CN106037698A - 一种血压测量仪及一种柯氏音识别方法、装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种血压测量仪及一种柯氏音识别方法、装置，涉及医疗器械技术领域。能够以柯氏音法的血压测量原理为基础，获取测量部位处的柯氏音，判定柯氏音的出现时刻和消失时刻，并确定相应血压值，避免操作者主观判断对测量数值的影响，提高测量结果准确性。该血压测量仪包括可佩戴于身体测量部位的袖带、压力传感器、声音传感器、压力调节器、处理器。压力调节器调节袖带施加至测量部位的压力。压力传感器采集袖带施加至测量部位的压力。声音传感器采集测量部位处的血流音。处理器连接压力传感器和声音传感器，根据压力传感器和声音传感器的采集结果，在压力变化期间，获取柯氏音的出现时刻和消失时刻分别对应的压力值，以确定出血压值。

Description

一种血压测量仪及一种柯氏音识别方法、装置

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，尤其涉及一种血压测量仪及一种柯氏音识别方法、装置。

背景技术

近年来，人们对心血管病多重危险因素的作用以及心、脑、肾等器官保护的认识不断深入，使得人们越来越注重高血压的预防、诊断和治疗。对于高血压患者，平时需要密切关注血压的监测和管理，根据自身血压的波动情况采用药物治疗等方式控制血压。

目前常用的无创血压测量方法主要分为柯氏音法(水银听诊法)和示波法。示波法是根据心搏的血液动力学原理，在肱动脉血管通过外力压迫阻断血流后再逐渐减压使血流重新冲开血管流动的过程中，获取并记录与心搏同步的压力波动，即脉搏波，根据脉搏波振幅与肱动脉血管处的压力之间的关系来估计血压的。

目前市场上的电子血压计均是基于示波法原理设计的，电子血压计具有测量稳定性好、操作简单、使用方便等优点，但是由于示波法对血压值的判别主要基于经验和统计规律，没有标准化的算法，在使用中有时会产生较大的偏差，因此其测量准确性还没有得到医学的普遍认可。

柯氏音法是1905年苏联医生Korotkoff首先发现的，将肱动脉血管通过外力压迫阻断血流后再逐渐减压，随着压力的降低，从置于肱动脉处的听诊器中可以听到血流重新冲开血管后发出的一组从出现逐渐变强，之后逐渐减弱至消失的与脉搏同步的摩擦、冲击音，即为柯氏音。血流重新冲开血管的柯氏音出现时对应的水银压力值即为收缩压，柯氏音逐渐减弱消失时对应的水银压力值即为舒张压。柯氏音法是目前医学上公认的血压测量金标准，但是应用柯氏音法测量血压的水银听诊器要求操作者在通过听诊器听音的同时观察水银压力计的变化，辨别柯氏音的同时读取水银压力值，操作者的主观判断对测量结果的影响较大，不同操作者进行测量得出的结果各不相同，导致无法得到准确的测量值。

发明内容

本发明的实施例提供一种血压测量仪及一种柯氏音识别方法、装置，能够以柯氏音法的血压测量原理为基础，通过传感器获取测量部位处的柯氏音，在处理器中判定柯氏音的出现时刻和消失时刻，并确定相应血压值，避免操作者的主观判断对测量数值的影响，提高测量结果准确性。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

本发明实施例的一方面，提供了一种血压测量仪，包括可佩戴于身体测量部位的袖带、压力传感器、声音传感器、压力调节器、处理器。压力调节器与袖带相连接，用于调节袖带施加至测量部位的压力。压力传感器设置于袖带上，用于在压力变化期间，对袖带施加至测量部位的压力进行采集。声音传感器在测量过程中位于袖带与测量部位之间，用于采集测量部位处的血流音，血流音包括柯氏音。处理器连接压力传感器和声音传感器，根据压力传感器和声音传感器的采集结果，在压力变化期间，获取柯氏音的出现时刻和消失时刻分别对应的压力值，以确定出血压值。

具体的，处理器包括柯氏音处理单元，柯氏音处理单元包括峰值采集模块、峰值比对模块、最大峰值确定模块、节点确定模块。峰值采集模块，用于采集测量部位处柯氏音的每一个周期声音强度的峰值；峰值比对模块与峰值采集模块相连接，用于根据峰值采集模块的采集结果，将当前周期的峰值与前一个周期的峰值进行比对；最大峰值确定模块连接峰值比对模块，用于当峰值比对模块比对出第一次出现当前周期的峰值小于前一个周期的峰值时，将该前一周期的峰值确定为柯氏音的最大峰值；其中，柯氏音的最大峰值所在的周期为参考周期；节点确定模块与峰值比对模块相连接，用于当峰值比对模块比对出第一次出现当前周期的峰值大于或等于前一个周期的峰值的105％～110％时，该当前周期峰值出现的时刻确定为所述柯氏音出现时刻；节点确定模块还与最大峰值确定模块相连接，用于在峰值比对模块将参考周期之后的每一个周期的峰值与柯氏音的最大峰值进行比对，直至峰值比对模块比对出峰值小于或等于柯氏音的最大峰值的65％-75％时的周期时，确定该周期的峰值出现的时刻为柯氏音消失时刻。

