一种用于无创血压动态跟踪监测的穿戴式装置

1.本实用新型属于医学设备领域的一种血压监测装置，尤其涉及一种用于无创血压动态跟踪监测的穿戴式装置。


背景技术：

2.目前，我国的高血压患者日益增多，现有的关于高血压的家用监测仪器中，主要为基于示波法的臂式血压监测仪，由于需要充放气，存在功耗高的问题，同时对于被测试者的影响干扰大，尤其不适合睡眠过程中的动态连续血压监测，不能实现对动脉血压连续监测。
3.目前可穿戴式动态血压监测方式主要是基于通过心电、血氧信号等得到脉搏波传输速度的接触式传感器，需要在被测试者身上布置心电监测电极和血氧探头等电子部件，因而对用户来说仍然存在一定的监测负担，仍然不够方便。
4.而且现有的穿戴式无创血压动态监测系统，都需要另外一个参考装置用于对穿戴系统进行频繁的标定，或者利用伺服控制使系统在监测过程中一直处于一个稳定的加压状态，这些在一定程度上都限制了其系统的日常使用，造成了被测试者的监测负担，对用户日常生活造成了一定的干扰。


技术实现要素：

5.有鉴于此，为了解决背景技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种用于无创血压动态跟踪监测的穿戴式装置，以简化可穿戴式连续血压监测和缓解现有的血压跟踪和装置系统需要频繁启动另外的参考装置用于标定或进行伺服控制的技术问题。
6.本实用新型装置可以实现无创、便携、动态、连续血压跟踪监测，提高用户的舒适体验度，对用户日常活动不造成干扰，并能实时反应用户的血压情况。
7.本实用新型采用的技术方案是包括：
8.血压信号获取模块，放置在被监测者腕部动脉血管皮肤表面，用于获取被监测者腕部采样位置的两路血压信号进而发送到血压信号处理模块；
9.血压信号处理模块，连接到血压信号获取模块，用于对从血压信号获取模块接收获取的两路血压信号进行滤波去噪、放大并提取两路血压信号的时间差，进而得到脉搏波速度，并将两路血压信号和脉搏波速度发送到血压信号与血压值转换模块；
10.血压信号与血压值转换模块，连接到血压信号处理模块，用于将从血压信号与血压值转换模块接收到的两路血压信号的变化转换为血压值的变化，获得血压值，进而实现血压的动态跟踪。
11.所述装置还包括：动态血压显示模块，连接到血压信号与血压值转换模块，用于接收来自血压信号与血压值转换模块的动态跟踪监测得到的血压值进行显示。
12.所述装置还包括：信号传输模块，连接到血压信号与血压值转换模块，用于接收来自血压信号与血压值转换模块的动态跟踪监测得到的血压值并传输到后台数据管理系统，如健康管理数据库等。
13.所述的血压信号获取模块具有近心端采样探测端和远心端采样探测端的两个探测端，近心端采样探测端和远心端采样探测端分别接触在被监测者腕部皮肤表面桡动脉上的近心端采样位置和远心端采样位置。
14.所述装置还包括：腕表腕带模块，包含腕表本体和腕带，腕表本体和腕带连接，腕表本体上布置信号处理及传输模块，信号处理及传输模块主要由血压信号获取模块、血压信号处理模块与血压信号与血压值转换模块构成。
15.同时，本实用新型提供了一种血压信号获取模块，采用两路血压压力传感器，可同时监测被测试者腕部两处血压脉搏信号，进而获得脉搏波传输时间差。
16.然后，本实用新型在一次佩戴测量周期内不需要频繁启动参考测量。
17.本实用新型的有益效果是：
18.本实用新型提供了一种血压信号获取模块，采用两路平行并列的血压信号获取通道，可同时获取被测试者腕部两个不同采样位置的血压信号，便于获取脉搏波的传输时间。
19.采用本实用新型后在一次佩戴测量周期内不需要频繁启动参考测量，实现动态血压跟踪，无需频繁的标定或伺服控制。
附图说明
20.图1为根据本公开实施例所示的动态装置的示意图。
