号处于稳定状态,则开启所述微泵和所述气压传感器。

在第一方面的第七种可能实现方式中,所述ppg信号的幅值变化率为第二预设时长内所述ppg信号的峰值的均方根误差与所述ppg信号的平均幅值之间的比例。

开启ppg模组后并未立即进行测量,而是检测ppg信号的状态,待ppg信号处于稳定状态时再开始测量,由于ppg信号在稳定状态下受到的干扰较小,因此可以准确测量血压。

在第一方面的第八种可能实现方式中,所述信号处理单元,还用于当确定满足预设停止条件时,关闭所述微泵、所述ppg模组和所述气压传感器;

其中,所述预设停止条件包括以下至少一项:

所述ppg信号的幅值特征小于第三预设阈值;

所述压力波信号的幅值大于第四预设阈值。

在满足预设停止条件时停止测量,既能够获取到足以测量血压的信号,还可以防止内腔对用户身体部位的过度挤压,避免对用户造成不良影响,保证了用户的安全。

在第一方面的第九种可能实现方式中,所述幅值特征为所述ppg信号的幅值与所述ppg信号在稳定状态下的平均幅值之间的比例。

在第一方面的第十种可能实现方式中,所述本体还包括电路板,所述ppg模组、所述微泵、所述气压传感器和所述信号处理单元设置于所述电路板上,通过所述电路板实现连接,简化了工艺难度。

在第一方面的第十一种可能实现方式中,所述测量装置为智能手表,所述本体为表盘,所述可充气部件为可充气表带。智能手表的体积很小,便于携带,用户佩戴智能手表后,可以随时随地测量血压,而且舒适度较好。

第二方面,提供了一种测量血压的方法,所述方法应用于测量装置,所述测量装置包括:本体以及与所述本体连接的可充气部件;所述可充气部件包括内腔,且所述可充气部件用于将所述测量装置固定佩戴于身体部位上;所述本体包括光电容积脉搏波描计ppg模组、微泵、气压传感器和信号处理单元,所述ppg模组与所述信号处理单元连接,所述气压传感器与所述信号处理单元连接;所述ppg模组位于所述本体的表面,与所述身体部位的皮肤表面接触;

所述方法包括:

所述ppg模组采集所述身体部位的皮肤表面的ppg信号,传输给所述信号处理单元;

在所述微泵向所述内腔充气或对所述内腔放气的过程中,所述气压传感器检测所述内腔的压力波信号,传输给所述信号处理单元;

所述信号处理单元接收所述ppg信号,并接收所述压力波信号;将所述ppg信号的稳定状态与变化状态的临界时间点确定为舒张压时间点,将所述ppg信号的幅值变化至第一预设阈值的时间点确定为收缩压时间点;

所述信号处理单元获取所述舒张压时间点在所述压力波信号的基线分量中对应的舒张压测量值,获取所述收缩压时间点在所述压力波信号的基线分量中对应的收缩压测量值。

在第一方面的第一种可能实现方式中,所述在所述微泵进行充气或放气的过程中,所述气压传感器检测所述内腔的压力波信号,传输给所述信号处理单元之前,所述方法还包括:

所述信号处理单元接收到血压测量指令时,开启所述微泵,在经过第一预设时长后关闭所述微泵,并开启所述ppg模组。

在第一方面的第二种可能实现方式中,所述ppg模组采集所述身体部位的皮肤表面的ppg信号,传输给所述信号处理单元,包括:

所述ppg模组采集所述身体部位的皮肤表面的ppg原始信号,将去除基线分量后的ppg信号传输给所述信号处理单元。

在第一方面的第三种可能实现方式中,所述在所述微泵进行充气或放气的过程中,所述气压传感器检测所述内腔的压力波信号,传输给所述信号处理单元之前,所述方法还包括:

所述信号处理单元确定所述ppg信号的幅值变化率小于第二预设阈值时,确定所述ppg信号处于稳定状态,则开启所述微泵和所述气压传感器。

在第一方面的第四种可能实现方式中,所述ppg信号的幅值变化率为第二预设时长内所述ppg信号的峰值的均方根误差与所述ppg信号的平均幅值之间的比例。

在第一方面的第五种可能实现方式中,所述方法还包括:

所述信号处理单元确定满足预设停止条件时,关闭所述微泵、所述ppg模组和所述气压传感器;

其中,所述预设停止条件包括以下至少一项:

所述ppg信号的幅值特征小于第三预设阈值;

所述压力波信号的幅值大于第四预设阈值。

在第一方面的第六种可能实现方式中,所述幅值特征为所述ppg信号的幅值与所述ppg信号在稳定状态下的平均幅值之间的比例。

上述测量血压的方法方法达到的有益效果与上述测量装置达到的有益效果类似,在此不再赘述。

附图说明

图1a是相关技术提供的一种袖带式血压计的示意图;

图1b是相关技术提供的一种本体的结构示意图;

图1c是相关技术提供的一种内腔的结构示意图;

图2a是相关技术提供的一种压力波信号的示意图;

图2b是相关技术提供的一种振荡波信号的示意图;

图2c是相关技术提供的一种振荡波包络的示意图;

图3a是本公开实施例提供的一种用于测量血压的测量装置的结构示意图;

图3b是本公开实施例提供的一种本体的结构示意图;

图4a是本公开实施例提供的一种ppg模组的位置示意图;

图4b是本公开实施例提供的一种本体的结构示意图;

图4c是本公开实施例提供的一种本体与可充气部件的连接示意图;

图5是本公开实施例提供的一种测量血压的方法的流程图;

图6是本公开实施例提供的一种内腔的压力波信号的示意图;

图7是本公开实施例提供的一种去除基线分量的示意图;

图8是本公开实施例提供的一种ppg信号的示意图;

图9是本公开实施例提供的压力波信号、振荡波信号和基线分量的示意图;

图10是本公开实施例提供的血压测量值的示意图;

图11是本公开实施例提供的一种操作流程图。

具体实施方式

为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本公开实施方式作进一步地详细描述。

图3a是本公开实施例提供的一种用于测量血压的测量装置的结构示意图,如图3a所示,该测量装置包括本体301和与本体301连接的可充气部件302,可充气部件302包括内腔3021,且可充气部件302用于将测量装置固定佩戴于用户的身体部位上。

图3b是图3a所示的测量装置中本体301的结构示意图,如图3b所示,本体301包括光电容积脉搏波描计(photoplethysmography,ppg)模组3011、微泵3012、气压传感器3013和信号处理单元3014,ppg模组3011与信号处理单元3014连接,气压传感器3013与信号处理单元3014连接;参见图4a,ppg模组3011位于本体301的表面,与身体部位接触。

在一种可能实现方式中,本体301中包括电路板,如印制电路板(printedcircuitboard,pcb),上述ppg模组3011、微泵3012、气压传感器3013和信号处理单元3014设置于电路板上,从而通过电路板实现连接。另外,本体301中还可以包括可保证本体301正常工作的部件,如电池、显示屏幕等。

例如,如图4b所示,本体301包括ppg模组3011、微泵3012、气压传感器3013和信号处理单元3014、电路板3015、电池3016及显示屏幕3017。

以下将对本体301的上述部件进行说明。

1、ppg模组3011:

ppg模组3011,用于测量身体部位皮肤表面处的ppg信号,传输给信号处理单元3014。

其中,该ppg模组3011可以为ppg传感器或者其他可以测量ppg信号的装置。

ppg模组3011会采集ppg信号,ppg模组发出的特定频率的光穿透用户身体部位的皮肤表层,射到血管后反射或散射回来,ppg模组3011接收返回来的ppg信号,传输给信号处理单元3014,所传输的ppg信号可以反映用户血管内的光电容积的变化,而光电容积的变化可以在一定程度上反映血管内的血压变化,因此ppg信号可以用于测量血压。

在一种可能实现方式中,由于ppg信号中包括基线分量和动态信号分量,动态信号分量可以反映血量变化,因此ppg模组产生原始ppg信号后,可以先进行预处理,去除ppg原始信号中的基线分量,将去除基线分量后的ppg信号传输给信号处理单元3014。

2、微泵3012和气压传感器3013:

微泵3012,用于向可充气部件302的内腔3021充气或者对内腔3021放气,气压传感器3013,用于在微泵3012进行充气或放气的过程中,检测内腔3021的压力波信号,传输给信号处理单元3014。

用户佩戴上可充气部件302后,微泵3012向内腔3021充气时,可充气部件302压迫用户身体部位的血管,阻断血管内的血流,之后微泵3012对内腔3021放气时血管内的血液重新流动。在此过程中血液造成的振动变化可以反应血管内的血压变化,因此采用气压传感器3013检测的内腔3021的压力波信号可以用于测量血压。

关于该微泵3012,在一种可能实现方式中,微泵3012包括第一通孔和第二通孔,第一通孔和第二通孔面向内腔3021,第一通孔用于向内腔3021充气,第二通孔用于对内腔3021放气,也即是第一通孔为内腔3021的入气口,第二通孔为内腔3021的出气口。相应地,微泵3012开启时可以通过第一通孔,向内腔3021充气,当微泵3012关闭时自动打开第二通孔,对内腔3021放气。

例如,微泵3012可以位于本体301与可充气部件302的连接处,并堵住可充气部件302的入口,从而保证可充气部件302形成一个密封结构,内腔3021能够通过第一通孔充气,通过第二通孔放气。或者,本体301与可充气部件302之间还包括连接部件,连接部件上包括充气通孔和放气通孔,充气通孔与微泵3012的第一通孔相对,放气通孔与微泵3012的第二通孔相对,从而保证可充气部件302形成一个密封结构,内腔3021能够通过第一通孔充气,通过第二通孔放气。

或者,参见图4c,可充气部件302中与本体301相接触的边缘外壳上设置有通孔3022,微泵3012上包括突出通孔30121,该突出通孔30121由本体301延伸嵌入至可充气部件302的通孔3022,微泵3012通过该突出通孔30121向内腔3021充气或者对内腔3021放气。

关于该气压传感器3013,在一种可能实现方式中,气压传感器3013位于本体301内,且气压传感器3013包括气压检测探头30131,气压检测探头30131由本体301伸入到内腔3012中,从而检测内腔3012内的气压。例如,参见图4c,可充气部件302中与本体301相接触的边缘外壳上设置有通孔3023,气压检测探头30131可以通过该通孔3023伸入到内腔3012中。

3、信号处理单元3014:

信号处理单元3014,用于接收ppg信号,并接收压力波信号,将ppg信号的稳定状态与变化状态的临界时间点确定为舒张压时间点,将ppg信号的幅值变化至小于第一预设阈值的时间点确定为收缩压时间点,获取舒张压时间点在压力波信号的基线分量中对应的舒张压测量值,获取收缩压时间点在压力波信号的基线分量中对应的收缩压测量值。

其中,该信号处理单元3014可以为mcu(microcontrollerunit,微控制单元)或者其他具有处理信号功能的单元。

ppg信号可以表示血管内的光电容积的变化,通过对大量的样本数据进行分析后确定,ppg信号从稳定状态切换为变化状态或者从变化状态切换为稳定状态时,血管的血压为舒张压,此时的时间点即为舒张压时间点,ppg信号的幅值变化至第一预设阈值时,血管的血压为收缩压,此时的时间点为收缩压时间点,其中,该第一预设阈值接近于0。

压力波信号可以表示血管内的血压变化,可以包括基线分量和动态信号分量,信号处理单元3014可以对压力波信号进行带通滤波,得到振荡波信号,即为压力波信号中的动态信号分量,从压力波信号中去除振荡波信号后即可得到压力波信号的基线分量。其中,带通滤波器的通带可以设置为0.5-10hz(赫兹)。而舒张压时间点在压力波信号的基线分量中对应的测量值即为舒张压测量值,收缩压时间点在压力波信号的基线分量中对应的测量值即为收缩压测量值。

第一种可能实现方式中,在充气过程中ppg信号先趋于稳定状态,之后由于血管内血流被加压阻断而切换为变化状态,直至从大于第一预设阈值降低至小于第一预设阈值,因此信号处理单元3014可以将ppg信号由稳定状态切换为变化状态的时间点确定为舒张压时间点,将ppg信号的幅值降低至第一预设阈值的时间点确定为收缩压时间点。