进一步的，处理器还包括压力匹配单元。压力匹配单元与柯氏音处理单元以及压力传感器相连接，用于接收柯氏音处理单元输出的柯氏音的出现时刻和消失时刻，并获取柯氏音的出现时刻压力传感器采集到的压力值作为收缩压，且获取柯氏音的消失时刻压力传感器采集到的压力值作为舒张压。

优选的，压力调节器包括气泵、与气泵相连接的输气管以及连接于输气管另一端的气囊，气囊设置于袖带内部，气泵通过输气管向气囊充、放气。

更进一步的，处理器还包括压力控制单元，压力调节器还包括安装于气泵上的调节阀，调节阀与压力控制单元相连接，用于在压力控制单元的控制下调节气泵以2～4mmHg/s的速度向气囊中加压；或，当气囊中的气压达到210mmHg～260mmHg时，调节气泵以2～4mmHg/s的速度释放气囊中的压力；或，当处理器确定柯氏音消失时刻后2～3s，调节气泵以8～12mmHg/s的速度释放气囊中的压力。

优选的，袖带还包括设置于袖带两端的连接件，袖带缠绕于测量部位时，连接件用于对袖带的两端固定。

进一步优选的，声音传感器安装于袖带靠近测量部位的一侧。

本发明实施例的另一方面，提供了一种柯氏音识别方法，采集测量部位处的血流音，血流音包括柯氏音。该方法包括：获取柯氏音的每一个周期声音强度的峰值；将当前周期的峰值与前一个周期的峰值进行比对；对测量部位的压力进行调节，当第一次出现当前周期的峰值大于或等于前一个周期的峰值的105％～110％时，该当前周期峰值出现的时刻确定为柯氏音出现时刻；当第一次出现当前周期的峰值小于前一个周期的峰值时，将该前一周期的峰值确定为柯氏音的最大峰值；其中，柯氏音的最大峰值所在的周期为参考周期；在参考周期之后的每一个周期的峰值与柯氏音的最大峰值进行比对的情况下，当比对出峰值小于或等于柯氏音的最大峰值的65％-75％时的周期时，该周期的峰值出现的时刻确定为柯氏音消失时刻。

优选的，当第一次出现当前周期的峰值小于前一个周期的峰值时，将该前一周期的峰值确定为柯氏音的最大峰值，其中，柯氏音的最大峰值所在的周期为参考周期包括：当第一次出现当前周期的峰值小于前一个周期的峰值时，该前一周期为第一周期，该当前周期为第二周期；在第二周期之后，至少进行一次将当前周期的峰值与前一个周期的峰值进行比对；当上述比对结果均为当前周期的峰值小于前一个周期的峰值时，将第一周期确定为参考周期。

进一步的，在柯氏音出现时刻之前，对测量部位的压力进行调节包括：以2～4mmHg/s的速度向测量部位加压；当测量部位压力达到210mmHg～260mmHg时，以2～4mmHg/s的速度释放测量部位的压力；在柯氏音消失时刻之后2～3s，对测量部位的压力进行调节还包括：以8～12mmHg/s的速度释放测量部位的压力。

本发明实施例的再一方面，提供了一种采用柯氏音识别方法进行柯氏音识别的装置，包括柯氏音处理单元，柯氏音处理单元包括峰值采集模块、峰值比对模块、最大峰值确定模块、节点确定模块。峰值采集模块，用于采集测量部位处柯氏音的每一个周期声音强度的峰值。峰值比对模块与峰值采集模块相连接，用于根据峰值采集模块的采集结果，将当前周期的峰值与前一个周期的峰值进行比对。最大峰值确定模块连接峰值比对模块，用于当峰值比对模块比对出第一次出现当前周期的峰值小于前一个周期的峰值时，将该前一周期的峰值确定为柯氏音的最大峰值；其中，柯氏音的最大峰值所在的周期为参考周期。节点确定模块与峰值比对模块相连接，用于当峰值比对模块比对出第一次出现当前周期的峰值大于或等于前一个周期的峰值的105％～110％时，该当前周期峰值出现的时刻确定为柯氏音出现时刻。节点确定模块还与最大峰值确定模块相连接，用于在峰值比对模块将参考周期之后的每一个周期的峰值与柯氏音的最大峰值进行比对，直至峰值比对模块比对出峰值小于或等于柯氏音的最大峰值的65％-75％时的周期时，确定该周期的峰值出现的时刻为柯氏音消失时刻。

进一步的，该装置还包括压力控制单元。压力控制单元用于在柯氏音出现时刻之前，以2～4mmHg/s的速度向测量部位加压；当测量部位压力达到210mmHg～260mmHg时，以2～4mmHg/s的速度释放测量部位的压力；以及在柯氏音消失时刻之后2～3s，以8～12mmHg/s的速度释放测量部位的压力。