21.图2为根据本公开实施例所示的动态血压跟踪监测装置的示意图。
22.图3为根据本公开实施例所示的动态装置的应用场景图。
23.图4为更具本公开实施例所示的动态装置的佩戴初始标定示意图
24.图中：1、动态装置；11、血压信号获取模块，12、血压信号处理模块，13、血压信号与血压值转换模块，14、动态血压显示模块，15、信号输出模块；21、腕表本体，22、腕带，24、信号处理及传输模块32、远心端采样位置，33、近心端采样位置，34、桡动脉，41、血压标定气囊，42、人体手腕示意图，43、可控气源。
具体实施方式
25.以下结合具体实施例，并参照附图，对本公开进一步详细说明。
26.如图1所示，装置1包括：
27.血压信号获取模块11，放置在被监测者腕部动脉血管皮肤表面，用于获取被监测者腕部采样位置的两路血压信号进而发送到血压信号处理模块；
28.血压信号处理模块12，连接到血压信号获取模块11，用于对从血压信号获取模块接收获取的两路血压信号进行滤波去噪、放大并提取两路血压信号的时间差，进而得到脉搏波速度，即脉搏波的传输速度，并将两路血压信号和脉搏波速度发送到血压信号与血压值转换模块；
29.血压信号与血压值转换模块13，连接到血压信号处理模块12，用于将从血压信号与血压值转换模块接收到的两路血压信号的变化转换为血压值的变化，建立血压跟踪模型，结合脉搏波速度跟踪血压变化，获得血压值，进而实现血压的动态跟踪。
30.装置1还包括：动态血压显示模块14，连接到血压信号与血压值转换模块，用于接收来自血压信号与血压值转换模块的动态跟踪监测得到的血压值进行显示。
31.装置1还包括：信号传输模块15，连接到血压信号与血压值转换模块，用于接收来自血压信号与血压值转换模块的动态跟踪监测得到的血压值并传输到后台数据管理系统，如医疗健康管理数据库等。
32.如图3所示，血压信号获取模块11具有近心端采样探测端和远心端采样探测端的两个探测端，近心端采样探测端和远心端采样探测端分别接触在被监测者腕部皮肤表面桡动脉34上的近心端采样位置33和远心端采样位置32。
33.在本实施例中，血压信号获取模块11采用两路血压压力传感器，同时检测被检测者腕部两处血压脉搏信号。
34.如图2所示，还设置腕表腕带模块，包含腕表本体21和腕带22，腕表本体21和腕带22连接，腕表本体21上布置信号处理及传输模块24，信号处理及传输模块24主要由血压信号获取模块11、血压信号处理模块12与血压信号与血压值转换模块13构成，也可以再包含动态血压显示模块14和信号传输模块15，这样将穿戴式装置中的各个功能模块定位固定安装。
35.信号传输模块15采用的信号传输方式包括：有线传输和无线传输。此种情况可以应用于将被监测者的血压数据实时或者上传到医疗系统或者被监测者家人手中，提高了信息的共享度，并便于及时发现问题。当然，该信号传输模块15的应用场景不仅限于上述举例，还可以根据实际需要进行对应设置。
36.动态血压显示模块14为平板电脑或者智能手机。该动态血压显示模块14可以使用于显示的硬件，包括：显示屏、显示终端、或者其他显示设备等，也可以是用于显示的软件界面，比如：手机app、公众号小程序等，或者可以是软、硬件结合的多种方式，本公开不以实施例为限。
37.腕带腕表模块中腕带为柔性丝绸带。
38.在本实施例中，血压信号获取模块11采用柔性压力传感器，同时检测被检测者腕部两处血压脉搏信号。
39.信号处理和传输模块24，用于处理血压信号并通过蓝牙无线传输血压信号，一般为集成印刷电路板。
40.参照图3所示，在本公开的一优选实施例中，动态血压跟踪监测装置佩戴在被检测者左手腕处，血压信号获取模块11佩戴于左手手腕桡动脉34处，同时采集被检测者腕部远心端采样位置32和近心端采样位置33的血压脉搏信号。
