CN103908238B - 血压数据校正方法、装置和电子血压计 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种血压数据校正方法、装置和电子血压计。所述血压数据校正方法包括：根据电子血压计的气泵的驱动信号的特征确定用户的气囊佩戴部位的尺寸，其中，所述气囊佩戴部位是用户测量血压时佩戴所述电子血压计的气囊的身体部位；根据预先存储的气囊套袖宽度与用户的气囊佩戴部位的尺寸之间的比例关系对所述电子血压计测量的血压数据进行校正。本发明实施例提供的血压数据校正方法、装置和电子血压计能够依据不同用户的气囊佩戴部位的特征对测得的血压数据进行校正，使得电子血压计测得的血压数据更加准确。

Description

血压数据校正方法、装置和电子血压计

技术领域

本发明涉及电子血压计技术领域，尤其涉及一种血压数据校正方法、装置和电子血压计。

背景技术

目前电子血压计由于其稳定性好，可靠性高，在家庭中日益普及，并且出于环保和安全的原因，越来越多的国家禁止使用传统的水银柱式血压计，电子血压计在我国大规模广泛应用的时代正在到来。

图1、图2及图3示出了现有的电子血压计的结构。图1是现有技术提供的电子血压计的结构示意图。参见图1，现有的电子血压计包括气囊套袖101、泄气阀102、加压气泵103、气泵驱动电路104、气压测量传感器和信号转换电路105、微处理器106、键盘107以及显示器108。所述气囊套袖101与泄气阀102、加压气泵103以及气压测量传感器和信号转换电路之间通过气路连接，其余的部件之间的连接是电连接。

图2是现有技术提供的气囊套袖的佩戴状态示意图。参见图2，所述气囊套袖包括套袖本体201和导气管202。图3是现有技术提供的气囊套袖的内部结构示意图。参见图3，所述气囊套袖包括加压套袖301以及气囊302。在所述加压套袖301的内表面上有固定扣303，并且所述气囊302与加压/泄压管304连接。

与水银柱式血压计相同，电子血压计也会出现血压测量不准确的情况。造成电子血压计的血压测量结果的准确的原因有很多，其中有一个重要因素就是用户气囊佩戴部位的尺寸与气囊套袖宽度之间的比例。电子血压计的气囊套袖宽度和被测用户的气囊佩戴部位的尺寸存在一定的比例关系下，套袖内的压力和肱动脉的压力才比较接近。对于大部分的电子血压计加压气囊套袖，其宽度在14厘米左右，适合上臂直径为7～9.3厘米的用户使用，对应的上臂周长在22～30厘米。如果测量对象的上臂等效的直径或者周长大于、小于这个范围，套袖气囊的压力和肱动脉的压力差距就比较大，这样血压测量的结果和实际情况就会有较大的差距。

发明内容

有鉴于此，本发明提出一种血压数据校正方法、装置和电子血压计，以提高电子血压计测量的血压数据的准确性。

第一方面，本发明实施例提供了一种血压数据校正方法，所述方法包括：

根据电子血压计的气泵的驱动信号的特征确定用户的气囊佩戴部位的尺寸，其中，所述气囊佩戴部位是用户测量血压时佩戴所述电子血压计的气囊的身体部位；

根据预先存储的气囊套袖宽度与用户的气囊佩戴部位的尺寸之间的比例关系对所述电子血压计测量的血压数据进行校正。

第二方面，本发明实施例提供了一种血压数据校正装置，所述血压数据校正装置包括：

身体部位尺寸确定模块，用于根据电子血压计的气泵的驱动信号的特征确定用户的气囊佩戴部位的尺寸，其中，所述气囊佩戴部位是用户测量血压时佩戴所述电子血压计的气囊的身体部位；

血压数据校正模块，用于根据预先存储的气囊套袖宽度与用户的气囊佩戴部位的尺寸之间的比例关系对所述电子血压计测量的血压数据进行校正。

第三方面，本发明实施例提供了一种电子血压计，所述电子血压计包括气囊套袖、加压气泵、气泵驱动电路、气压测量传感器和信号转换电路、泄压阀和微处理器，还包括如上第二方面所述的血压数据校正装置，集成于所述微处理器中。