本发明的实施例提供一种血压测量仪及一种柯氏音识别方法、装置，该血压测量仪包括可佩戴于身体测量部位的袖带、压力传感器、声音传感器、压力调节器、处理器。压力调节器与袖带相连接，用于调节袖带施加至测量部位的压力。压力传感器设置于袖带上，用于在压力变化期间，对袖带施加至测量部位的压力进行采集。声音传感器在测量过程中位于袖带与测量部位之间，用于采集测量部位处的血流音，血流音包括柯氏音。处理器连接压力传感器和声音传感器，根据压力传感器和声音传感器的采集结果，在压力变化期间，获取柯氏音的出现时刻和消失时刻分别对应的压力值，以确定出血压值。通过压力调节器对佩戴于身体测量部位的袖带施加或释放压力，使得测量部位受到来自袖带的变化的压力，压力传感器采集袖带施加至测量部位的压力值，声音传感器采集测量部位处的柯氏音，在处理器中对比并判定柯氏音的出现点和消失点，将柯氏音的出现点和消失点对应的压力值，输出为测量得到的收缩压和舒张压，避免操作者的主观判断对测量数值的影响，提高测量结果准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种血压测量仪的结构示意图；

图2为本发明中声音传感器采集到的血流音的声音信号波形图；

图3为本发明实施例提供的一种血压测量仪的处理器的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的一种血压测量仪的压力调节器的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的一种血压测量仪的另一种压力调节器结构示意图；

图6为本发明实施例提供的一种血压测量仪的袖带的结构示意图；

图7为本发明实施例提供的一种血压测量仪的处理器中的柯氏音处理单元的结构示意图；

图8为本发明实施例提供的一种血压测量仪的工作过程示意图；

图9为本发明实施例提供的一种柯氏音识别方法的流程图；

图10为图9中步骤S104所涉及方法的详细流程图。

附图标记：

1-袖带；10-连接件；2-压力传感器；3-声音传感器；4-压力调节器；41-气泵；42-输气管；43-气囊；44-调节阀；5-处理器；51-柯氏音处理单元；511-峰值采集模块；512-峰值比对模块；513-最大峰值确定模块；514-节点确定模块；52-压力匹配单元；53-压力控制单元；A、B、C、D-波形图中对应周期的声音强度峰值点；a-袖带内圈；b-袖带外圈；e-与声音传感器连接的数据线；f-与压力传感器连接的数据线。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供一种血压测量仪，如图1所示，包括可佩戴于身体测量部位的袖带1、压力传感器2、声音传感器3、压力调节器4、处理器5。

其中，袖带1内圈a缠绕于测量部位，如手臂，压力调节器4与袖带1相连接，用于调节袖带1施加至测量部位的压力。压力传感器2设置于袖带1上，用于在压力变化期间，对袖带1施加至测量部位的压力进行采集。声音传感器3在测量过程中位于袖带1与测量部位之间，即如图1所示的袖带1的内圈a，用于采集测量部位处的血流音，血流音包括柯氏音。处理器5连接压力传感器2和声音传感器3，根据压力传感器2和声音传感器3的采集结果，在压力变化期间，获取柯氏音的出现时刻和消失时刻分别对应的压力值，以确定出血压值。

需要说明的是，当将袖带1佩戴于手臂上时，袖带1的内圈a与手臂接触，袖带1的外圈b面向外部，并且调整袖带1的位置，使得位于袖带1内圈a上的声音传感器贴附在肘窝的肱动脉处，这样可以使得声音传感器3能够紧贴肱动脉采集血流音，同时由于袖带1的阻隔作用，能够尽量避免对外界其他杂音的采集，使采集到的声音信号清晰、稳定。

如图2所示，将声音传感器3设置于身体测量部位的动脉处，能够始终采集到血管中的血流音。以下对声音传感器3采集到的血流音进行具体的分析。

例如，图2中1-1阶段，此时还未产生柯氏音，血流音仅包括血液在脉搏中流动时脉搏跳动的脉搏音。脉搏音的频率和幅值基本不变。对测量部位施加变化的压力，将动脉血管通过外力压迫阻断血流后再逐渐减压，随着压力的降低，动脉血管被阻断的血流会在某一刻重新冲开血管，当血流重新冲开血管时，柯氏音出现。在柯氏音出现时刻对应的施加至测量部位的压力值，即为测得的收缩压。

柯氏音出现时刻开始进入1-2阶段，1-2阶段柯氏音产生并达到最大值，由于柯氏音为一连串从出现逐渐变强，之后逐渐减弱至消失的声音信号，柯氏音的频率与脉搏音的频率相同，因此，在1-2阶段中的血流音为脉搏音与柯氏音叠加后形成的声音。