第二种可能实现方式中,在放气过程中血管由阻断逐渐变为部分阻断,一直到不阻断。在此期间内ppg信号逐渐增大,由变化状态切换为稳定状态,因此信号处理单元3014可以将ppg信号从小于第一预设阈值增大至大于第一预设阈值的时间点确定为收缩压时间点,将ppg信号由变化状态切换为稳定状态的时间点确定为舒张压时间点。

考虑到在充气过程中用户血管中的血流从未阻断到部分阻断,再到全部阻断,此时用户的身体状态比较稳定,而在放气过程中由于用户血管中的血流已经被阻断一段时间,用户的身体状态受到了比较大的外界影响,此时测量的血压可能会不精确,因此可以采用上述第一种可能实现方式,根据充气过程的ppg信号和压力波信号获取血压测量值。

实际应用中,ppg模组为信号处理单元3014传输ppg数据,信号处理单元3014可以对ppg模组传输的ppg数据进行采样,得到每个采样时间点对应的ppg数据,即为ppg信号。信号处理单元3014可以根据多个采样时间点对应的ppg数据获取ppg信号的波形,波形的横坐标为时间,纵坐标为ppg数据。同理,气压传感器3013为信号处理单元3014传输压力数据,信号处理单元3014可以对气压传感器3013传输的压力数据进行采样,得到每个采样时间点对应的压力数据,即为压力波信号。信号处理单元3014可以根据多个采样时间点对应的压力数据获取压力波信号的波形,波形的横坐标为时间,纵坐标为压力数据。其中,信号处理单元3014的采样时间点可以根据采样频率确定,且确定的采样时间点均为信号处理单元3014本地的时间点,因此,信号处理单元3014在分析ppg信号和压力波信号时,可以将ppg信号的波形的时间点和压力波信号的波形的同一时间点对齐,以保证两个信号的同步。那么在确定舒张压时间点和收缩压时间点后,可以获取舒张压时间点在同步的压力波信号的基线分量中对应的舒张压测量值,获取收缩压时间点在同步的压力波信号的基线分量中对应的收缩压测量值。

本公开实施例提供的测量装置,通过设置的ppg模组测量ppg信号,将ppg信号和压力波信号综合分析后确定舒张压测量值和收缩压测量值。由于ppg信号在检测血管内的血流变化时受到的外界干扰较小,且特征变化明显,通过ppg信号可以准确定位舒张压时间点和收缩压时间点,从而提高了测量准确度。相应地,在保证准确度满足要求的情况下,可以降低对可充气部件与身体部位的接触面积的要求,从而可以减小测量装置的体积,小体积的测量装置携带方便,可以满足用户随时随地测量血压的需求,实现了长时间测量血压,甚至能实现全天24小时测量血压的需求,并且提升了用户佩戴时的舒适度,解决了相关技术中袖带式血压计体积较大的缺陷。

在一种可能实现方式中,该测量装置可以为智能手表,本体301为表盘,可充气部件302为可充气表带,ppg模组可以设置于表盘底部,与用户手腕接触,或者也可以设置于可充气表带的内侧,与用户手腕接触。智能手表的体积很小,便于携带,用户佩戴智能手表后,可以随时随地测量血压,而且舒适度较好。或者,该测量装置也可以为可接触用户身体部位的其他可穿戴设备。

在一种可能实现方式中,考虑到用户在初始佩戴可充气部件302时或者在佩戴可充气部件302的过程中身体部位移动时,均可能会导致可充气部件302发生形变,进而导致内腔3021的压力与外部压力不一致,存在偏移。此时如果直接检测内腔3021内的压力波信号会出现误差,导致测量的血压不准确。为了避免可充气部件302可能存在的偏移,保证测量的准确性,可以在测量血压之前,先进行气压标定,采用微泵3012进行短暂的加压和泄压操作,使内腔3021的压力与外部压力一致。