本发明实施例提供的血压数据校正方法、装置和电子血压计通过根据电子血压计的气泵的驱动信号的特征确定用户的气囊佩戴部位的尺寸，并根据预先存储的气囊套袖宽度与用户的气囊佩戴部位的尺寸之间的比例关系对所述电子血压计测量的血压数据进行校正，使得电子血压计能够依据不同用户的气囊佩戴部位的特征对测得的血压数据进行校正，提高了电子血压计测得的血压数据的准确性。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1是现有技术提供的电子血压计的结构示意图；

图2是现有技术提供的气囊套袖的佩戴状态示意图；

图3是现有技术提供的气囊套袖的内部结构示意图；

图4是本发明第一实施例提供的血压数据校正方法的流程图；

图5是本发明第二实施例提供的血压数据校正方法中身体部位尺寸确定的流程图；

图6是本发明第三实施例提供的血压数据校正方法中血压数据校正的流程图；

图7是本发明第三实施例提供的气囊套袖宽度与用户的气囊佩戴部位的尺寸之间的比例关系同沿半径方向压力的关系曲线图；

图8是本发明第四实施例提供的血压数据校正装置的结构图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部内容。

第一实施例

图4是本发明第一实施例提供的血压数据校正方法的流程图。参见图4，所述血压数据校正方法包括：

S410，根据电子血压计的气泵的驱动信号的特征确定用户的气囊佩戴部位的尺寸，其中，所述气囊佩戴部位是用户测量血压时佩戴所述电子血压计的气囊的身体部位。

电子血压计通常包括一个气囊套袖。用户使用电子血压计测量血压时，通常将所述气囊套袖佩戴在自身身体的某个部位上，然后通过向所述气囊套袖内加压来测量用户的血压。在这里，我们将用户佩戴所述气囊套袖的身体部位称为气囊佩戴部位。所述气囊佩戴部位可以是用户的手腕或者胳膊。

参见图2，所述气囊套袖一般包括套袖本体201和导气管202两个部分。如果用V_cuff代表套袖本体的容积，用V_pipe代表导气管的容积，则所述气囊套袖的容积V可以由下式表示：

V＝V_cuff+V_pipe (1)

可以近似的认为所述气囊套袖在加压后的形状是一个椭圆形。假设这个椭圆形的长轴长度是a，短轴长度是b，则所述气囊套袖的截面积是：

A_cuff＝πab (2)

如果所述气囊佩戴部位的周长，也就是用户的手腕或者胳膊的周长是L，那么所述气囊套袖的容积就可以用下式表示：

V＝V_cuff+V_pipe＝V_pipe+A_cuff·L (3)

所述气囊套袖的容积越大，加压气泵加压时需要向所述气囊套袖内填充的空气的量就越大。所述加压气泵是由气泵驱动电路产生的驱动信号驱动的。要将更大量的空气填充至所述气囊套袖内，则所述驱动信号需要采用更大的信号强度或者更长的驱动时间。以采用更大的信号强度将更大量的空气填充至所述气囊套袖内的方式为例，所述驱动信号的强度S_driver与所述气囊套袖的容积V之间存在如下关系：

S_driver∝V (4)

也就是说，所述驱动信号的强度S_driver与所述气囊套袖的容积V成正比。对于采用更长的驱动时间将更大量的空气填充至所述气囊套袖内的方式来说，所述驱动信号的驱动时间T_driver也与所述气囊套袖的容积V成正比。

由于所述驱动信号的强度S_driver或者所述驱动信号的驱动时间T_driver与所述气囊套袖的容积V成正比关系，而所述气囊套袖的容积V又是所述气囊佩戴部位的周长L的函数，所以所述驱动信号的强度S_driver或者所述驱动信号的驱动时间T_driver是所述气囊佩戴部位的周长L的函数。如果已知所述驱动信号的强度S_driver或者驱动信号的驱动时间T_driver，就可以根据它们与所述气囊佩戴部位的周长之间的函数来推算所述气囊佩戴部位的周长L。

实际的电子血压计的驱动信号是脉冲宽度调制（Pulse width modulation,PWM）驱动信号。对于所述PWM驱动信号来说，可以通过记录所述PWM驱动信号的一些特征来获知搜书气囊佩戴部位的尺寸，也就是气囊佩戴部位的周长L。所述PWM信号的特征包括：所述PWM驱动信号的占空比、PWM驱动信号的幅度以及驱动时长。其中，所述PWM驱动信号的幅度可以是PWM驱动电流的电流幅值，也可以是PWM驱动电压的电压幅值。