当柯氏音逐渐增大到最大值，即进入如图2中所示的1-3阶段，1-3阶段中的血流音仍然为脉搏音与柯氏音叠加后形成的声音，柯氏音在1-3阶段逐渐减弱。当柯氏音消失时，柯氏音消失时刻对应的测量部位受到的压力值即为测得的舒张压。

至柯氏音消失时刻起，进入1-4阶段，1-4阶段中柯氏音已经消失，因此此阶段的血流音仅包括脉搏音，此时将施加在测量部位的压力加快速度完全释放，完成血压的测量。

如图2所示，本实施例的血压测量仪采集的上述测量部位处的血流音的值，指的是每一个脉搏周期内脉搏音的强度峰值或脉搏音与柯氏音叠加形成的血流音的强度峰值。以上1-2阶段和1-3阶段中的血流音信号幅值，明显大于1-1阶段，在1-2阶段和1-3阶段中声音传感器3的采集结果为柯氏音与脉搏音叠加后的血流音，其中的柯氏音与脉搏音无法分离测量，因此，为了便于说明，以下将1-2～1-3阶段内测得的血流音直接称为柯氏音。

测量血压通常需要选择在人体脂肪层较薄的动脉处，便于对测量部位施加压力，同时也可以采集到测量部位的清晰的声音信号，通常可以选择关节处的动脉测量血压，如上臂肘关节内侧的肱动脉，大腿根部的股动脉，手腕内侧的桡动脉等，本实施例中为了测量方便，以上臂肘关节内侧的肱动脉为例进行说明。

根据测量者性别、年龄段的不同，血压正常值范围也相应不相同，以51-55岁男性为例，血压正常值范围为收缩压120-140mmHg，舒张压75-95mmHg。

还需要说明的是，如图1所示，压力调节器4与袖带1相连接，向袖带1内部以一定的强度加压或减压，调节袖带1施加至身体测量部位的压力，以提供均匀的外力来压迫阻断血流后，均匀的降低外力的强度，使得被阻断的血流在某一刻重新冲开血管恢复流动。

进一步的，如图4所示，压力调节器4包括气泵41、与气泵41相连接的输气管42，以及连接于输气管42另一端的气囊43，气囊43设置于袖带1的内部，气泵41通过输气管42向气囊43内充、放气。

使用由气泵41、输气管42以及气囊43组成的压力调节器4，当气泵41通过输气管42向气囊43内充气时，设置于袖带1内的气囊43在环绕手臂的外周均匀膨胀，使得束缚在袖带1内圈a的肱动脉受到均匀的挤压而逐渐阻断血流；当气泵41通过输气管42将气囊43内的气体逐渐释放时，气囊43在环绕手臂的外周均匀收缩，使得束缚在袖带1内圈a的肱动脉的挤压力逐渐减小，直至肱动脉内的血流在某一时刻冲破阻力重新冲开血管恢复流动。这样一来，能够保证作用于手臂外周的压力较为均匀，避免由于手臂局部受力不均匀导致的血压测量误差。

此外，压力调节器4还可以通过拉动缠绕于手臂肱动脉处的带有弹力带的袖带，使得缠绕于手臂肱动脉处的弹力带逐渐收缩对手臂施加收紧力，当收紧力足够大时，在逐渐放松弹力带，释放施加于手臂的收紧力，对肱动脉处的血压进行测量，此处对压力的产生方式不作具体限定，只要是能够以均匀的强度逐渐增加或减小的压力，并通过袖带1将压力施加于身体测量部位，用于暂时阻断血流即可。

进一步的，如图6所示，袖带1还包括设置于袖带1两端的连接件10，当将袖带1缠绕于测量部位时，连接件10用于对袖带1的两端固定。

在血压测量过程中，为了保证气囊43在加压和减压的过程中对手臂平稳的施加或释放压力，避免在加压过程中袖带1发生脱落或者移位而导致血压测量失败，需要使袖带1缠绕于手臂上的待测量位置后，通过袖带1两端的连接件将袖带1在手臂上固定牢固，测量完成后，再打开固定袖带1的连接件10，取下袖带1。

具体的，连接件10可以为可伸缩设置的能够相互固定的搭接扣结构，可以为绑带，也可以为粘贴扣，本实施例中优选的连接件10为粘贴扣结构。使用粘贴扣结构，一方面在使用时只需要将带有粘贴结构的两端重叠按压，即可粘贴牢固，取下时单手就可以撕开，并且可以反复利用；另一方面，粘贴扣结构不局限于固定的位置，带有粘贴结构的两端的重叠部分可大可小，便于根据使用者手臂的粗细不同调整粘贴位置，在保证袖带1固定牢固的同时，还具有较高的使用舒适度。