因此,当信号处理单元3014接收到血压测量指令时,先开启微泵3012,而不开启ppg模组3011和气压传感器3013,此时微泵3012开始向内腔3021充气,经过第一预设时长后,信号处理单元3014关闭微泵3012,此时内腔3021开始放气,直至内腔3021的压力与外部压力一致时停止放气。经过气压标定后可以认为内腔3021的压力与外部压力一致,不存在偏移,此时可以开始进行测量。

其中,该血压测量指令可以由用户在测量装置上点击物理按键触发,或者测量装置可以配置显示屏幕,该血压测量指令可以由用户在显示屏幕上点击测量血压的功能选项触发,或者也可以采用其他方式触发。

其中,该第一预设时长可以根据需求确定,例如可以为2秒至5秒。

在一种可能实现方式中,开始测量时,信号处理单元3014可以同时开启ppg模组3011、微泵3012和气压传感器3013,由ppg模组3011传输ppg信号,由气压传感器3013传输压力波信号。

或者,在另一种可能实现方式中,为了保证测量的准确性,可以在获取到稳定的ppg信号之后,再获取压力波信号。因此,信号处理单元3014可以先开启ppg模组3011,而不开启微泵3012和气压传感器3013,并接收ppg模组3011传输的ppg信号,检测ppg信号的幅值变化率是否小于第二预设阈值,从而可以判断ppg信号的稳定性,当确定ppg信号的幅值变化率小于第二预设阈值时,表示ppg信号的变化幅度很小,已处于稳定状态,此时可以开启微泵3012和气压传感器3013,通过微泵3012和气压传感器3013检测压力波信号。

其中,该幅值变化率可以为单位时长内ppg信号的幅值变化量,或者也可以为第二预设时长内ppg信号的峰值的均方根误差与ppg信号的平均幅值之间的比例。第二预设阈值可以根据测量精度的需求确定,且针对不同类型的幅值变化率,所确定的第二预设阈值也可以不同。

考虑到在向内腔3021充气的过程中,内腔3021的压力逐渐增大,会挤压用户的身体部位,在出现异常的情况下如果内腔3021的压力过大,可能会对用户造成不良影响。因此为了保证用户的安全,可以设置预设停止条件,信号处理单元3014可以对实时采样得到的ppg信号和压力波信号进行判断,当确定满足预设停止条件时,关闭ppg模组3011、微泵3012和气压传感器3013,停止测量血压。

其中,该预设停止条件可以包括以下至少一项:

1、ppg信号的幅值特征小于第三预设阈值,表示血管内的光电容积过小,已经成功阻断了血流,此时可以停止采集信号。其中,幅值特征是指根据ppg信号的幅值提取的特征,可以等于当前的幅值,或者也可以为当前的幅值与ppg信号在稳定状态下的平均幅值之间的比例。该第三预设阈值可以根据对精确度的需求确定,如可以为5%。且针对不同类型的幅值特征,所确定的第三预设阈值可以不同。

2、压力波信号的幅值大于第四预设阈值,表示内腔3021的压力过大,此时需要停止加压。其中,第四预设阈值可以根据用户一般可承受的压力大小确定,如可以为250mmhg(毫米水银柱)。

其中,ppg信号的判断是为了保证目前采集的信号是否能满足估计血压的需求,压力波信号的判断是为了保证用户的安全,保证即使在ppg模组出现异常时也不会加压过多,造成对用户身体部位的过度施压。

图5是本公开实施例提供的一种测量血压的方法的流程图,如图5所示,该方法应用于上述实施例所示的测量装置中,该方法包括以下步骤:

501、信号处理单元接收到血压测量指令时,开启微泵。

502、微泵开始向内腔充气。

503、信号处理单元在开启微泵后经过第一预设时长后关闭微泵,并开启ppg模组。

504、微泵关闭,停止向内腔充气。

参见图6,初始化过程中开始进行气压标定,内腔的压力波信号可以如图6所示,开始标定之前内腔的压力为0,开启微泵后,开始向内腔充气,内腔的压力逐渐增大,当微泵关闭,内腔开始放气后压力逐渐减小,直至减小至与外部压力相等。