S420，根据预先存储的气囊套袖宽度与用户的气囊佩戴部位的尺寸之间的比例关系对所述电子血压计测量的血压数据进行校正。

所述气囊套袖有固定的宽度。该气囊套袖的宽度是预先测量并存储的重要参数，供对所述电子血压计测量的血压数据进行校正时使用。

当所述气囊套袖宽度与用户的气囊佩戴部位的尺寸之间的比例在正常的比例范围内时，所述电子血压计测量的血压数据，也就是收缩压和舒张压的压力数据是准确的。但是如果所述气囊套袖宽度与用户的气囊佩戴部位的尺寸之间的比例超出了正常的范围，气囊套袖内的压力将偏离被测的用户的血压。也就是说，电子血压计测量的血压数据将不再准确。

需要说明的是，所述收缩压和舒张压是通过分析电子血压计检测到的血压信号的时序，从而判断所述收缩压和所述舒张压在该时序中的位置，进而获取对应位置上的压力信号而计算得到的。

可以将所述气囊套袖宽度与用户的气囊佩戴部位的尺寸间的比例偏离正常的比例范围时，电子血压计测量的血压数据偏离实际的血压数据的程度进行测量，并以校准系数的形式进行记录。当实际使用电子血压计测量用户的血压时，一旦出现所述气囊套袖宽度与用户的气囊佩戴部位的尺寸间的比例偏离正常的比例范围时，将电子血压计测量的血压数据乘以所述校准系数，作为最终的血压数据，也就是对电子血压计测量的血压数据进行了校正。

本实施例通过识别气泵的驱动信号的特征确定用户的气囊佩戴部位的尺寸，再根据气囊套袖宽度与用户的气囊佩戴部位的尺寸之间的比例对血压数据进行校正，使得电子血压计测量的血压数据不收用户的气囊佩戴部位的尺寸的影响，提高了电子血压计测量的血压数据的准确性。

第二实施例

图5是本发明第二实施例提供的血压数据校正方法中身体部位尺寸确定的流程图。所述血压数据校正方法以本发明第一实施例为基础，进一步的，所述血压校正方法中，根据电子血压计的气泵的驱动信号的特征确定用户的气囊佩戴部位的尺寸包括：

S411，记录所述电子血压计的气泵的驱动信号的特征。

在电子血压计中，微处理器与气泵驱动电路相连接，并通过所述气泵驱动电路驱动加压气泵工作。由于所述气泵驱动电路是在微处理器的控制在对所述加压气泵进行驱动的，所以，可以记录所述电子血压计的气泵驱动信号的特征。所述特征包括所述脉冲宽度调制信号的占空比、脉冲宽度调制信号的强度以及驱动时长。

S412，根据预先存储的驱动信号特征-气囊佩戴部位尺寸对应表或拟合曲线获取用户的气囊佩戴部位的尺寸。

气囊佩戴部位尺寸是所述驱动信号特征的函数。也就是说，获得了所述驱动信号的特征，就可以推算出气囊佩戴部位的尺寸。

在本实施例中，将驱动信号特征与气囊佩戴部位尺寸之间的对应关系存储为驱动信号特征-气囊佩戴部位尺寸对应表。在所述驱动信号特征-气囊佩戴部位尺寸对应表中，可以根据记录的驱动信号特征获取到气囊佩戴部位的尺寸。

在记录了驱动信号的特征后，电子血压计通过查找所述驱动信号特征-气囊佩戴部位尺寸对应表，就可以得到用户的气囊佩戴部位的尺寸。

本实施例通过记录气泵的驱动信号的特征，并利用记录的驱动信号的特征从预先存储的驱动信号特征-气囊佩戴部位尺寸对应表中获取用户的气囊佩戴部位的尺寸，使得电子血压计能够通过自身的驱动信号的特征获得用户的身体部位的尺寸，为进一步的根据用户的身体部位的尺寸对血压数据进行校正提供了基础。