本实施例的血压测量仪包括可佩戴于身体测量部位的袖带、压力传感器、声音传感器、压力调节器、处理器。压力调节器与袖带相连接，用于调节袖带施加至测量部位的压力。压力传感器设置于袖带上，用于在压力变化期间，对袖带施加至测量部位的压力进行采集。声音传感器在测量过程中位于袖带与测量部位之间，用于采集测量部位处的血流音，血流音包括柯氏音。处理器连接压力传感器和声音传感器，根据压力传感器和声音传感器的采集结果，在压力变化期间，获取柯氏音的出现时刻和消失时刻分别对应的压力值，以确定出血压值。通过压力调节器对佩戴于身体测量部位的袖带施加或释放压力，使得测量部位受到来自袖带的变化的压力，压力传感器采集袖带施加至测量部位的压力值，声音传感器采集测量部位处的柯氏音，在处理器中对比并判定柯氏音的出现点和消失点，将柯氏音的出现点和消失点对应的压力值，输出为测量得到的收缩压和舒张压，避免操作者的主观判断对测量数值的影响，提高测量结果准确性。

由于处理器通过数据线f与压力传感器2连接，接收压力传感器2采集的压力数据，通过数据线e与声音传感器3连接(图1所示)，接收并处理声音传感器3采集的血流音数据，并将获取的柯氏音的出现时刻和消失时刻与对应的压力传感器2采集的压力数据匹配后，得出测量者的血压值，以下对处理器数据采集和处理过程进行具体的说明。

具体的，如图3所示，处理器5包括柯氏音处理单元51，柯氏音处理单元51用于将声音传感器3收集到的声音信号进行比对，并判定处柯氏音的出现时刻和消失时刻，如图7所示，柯氏音处理单元51包括峰值采集模块511、峰值比对模块512、最大峰值确定模块513、节点确定模块514。

其中，峰值采集模块511，用于采集测量部位处柯氏音的每一个周期声音强度的峰值。如图2所示，相邻两个波峰即为一个声音强度周期，图2中的A、B、C、D点均为周期内声音强度的峰值。

峰值比对模块512与峰值采集模块511相连接，用于根据峰值采集模块511的采集结果，将当前周期的峰值与前一个周期的峰值进行比对。例如图2中，当处于B点所示的时刻时，B点峰值为当前周期的峰值，A点的峰值为前一个周期的峰值，此时将B点对应的峰值与A点对应的峰值进行比对。当进行至下一个周期是，再将B点之后的一个周期的峰值作为当前周期的峰值，B点对应的峰值则变为前一个周期的峰值，再将B点之后的一个周期的峰值与B点对应的峰值进行比对。

最大峰值确定模块513连接峰值比对模块512，用于当峰值比对模块512比对出第一次出现当前周期的峰值小于前一个周期的峰值时，将该前一周期的峰值确定为柯氏音的最大峰值。其中，柯氏音的最大峰值所在的周期为参考周期。

需要说明的是，柯氏音是一串从出现逐渐变强，到达最大值之后逐渐减弱至消失的声音，峰值比对模块512中，始终将当前周期的峰值与前一个周期的峰值进行比对。当柯氏音处于由出现至逐渐变强的阶段时，当前周期的峰值总是大于前一个周期的峰值。当柯氏音达到最大值时，柯氏音开始进入逐渐减弱的阶段，则在下一次的比对中，当前周期的峰值总是小于前一个周期的峰值。因此，当第一次出现当前周期的峰值小于前一个周期的峰值时，该前一周期的峰值被最大峰值确定模块513确定为柯氏音的最大峰值。

例如图2中当前周期为C点所在的周期，将C点对应的峰值与C点之前一个周期的峰值进行比对，C点对应的峰值大于C点前一个周期的峰值；然后当前周期变为C点之后一个周期，再将C点之后一个周期的峰值与C点对应的峰值进行比对，比对结果为C点之后一个周期的峰值小于C点对应的峰值，此时为第一次出现当前周期的峰值小于前一个周期的峰值时，则将C点对应的峰值确定为柯氏音的最大峰值，同时将C点所在的周期确定为参考周期。

节点确定模块514与峰值比对模块512相连接，用于当峰值比对模块512比对出第一次出现当前周期的峰值大于或等于前一个周期的峰值的105％～110％时，该当前周期峰值出现的时刻确定为所述柯氏音出现时刻。例如图2中，当处于1-1阶段时，每一个当前周期的峰值与前一个周期的峰值进行比对，其大小基本相同，当当前周期为B点所在的周期时，将B点对应的峰值与A点对应的峰值进行比对，B点对应的峰值大于A点对应的峰值超过105％～110％，则在节点确定模块514中判定B点为柯氏音出现时刻。

若上述确定柯氏音出现时刻的阈值区间设定为小于105％时，由于增大的比例较小，可能会将由于其他杂音干扰而产生的小范围数值波动在节点确定模块514中确定为柯氏音出现时刻，而使得测量出现误差；若阈值区间设定为大于110％时，则会使峰值比对模块512对对比结果不敏感，导致节点确定模块514对柯氏音出现时刻的确定时间滞后，造成测量数值的不准确。

