一種橈動脈動態血壓檢測及校準方法的研究的製作方法
2023-07-22 08:59:01
一種橈動脈動態血壓檢測及校準方法的研究的製作方法
【專利摘要】本發明涉及一種橈動脈動態血壓檢測及校準方法，該方法首先是利用示波法測得血壓值BP1進行第一次校準，其次是利用心電信號、脈搏波信號與人體動脈壓之間的相關性測得血壓值BP2進行第二次校準，最後利用同時測得手腕處兩個不同部位的脈搏波傳導時間差PWT與人體動脈血壓之間的線性關係從而進行血壓的連續監測。
【專利說明】一種橈動脈動態血壓檢測及校準方法的研究
【技術領域】
[0001]本發明整體涉及一種橈動脈動態血壓檢測及校準方法的研究，尤其涉及一種經過兩次校準後利用脈搏波傳導時間差PWT與人體動脈血壓之間的線性關係從而進行血壓的連續監測的裝置及方法。
【背景技術】
[0002]如今，高血壓已經成為最常見的心血管系統慢性病，是全球的公共衛生之一。現有的家庭和醫院常用的血壓測量裝置，主要是基於柯氏音法和示波法。其雖能準確的測量出血壓值，但其測量過程中均需要使用袖帶，存在一個袖帶充放氣的過程，因此只能測量某個時刻的血壓值，又由於「白大衣」現象的存在，使得常用的血壓測量裝置在血壓測量過程中會存在一些誤差。
[0003]目前，由於心電R波較容易被測量，ECG與PPG結合的血壓測量技術成為常用的動脈血壓無創測量方法之一，該方法是利用同一動脈脈搏波從心電R波傳輸至脈搏波特徵點之間的時間間隔PTT來估計血壓。然而為了獲得指端的PPG，通常情況下採用指夾式的PPG傳感器，其導線都暴露在外面，給測量帶來了不便。
[0004]兩路PPG結合的血壓測量技術也成為常用的無創血壓測量方法之一。兩路PPG結合的血壓測量技術是將兩個PPG傳感器放置於人體的兩個不同部位，如手指與腳趾，手指與耳朵，手指與上臂及手指與手腕等。兩路PPG結合的血壓測量技術能夠保持動脈血管的一致性，且避免了心臟與射血期的影響。但由於兩個傳感器之間的距離易受到人體運動的變化，會影響到測量的時間間隔PTT，從而使估計得到的血壓值產生誤差。
[0005]用脈搏波傳導時間PWT來估算人體動脈血壓是一種無創連續血壓的測量方法，在1922年，就有人發現了脈搏波傳導時間PWT與人體動脈血壓的關係；1957年，又有人提出了脈搏傳導時間PWT與動脈血壓之間呈線性關係，但這種關係僅在某一個體的一段時間內是相對穩定的，對不同個體PWT與BP之間的比例係數是不同的，而在以往的研究中，對不同的個體都是採用相同的比例係數來計算，存在一定的誤差。
【發明內容】
[0006]本發明提供的是一種橈動脈動態血壓檢測及校準方法，通過示波法和ECG與PPG結合的方法進行兩次校準，再利用同時測得手腕處兩個不同部位的脈搏波傳導時間差PWT與人體動脈血壓之間的線性關係從而進行血壓的連續監測。
[0007]本發明為了實現上述目的，可以使用以下方案:
[0008]本發明提供了一種橈動脈動態血壓檢測及校準方法，具有:脈搏波信號測量模塊；心電信號測量模塊；袖帶模塊；數據存儲模塊；數據分析處理模塊；顯示模塊；其中，首先將裝置戴在手腕上利用微處理器控制泵與閥，對袖帶進行充氣，利用示波法測量血壓的原理測得血壓值BP1，將其作為第一校準血壓；然後，用手指接觸裝置上的兩個電極，同時袖帶進行充氣，使得壓電薄膜與皮膚充分接觸，即能同時測得脈搏波信號與心電信號，再利用脈搏波信號、心電信號與人體動脈壓BP之間的相關性測得第二校準血壓BP2 ;兩次血壓校準後，再利用脈搏波傳導時間PWT與人體動脈壓BP之間的線性關係得出最終的血壓值。
[0009]本發明所涉及的是一種橈動脈動態血壓檢測及校準方法，其是在實現連續血壓的測量前通過兩種方法實現兩次校正，並將兩次校正的血壓值存儲於數據存儲模塊。兩次校正後，利用顯示屏下放置的與人體皮膚接觸的3X2點陣型壓電薄膜所測得的腕部不同部位的脈搏波，再利用脈搏波傳導時間差最終得到人體動脈壓。
[0010]發明效果
[0011]本發明涉及的是一種橈動脈動態血壓檢測及校準方法，其特點是在腕部實現血壓的連續測量，該部位測量血壓舒適性較好且受體位變化的影響小，測量誤差較小；在實現血壓的連續測量前先通過常用的血壓測量方法進行兩次校準，使的連續測量的血壓較準確；採用3X2點陣式壓電薄膜，由於整個壓電薄膜片比較小，所測腕部不同部位較接近，使得所測脈搏波傳導時間較精確，進而所得連續血壓值較精確，誤差小。該動態血壓連續測量校準裝置與以往的連續血壓測量裝置相比，在不同個體測量前只需進行一次校準即可實現連續血壓測量，操作簡單，可隨時隨地使用，舒適性較好，適宜長期佩戴。同時在第二次血壓校正時採用的是心電信號與脈搏波信號結合的技術，與三個電極接觸還能實現心電信號的監測，容易及時發現高血壓等心腦血管疾病。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]圖1A是本發明橈動脈動態血壓檢測及校準裝置俯視圖。