第三实施例

图6是本发明第三实施例提供的血压数据校正方法中血压数据校正的流程图。所述血压数据校正方法以本发明的第一实施例为基础，进一步的，根据预先存储的气囊套袖宽度与用户的气囊佩戴部位的尺寸之间的比例关系对所述电子血压计测量的血压数据进行校正包括：

S421，计算预先存储的气囊套袖宽度与用户的气囊佩戴部位的尺寸之间的比例关系。

每台电子血压计的气囊套袖有固定的气囊套袖宽度。电子血压计将所述气囊套袖宽度作为固定参数存储起来。在获取了用户的气囊佩戴部位的尺寸之后，计算作为固定参数的气囊套袖宽度与用户的气囊佩戴部位的尺寸之间的比例。

S422，依据预先存储的气囊套袖宽度与用户的气囊佩戴部位的尺寸之间的比例关系查找预设的气囊压力-肱动脉压力校准系数表，以获取气囊压力-肱动脉压力校准系数。

为了说明的方便，将所述气囊套袖宽度与用户的气囊佩戴部位的尺寸之间的比例简称为第一比例。所述第一比例与气囊压力-肱动脉压力校准系数之间存在确定的函数对应关系。这种函数对应关系可以通过预先测量得到。

图7是气囊套袖宽度与用户的气囊佩戴部位的尺寸之间的比例关系同沿半径方向压力的关系曲线图。参见图7，参数r是将用户的气囊佩戴部位的界面看作圆形后，按照气囊佩戴部位的周长计算得到的气囊佩戴部位的等效半径，W是气囊套袖宽度。图中参数b根据下式确定其取值：

b＝W/2r (5)

也就是说，参数b可以用来表示气囊套袖宽度与用户的气囊佩戴部位的尺寸之间的比例关系。

所述关系曲线图的横轴是气囊套袖上的位置的归一化参数，纵轴是沿半径的压力的系数。在图中，针对不同的参数b有唯一的一条位置与压力之间的关系曲线，也就是说一旦确定了气囊套袖宽度与用户的气囊佩戴部位的尺寸之间的比例关系，就可以确定气囊套袖上不同点的沿半径的压力的系数。

实际在对血压数据进行校正时，可以根据图7中的数据制成气囊压力-肱动脉压力校准系数表。在计算得到所述第一比例后，通过查找所述气囊压力-肱动脉压力校准系数表，就可以获得气囊压力-肱动脉压力校准系数。

S423，利用获取的气囊压力-肱动脉压力校准系数校正所述电子血压计测得的血压数据。

获取所述气囊压力-肱动脉压力校准系数后，利用气囊压力-肱动脉压力校准系数对电子血压计测得的血压数据进行校正。

本实施例通过计算气囊套袖宽度与用户的气囊佩戴部位的尺寸之间的比例，根据该比例获取气囊压力-肱动脉压力校准系数，最后利用所述气囊压力-肱动脉压力校准系数对血压数据进行校正，提高了电子血压计血压数据的准确性。

第四实施例

图8是本发明第四实施例提供的血压数据校正装置的结构图。参见图8，所述血压数据校正装置包括：身体部位尺寸确定模块810以及血压数据校正模块820。

所述身体部位尺寸确定模块810用于根据电子血压计的气泵的驱动信号的特征确定用户的气囊佩戴部位的尺寸，其中，所述气囊佩戴部位是用户测量血压时佩戴所述电子血压计的气囊的身体部位。

所述血压数据校正模块820用于根据预先存储的气囊套袖宽度与用户的气囊佩戴部位的尺寸之间的比例关系对所述电子血压计测量的血压数据进行校正。

优选的，所述身体部位尺寸确定模块810包括：驱动信号特征记录单元811以及尺寸获取单元812。

所述驱动信号特征记录单元811用于记录所述电子血压计的气泵的驱动信号的特征。

所述尺寸获取单元812用于根据预先存储的驱动信号特征-气囊佩戴部位尺寸对应表或拟合曲线获取用户的气囊佩戴部位的尺寸。

优选的，所述气泵的驱动信号包括气泵的PWM驱动信号，所述气泵的驱动信号的特征包括所述PWM驱动信号的占空比、PWM驱动信号的幅度以及驱动时长。

优选的，所述血压数据校正模块820包括：比例关系计算单元821、校准系数获取单元822以及校正单元823。

所述比例关系计算单元821用于计算预先存储的气囊套袖宽度与用户的气囊佩戴部位的尺寸之间的比例关系。

所述校准系数获取单元822用于依据预先存储的气囊套袖宽度与用户的气囊佩戴部位的尺寸之间的比例关系查找预设的气囊压力-肱动脉压力校准系数表，以获取气囊压力-肱动脉压力校准系数。