此外，该节点确定模块514还与最大峰值确定模块513相连接，用于在峰值比对模块512将参考周期之后的每一个周期的峰值与柯氏音的最大峰值进行比对，直至峰值比对模块512比对出峰值小于或等于柯氏音的最大峰值的65％-75％时的周期时，确定该周期的峰值出现的时刻为柯氏音消失时刻。例如图2中1-3阶段，此时已经确定C点对应的峰值为柯氏音的最大峰值，在1-3阶段中，将每一个当前周期的峰值与C点对应的峰值进行比对，直至当前周期为D点所在的周期时，将D点对应的峰值与C点对应的峰值进行比对，D点对应的峰值小于等于C点对应的峰值的65％-75％，此时确定D点为柯氏音消失时刻。

若上述确定柯氏音消失时刻的阈值区间设定为大于75％时，可能会导致在节点确定模块514中，由于偶然的小范围数值波动而过早的将后期较为微弱的柯氏音判定为消失，若上述阈值区间设定为小于65％时，会导致节点确定模块514难以判定出柯氏音消失时刻，或产生较大的误差。

进一步的，如图3所示，处理器5还包括压力匹配单元52。如图8所示，压力匹配单元52与柯氏音处理单元51以及压力传感器2相连接，用于接收柯氏音处理单元51输出的柯氏音的出现时刻和消失时刻，并与柯氏音的出现时刻压力传感器2采集到的压力值匹配作为收缩压，且与柯氏音的消失时刻压力传感器2采集到的压力值匹配作为舒张压。

由于处理器5需要在压力变化期间，获取柯氏音的出现时刻和消失时刻并分别对应相应时刻的压力值。如图3所示，处理器5还包括压力控制单元53，如图5所示，为了使得压力能够缓慢均匀的变化，压力调节器4还包括安装于气泵41上的调节阀44。

具体的，如图8所示，压力控制单元53通过控制压力调节器4的调节阀44，使气泵43首先以2～4mmHg/s的速度通过输气管42向袖带1中的气囊43加压。

若加压速度小于2mmHg/s，会使得加压的时间过长，延长血压测量的时间；若加压速度大于4mmHg/s，会由于加压速度过快，使得测量者的手臂在加压过程中疼痛或造成其他不舒适的感觉。

根据压力传感器2采集到的压力信号，当气囊43中的气压达到210mmHg～260mmHg时，压力控制单元53通过控制压力调节器4的调节阀44，使气泵43以2～4mmHg/s的速度通过输气管42释放袖带1中的气囊43的压力。

气囊43中的气压最大值若设置小于210mmHg，则可能会由于加压峰值不足，导致一些血压较高的危重病人的收缩压测量不准确；气囊43中的气压最大值若设置大于260mmHg，则会由于气囊43加压过大，使得测量者的手臂压痛，给测量者带来痛苦。

若减压速度小于2mmHg/s，会使得减压的时间过长，延长血压测量的时间；若减压速度大于4mmHg/s，会由于减压速度过快，导致声音传感器3对于柯氏音的采集不准确，以及在处理器5的压力匹配单元52中，将柯氏音出现时刻和消失时刻与压力传感器2测得的压力值进行匹配的过程中产生误差。

当处理器5中确定柯氏音消失时刻后2～3s，此时血压测量仪对血压的测量已经结束，测量数值已经产生，因此，此时压力控制单元53通过控制压力调节器4的调节阀44，使气泵43加快气囊43中的压力释放速度，以8～12mmHg/s的速度释放气囊43中的压力，直至气囊43中的压力完全释放。

若减压速度小于8mmHg/s，会由于减压速度过慢，而延长测量时间；若减压速度大于12mmHg/s，会由于减压速度过快，而对测量者手臂造成不适。

优选的，本实施例的血压测量仪中的处理器5采用32位ARM处理器，32位ARM处理器工作稳定、功耗低，在实现上述处理器5的功能的同时，降低能耗。

本发明实施例提供一种柯氏音识别方法，采集测量部位处的血流音，血流音包括柯氏音。如图9所示，该方法可以包括：

S101、获取柯氏音的每一个周期声音强度的峰值。

具体的，如图2所示，每一个周期内的高位点信号均为该周期内的声音强度峰值。柯氏音是与脉搏音具有相同频率周期的声音信号，在每一个周期内具有一个声音强度峰值，柯氏音产生后会逐渐变强，到最大值后逐渐减小直至消失。柯氏音出现之前，即图2中1-1阶段，声音强度峰值仅为脉搏跳动时产生的脉搏音信号峰值，柯氏音出现时刻开始进入1-2阶段，1-2阶段中柯氏音产生并逐渐增大，柯氏音达到最大值时，进入1-3阶段，1-3阶段中柯氏音由最大值逐渐减弱，1-2～1-3阶段中的声音强度峰值均为柯氏音与脉搏音叠加后的声音峰值。柯氏音消失时刻开始，进入1-4阶段，在1-4阶段，柯氏音消失，声音强度峰值仅为脉搏跳动时产生的脉搏音信号峰值。