[0013]圖1B是本發明橈動脈動態血壓檢測及校準裝置側視圖。
[0014]圖2是本發明橈動脈動態血壓檢測及校準裝置的系統框圖。
[0015]具體實施方法
[0016]下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步詳細的說明，並不是把本發明的實施範圍局限於此。
[0017]如圖1A是橈動脈動態血壓檢測及校準裝置俯視圖，將該裝置戴於左手手腕，顯示屏貼手腕內側，按下開關，微控制器控制泵與閥對袖帶進行充氣與放氣，從而得到第一校準血壓，並將其存儲於數據存儲模塊。
[0018]如圖1B所示為橈動脈動態血壓檢測及校準裝置側視圖，得到第一校準血壓後，微控制器控制泵與閥使得袖帶放氣，放氣至壓力傳感器與人體皮膚充分接觸，進而3X2點陣式壓電薄膜也與人體皮膚能充分接觸，從而測得三個脈搏波信號，並將所得到的三個脈搏波信號存儲於數據存儲模塊。隨後右手手指接觸裝置側面的電極101和電極102，裝置袖帶上的電極103已與人體接觸，利用三點法測得心電信號。然後將心電信號以及3X2點陣式壓電薄膜的第二行測得的脈搏波信號在數據分析處理模塊進行分析處理得到第二校準血壓，並將其存儲於數據存儲模塊。
[0019]兩次血壓校準後，微控制器控制提取數據存儲模塊中3X2點陣式壓電薄膜的第一行和第三行脈搏波信號並將其送入數據分析處理模塊得到脈搏波傳導時間差，再在該模塊中利用脈搏波傳導時間差PWT與人體動脈壓BP之間的線性關係推導出血壓，並將該血壓在顯示屏上進行顯示。
【權利要求】
1.一種橈動脈動態血壓檢測及校準方法，其特徵在於進行兩次校準後實現血壓的連續測量，包括如下步驟: 利用微控制器控制袖帶模塊，從而得到第一校準血壓，並將其存儲於數據存儲模塊； 得到第一校準血壓後，微控制器控制泵與閥使得袖帶放氣，放氣至壓力傳感器與人體皮膚充分接觸，利用所述脈搏波信號測量模塊獲得三個腕部不同部位的脈搏波信號，並將該三個脈搏波信號存儲於數據存儲模塊；再利用所述心電信號測量模塊獲取心電信號，將獲得的心電信號與其中一個脈搏波信號送入數據分析處理模塊，得到第二校準血壓，並將其存儲於數據存儲模塊； 兩次血壓校準後，將所述數據存儲模塊中的另兩個脈搏波數據送入數據分析處理模塊依據脈搏波傳導時間PWT與人體動脈血壓BP的線性關係進行分析處理，進而得到血壓值，並將其在顯示屏上進行顯示。
2.根據權利要求一所述的腕式血壓連續測量校準裝置及方法，其特徵在於: 其是由微控制器控制脈搏波信號測量模塊，心電信號測量模塊，袖帶模塊，數據存儲模塊，數據分析處理模塊，顯示模塊。
3.根據權利要求一所述的橈動脈動態血壓檢測及校準方法，其特徵在於: 其脈搏波信號測量模塊是由3X2點陣式壓電薄膜傳感器經前置放大電路、帶通濾波電路、主放大電路和50Hz陷波電路與電平調整電路連接構成，用於採集處理脈搏波信號。
4.根據權利要求一所述的橈動脈動態血壓檢測及校準方法，其特徵在於: 其心電信號測量模塊是由電極101、電極102以及電極103經前置放大電路、帶通濾波電路、主放大電路和50Hz陷波電路與電平調整電路連接構成，用於採集處理心電信號。
5.根據權利要求一所述的橈動脈動態血壓檢測及校準方法，其特徵在於: 其袖帶模塊是由閥、泵、壓力傳感器以及袖帶組成；閥、泵以及袖帶通過微處理器的控制得到第一校準血壓；壓力傳感器是確保袖帶內的氣體能夠使得3X2點陣式壓電薄膜與人體皮膚能夠充分接觸，從而能夠獲得脈搏波信號。
6.根據權利要求一所述的橈動脈動態血壓檢測及校準方法，其特徵在於: 其數據存儲模塊用於存儲第一校準血壓、第二校準血壓、脈搏波信號與心電信號，便於設備的分析處理與顯示。
7.根據權利要求一所述的橈動脈動態血壓檢測及校準方法，其特徵在於: 其數據分析處理模塊用於處理心電信號與脈搏波信號從而得到第二校準電壓與最終的血壓值；獲得第二校準血壓的原理是依據心電信號R波與脈搏波信號特徵點之間的時間差與人體動脈壓之間的相關性；獲得最終血壓值的原理是依據脈搏波傳導時間差PWT與人體動脈壓BP呈線性關係。
【文檔編號】A61B5/0225GK104257371SQ201410537675
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年10月13日 優先權日:2014年10月13日
【發明者】韋然, 惠芳, 王金海, 汪劍鳴, 孫微, 嶽晨飛 申請人:天津工業大學