所述校正单元823用于利用获取的气囊压力-肱动脉压力校准系数校正所述电子血压计测得的血压数据。

第五实施例

本实施例提供了一种电子血压计。所述电子血压计包括：气囊套袖、加压气泵、气泵驱动电路、气压测量传感器和信号转换电路、泄压阀和微处理器。所述电子血压计还包括如上第四实施例提供的血压数据校正装置，集成于所述微处理器中。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

本领域普通技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，他们可以用计算机装置可执行的程序代码来实现，从而可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件的结合。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间的相同或相似的部分互相参见即可。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域技术人员而言，本发明可以有各种改动和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种血压数据校正方法，其特征在于，包括：

根据电子血压计的气泵的驱动信号的特征确定用户的气囊佩戴部位的尺寸，其中，所述气囊佩戴部位是用户测量血压时佩戴所述电子血压计的气囊的身体部位，所述气泵的驱动信号包括气泵的脉冲宽度调制PWM驱动信号，所述气泵的驱动信号的特征包括所述PWM驱动信号的占空比、PWM驱动信号的幅度以及驱动时长；

根据预先存储的气囊套袖宽度与用户的气囊佩戴部位的尺寸之间的比例关系对所述电子血压计测量的血压数据进行校正，

对所述电子血压计测量的血压数据进行校正包括：

计算预先存储的气囊套袖宽度与用户的气囊佩戴部位的尺寸之间的比例关系；

依据预先存储的气囊套袖宽度与用户的气囊佩戴部位的尺寸之间的比例关系查找预设的气囊压力-肱动脉压力校准系数表，以获取气囊压力-肱动脉压力校准系数；

利用获取的气囊压力-肱动脉压力校准系数校正所述电子血压计测得的血压数据。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据电子血压计的气泵的驱动信号的特征确定用户的气囊佩戴部位的尺寸包括：

记录所述电子血压计的气泵的驱动信号的特征；

根据预先存储的驱动信号特征-气囊佩戴部位尺寸对应表或拟合曲线获取用户的气囊佩戴部位的尺寸。

3.一种血压数据校正装置，其特征在于，包括：

身体部位尺寸确定模块，用于根据电子血压计的气泵的驱动信号的特征确定用户的气囊佩戴部位的尺寸，其中，所述气囊佩戴部位是用户测量血压时佩戴所述电子血压计的气囊的身体部位，所述气泵的驱动信号包括气泵的脉冲宽度调制PWM驱动信号，所述气泵的驱动信号的特征包括所述PWM驱动信号的占空比、PWM驱动信号的幅度以及驱动时长；

血压数据校正模块，用于根据预先存储的气囊套袖宽度与用户的气囊佩戴部位的尺寸之间的比例关系对所述电子血压计测量的血压数据进行校正；

其中血压数据校正模块包括：

比例关系计算单元，用于计算预先存储的气囊套袖宽度与用户的气囊佩戴部位的尺寸之间的比例关系；

校准系数获取单元，用于依据预先存储的气囊套袖宽度与用户的气囊佩戴部位的尺寸之间的比例关系查找预设的气囊压力-肱动脉压力校准系数表，以获取气囊压力-肱动脉压力校准系数；

校正单元，用于利用获取的气囊压力-肱动脉压力校准系数校正所述电子血压计测得的血压数据。

4.根据权利要求3所述的血压数据校正装置，其特征在于，所述身体部位尺寸确定模块包括：

驱动信号特征记录单元，用于记录所述电子血压计的气泵的驱动信号的特征；

尺寸获取单元，用于根据预先存储的驱动信号特征-气囊佩戴部位尺寸对应表或拟合曲线获取用户的气囊佩戴部位的尺寸。

5.一种电子血压计，包括气囊套袖、加压气泵、气泵驱动电路、气压测量传感器和信号转换电路、泄压阀和微处理器，其特征在于，还包括权利要求3-4任一所述的血压数据校正装置，集成于所述微处理器中。