S102、将当前周期的峰值与前一个周期的峰值进行比对。

具体的，每获取一个周期的柯氏音的声音强度峰值，即将该当前周期的峰值与前一个周期的峰值进行比对。如图2所示，当当前周期为B点所在的周期时，将B点对应的声音强度峰值与A点对应的声音强度峰值进行比对。当进行到下一个周期时，当前周期为B点所在周期之后的一个周期，此时将B点所在周期之后的一个周期的声音强度峰值与B点所在的周期的声音强度峰值进行比对。

S103、对测量部位的压力进行调节，当第一次出现当前周期的峰值大于或等于前一个周期的峰值的105％～110％时，该当前周期峰值出现的时刻确定为柯氏音出现时刻。

具体的，因为柯氏音是外界施加的压力对动脉血管形成暂时阻断后，再逐渐减轻压力，直至某一刻血流重新冲开血管恢复流动后的一段时间内，由于血流与血管之间的摩擦、碰撞而产生的声音，因此就需要调节测量部位的压力，直至血流能够重新冲开血管时，柯氏音产生。如图2所示，当当前周期为B点所在的周期时，将B点对应的声音强度峰值与A点对应的声音强度峰值进行比对。B点对应的声音强度峰值大于A点对应的声音强度峰值的105％～110％，因此将B点确定为柯氏音出现时刻。

若当前周期的峰值大于或等于前一个周期的峰值的比例小于105％，则可能是由于其他噪音的影响产生的单次误差；若当前周期的峰值大于或等于前一个周期的峰值的比例大于110％，则会由于测量不敏感，导致柯氏音出现时刻的判定时间延迟。

S104、当第一次出现当前周期的峰值小于前一个周期的峰值时，将该前一周期的峰值确定为柯氏音的最大峰值；其中，柯氏音的最大峰值所在的周期为参考周期。

具体的，如图2所示，柯氏音出现时刻之后，进入1-2～1-3阶段，1-2阶段中柯氏音由产生至逐渐增大，到达柯氏音的最大峰值后，进入1-3阶段，柯氏音逐渐减小至消失，判断柯氏音的最大峰值，即将1-2～1-3阶段中的每一个当前周期的峰值与前一个周期的峰值进行比对，在1-2阶段中的当前周期峰值均大于前一个周期的峰值，说明柯氏音仍在逐渐增大，当当前周期为图2中C点所在的周期时，C点对应的峰值与C点之前一个周期的峰值进行比对，仍然为C点对应的峰值大于C点之前一个周期的峰值，当前周期进入C点的下一个周期，此时将C点的下一个周期的峰值与C点对应的峰值进行比对，C点的下一个周期的峰值小于C点对应的峰值，则将C点对应的峰值确定为柯氏音的最大峰值，将C点所在的周期确定为参考周期。

S105、在参考周期之后的每一个周期的峰值与柯氏音的最大峰值进行比对的情况下，当比对出峰值小于或等于柯氏音的最大峰值的65％-75％时的周期时，该周期的峰值出现的时刻确定为柯氏音消失时刻。

具体的，在参考周期之后，如图2所示，进入1-3阶段，柯氏音最大峰值出线后，柯氏音开始逐渐减弱直至消失。在1-3阶段中，对峰值的比对为：将每一个当前周期的峰值与S104确定出的柯氏音的最大峰值(C点对应的峰值)进行比对，并计算当前周期的峰值与柯氏音的最大峰值的比例，当当前周期为图2中D点所在的周期，将D点对应的峰值与C点对应的峰值比对，D点对应的峰值小于C点对应的峰值的65％-75％，确定D点为柯氏音消失时刻。

当前周期的峰值小于或等于柯氏音的最大峰值的比例大于75％时，则说明柯氏音虽然减弱但仍然存在；由于血流音中的脉搏音始终存在并保持有一定的强度，因此，出现当前周期的峰值小于或等于柯氏音的最大峰值的比例小于65％，通常为声音周期内产生的误差或由于其他杂音的突然消失导致，若要将柯氏音消失时刻的判定标准设定为当前周期的峰值小于或等于柯氏音的最大峰值的65％以下，则可能难以测得柯氏音消失时刻。

进一步的，如图10所示，在上述柯氏音识别方法的步骤S104还包括：

S1041、当第一次出现当前周期的峰值小于前一个周期的峰值时，该前一周期为第一周期，该当前周期为第二周期。

S1042、在第二周期之后，至少进行一次将当前周期的峰值与前一个周期的峰值进行比对。

S1043、当比对结果均为当前周期的峰值小于前一个周期的峰值时，将第一周期确定为所述参考周期。

具体的，在确定柯氏音的最大峰值及其所在周期的步骤S104中，为了避免由于单次误差导致的确定错误，如图2所示，若当前周期为C点所在周期之后的一个周期，在S1041中，将C点所在周期之后的一个周期的峰值与C点所在周期的峰值进行比对，比对得到C点所在周期之后的一个周期的峰值小于C点所在周期的峰值，此时将C点所在周期记为第一周期，该当前周期，即C点所在周期之后的一个周期记为第二周期。