41.本实用新型一种可以实施的过程如下：
42.步骤s201：佩戴初始血压标定过程；
43.腕带腕表模块戴上后，如图4所示，使用血压标定气囊41进行佩戴初始血压标定，其中，血压标定气囊41外接可控气源42进行充放气，血压标定气囊41与血压信号获取模块接触贴合，通过给血压标定气囊41充气会额外给血压信号获取模块的血压传感器从低到高施加压力，血压标定气囊是另外的参考装置，血压标定气囊不与血压信号获取模块连接，标定过程中，血压标定气囊与血压信号获取模块接触贴合这个过程中血压信号获取模块外加压将经历标定平均血压p
cali.mean
和标定收缩压p
cali.sys
的两个压力点，这两个压力点对应的血压信号获取模块交变信号分别为振幅最大和交变信号消失，由振幅最大和交变信号消失的信号位置确定获得对应的标定平均血压p
cali.mean
和标定收缩压p
cali.sys
，确定标定时刻的
动脉管内血压状态，即此时血压测量系统所测得收缩压ps′
和舒张压pd′
和血压指数k
bp
。
44.再直接由临床参考血压测量装备确定血压状态，具体由听诊器确定收缩压ps和舒张压pd，结合血压指数k
bp
确定平均血压。
45.步骤s202：建立实际血压值与信号值之间的映射关系；
46.对于穿戴式血压测量而言，由于每次穿戴位置、松紧程度不同以及人体血压状态的动态变化特点，每次穿戴均需要血压标定过程，确定本次佩戴血压信号获取模块输出信号与实际血压之间的关系，由标定过程获得。
47.步骤s203：从获取的血压信号中提取从心脏左心室泵出的血压信号分别到达腕部近心端采样位置和远心端采样位置的时间差，进而得到脉搏波的传输速度。
48.步骤s204：通过检验脉搏波传输速度(pwv)确定动脉血管跨壁压的变化值；
49.血压标定结束后，腕带腕表模块工作于某个低外加压状态，该外加压反映在血压信号获取模块信号的直流成份中，并且在穿戴过程中不应该发生变化(人体动作产生的伪信号除外)，在标准测量条件下血压状态变化时才会导致直流信号产生变化。
50.通过动态监测血压信号获取模块输出的直流信号值来确定是否出现血压状态变化。直流信号值的变化值不直接等于平均血压变化值，因此不可通过直接检测直流信号的变化值来获得平均血压变化值。在ieee 2014-1708规定的标准测量条件下，认为某次穿戴测量时外加压都是一致的，而且也没有肌肉动作附加压力，这样的条件下可以认为动脉血管跨壁压的变化值δp
tran
＝δp
mean
。
51.通过近心端采样位置33和远心端采样位置32的信号的时间差获得脉搏波速度，通过检验脉搏波速度确定动脉血管跨壁压的变化值δp
tran
，然后以动脉血管跨壁压的变化值δp
tran
作为平均血压变化值δp
mean
，由于血压信号获取模块两路压力传感器间距已知且为固定距离，所以可用脉搏波传播时间差来表示脉搏波传播速度。
52.步骤s205：结合动脉血管顺应性曲线，实现血压跟踪，确定完整的血压信息；
53.动脉血压信号对于血压信号获取模块的输入界面而言是局部激励，血压的交流变化p
mea.ac
是通过在近心端采样位置33和远心端采样位置32采集的血流脉搏波信号中二选一，是由血流脉搏波信号的波形中最大波峰减去最小波谷的差值转换获得。
54.可见，个体调节参数k
modi.ac
是佩戴初始的血压压差值与外加力过程中测量信号所获取的搏动信号最大振幅之间的比值，在某次穿戴测量过程中可以认为是不变的。
55.以上所诉的具体实施例，对本公开的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本公开的具体实施例而已，并不用于限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围内。