505、ppg模组测量身体部位皮肤表面处的ppg信号,传输给信号处理单元。

在一种可能实现方式中,参见图7,ppg模组在身体部位皮肤表面处采集ppg原始信号,去除ppg原始信号中的基线分量,将去除基线分量后得到的ppg动态部分传输给信号处理单元。

506、信号处理单元确定ppg信号的幅值变化率小于第二预设阈值时,确定ppg信号处于稳定状态,则开启微泵和气压传感器。

在一种可能实现方式中,ppg信号的幅值变化率为第二预设时长内ppg信号的峰值的均方根误差与ppg信号的平均幅值之间的比例。

参见图8,第二预设时长为10s,第二预设阈值为5%,在宽度为10s的时间窗口中ppg信号的峰值的均方根误差与平均幅值之间的比例小于5%时,确定ppg信号进入稳定状态。

507、微泵向内腔充气。

508、气压传感器检测内腔的压力波信号,传输给信号处理单元。

509、信号处理单元接收ppg信号,并接收压力波信号,确定满足预设停止条件时,关闭微泵、ppg模组和气压传感器,此时内腔开始放气。

其中,预设停止条件包括以下至少一项:ppg信号的幅值特征小于第三预设阈值,以及,压力波信号的幅值大于第四预设阈值。其中幅值特征可以为ppg信号的幅值与ppg信号在稳定状态下的平均幅值之间的比例。

510、信号处理单元将ppg信号从稳定状态切换为变化状态的时间点确定为舒张压时间点,将ppg信号的幅值降低至第一预设阈值的时间点确定为收缩压时间点,获取舒张压时间点在压力波信号的基线分量中对应的舒张压测量值,获取收缩压时间点在压力波信号的基线分量中对应的收缩压测量值。

上述步骤510以充气过程的ppg信号和压力波信号获取血压测量值,在另一实施例中也可以放气过程的ppg信号和压力波信号获取血压测量值。

参见图9,对压力波信号进行带通滤波,得到振荡波信号,从压力波信号中去除振荡波信号后得到压力波信号的基线分量。

参见图10,以充气过程时间点已对齐的ppg信号和压力波基线分量为例,将ppg信号从稳定状态切换为变化状态的时间点作为舒张压(diastolicbloodpressure,dbp)阈值,将ppg信号降低至第一预设阈值的时间点作为收缩压(systolicbloodpressure,sbp)阈值,根据dbp阈值和sbp阈值获取在压力波基线分量中对应的压力数据,即为dbp和sbp。

本公开实施例还提供了一种示例性的操作流程图,如图11所示,参见图11,该测量血压的方法可以包括以下步骤:

1、系统初始化,进行气压标定,具体过程详见步骤501-504。

2、开启ppg采样,对ppg信号进行稳定性判断,如果获取到稳定的ppg信号,则开启微泵和气压传感器,否则继续采样,具体过程详见步骤505-506。

3、开启气压采样,判断是否满足预设停止条件:ppg信号的幅值特征是否小于第三预设阈值;或者,压力波信号的幅值是否大于第四预设阈值。

4、满足预设停止条件时,关闭微泵、关闭ppg模组和气压传感器,停止采样,根据采集到的ppg信号和压力波信号估计血压。

本公开实施例在硬件上添加了ppg模组,在软件上对信号处理单元的功能进行了改进,融合了压力波信号和ppg信号,综合分析了ppg信号和压力波信号的特征,并基于上述特征确定舒张压测量值和收缩压测量值。由于ppg信号在检测血管内的血流变化时受到的外界干扰较小,且特征变化明显,通过ppg信号可以准确定位舒张压时间点和收缩压时间点,从而提高了测量准确度。相应地,在保证准确度满足要求的情况下,可以降低对可充气部件与身体部位的接触面积的要求,从而可以减小测量装置的体积,小体积的测量装置携带方便,可以满足用户随时随地测量血压的需求,实现了长时间测量血压,甚至能实现全天24小时测量血压的需求,并且提升了用户佩戴时的舒适度。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成,也可以通过程序来指令相关的硬件完成,所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中,上述提到的存储介质可以是只读存储器,磁盘或光盘等。

以上所述仅为本公开的较佳实施例,并不用以限制本公开,凡在本公开的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本公开的保护范围之内。

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