当前周期沿图2中时间增大的方向推进，此时当前周期为C点所在周期之后的两个周期，在S1042中，再将该当前周期(C点所在周期之后的两个周期)的峰值与前一个周期(C点所在周期之后的一个周期)的峰值进行比对，若比对结果也为当前周期的峰值小于前一个周期的峰值，则S1041的比对正确，接着进行步骤S1043，当比对结果均为当前周期的峰值小于前一个周期的峰值时，将第一周期确定为所述参考周期。若比对结果为C点所在周期之后的两个周期的峰值大于C点所在周期之后的一个周期的峰值，比对结果与S1041不同，则认为步骤S1041的比对结果为由于各种外界原因导致的测量误差，此时仍处于图2中的1-2阶段，则跳回步骤S1041，在当前周期沿图2中时间增大的方向推进后再次重新进行比对。

需要说明的是，上述举例说明中，步骤S1042在步骤S1041之后进行了一次，通常步骤S1042在步骤S1041之后至少进行一次，有时需要进行多次验证，若步骤S1042的比对之后跳回S1041，则当当前周期推进后，再次经过步骤S1041进行至步骤S1042时，仍然需要重新比对至少一次，直至S1042与S1041的比对结果一致后，进行下一步骤S1043为止。

此外，在柯氏音出现时刻之前，对测量部位的压力进行调节包括：

S106、以2～4mmHg/s的速度向测量部位加压；当测量部位压力达到210mmHg～260mmHg时，以2～4mmHg/s的速度释放测量部位的压力；

S107、在柯氏音消失时刻之后2～3s，对所述测量部位的压力进行调节还包括：以8～12mmHg/s的速度释放测量部位的压力。

具体的，在S101～S102步骤进行时，配合进行S106步骤，对测量部位进行压力的调节，首先以2～4mmHg/s的速度向测量部位逐渐加压，压力增大过程中逐渐阻断测量部位的动脉血流，当测量部位压力达到210mmHg～260mmHg时，开始以2～4mmHg/s的速度释放测量部位的压力，在压力逐渐减小的某一时刻，血流冲破阻断重新流动，产生柯氏音，此时通过S103的比对，确定柯氏音的出现时刻，均匀慢速的加压和释放压力，保证对柯氏音的出现时刻和消失时刻的识别精确。

在S106的步骤中，压力增加和释放过程均以2～4mmHg/s的速度进行，若压力增加和释放的速度大于4mmHg/s，会使得S103的两次比对之间跨度过大，导致对柯氏音的识别精度差；若压力增加和释放的速度小于2mmHg/s，会使得压力增加和释放的时间过长，增加柯氏音识别中的无效工作时间。当测量部位压力达到210mmHg～260mmHg时，测量部位的血流必然被压力阻断，此时开始逐渐释放测量部位的压力，一方面保证了柯氏音的产生，另一方面也缩短了柯氏音产生之前的工作时间。

在S105的步骤完成后，进行S107，在柯氏音消失时刻之后2～3s，以8～12mmHg/s的速度释放测量部位的压力。此时S103对柯氏音出现时刻的识别和判定以及S105对柯氏音消失时刻的识别和判定已经完成，以8～12mmHg/s快速释放测量部位的压力，直至测量部位的压力完全释放。此时压力的释放速度小于8mmHg/s会延长无效工作时间，压力的释放速度大于12mmHg/s会造成测量部位的不适。

本发明实施例提供一种柯氏音识别装置，如图7所示，使用上述柯氏音识别方法对柯氏音进行识别，包括柯氏音处理单元51，柯氏音处理单元51包括峰值采集模块511、峰值比对模块512、最大峰值确定模块513、节点确定模块514。

峰值采集模块511，用于采集测量部位处柯氏音的每一个周期声音强度的峰值。

峰值比对模块512与峰值采集模块相连接，用于根据峰值采集模块的采集结果，将当前周期的峰值与前一个周期的峰值进行比对。

最大峰值确定模块513连接峰值比对模块512，用于当峰值比对模块512比对出第一次出现当前周期的峰值小于前一个周期的峰值时，将该前一周期的峰值确定为柯氏音的最大峰值；其中，柯氏音的最大峰值所在的周期为参考周期。

节点确定模块514与峰值比对模块512相连接，用于当峰值比对模块512比对出第一次出现当前周期的峰值大于或等于前一个周期的峰值的105％～110％时，该当前周期峰值出现的时刻确定为柯氏音出现时刻。

节点确定模块514还与最大峰值确定模块513相连接，用于在峰值比对512模块将参考周期之后的每一个周期的峰值与柯氏音的最大峰值进行比对，直至峰值比对模块512比对出峰值小于或等于柯氏音的最大峰值的65％-75％时的周期时，确定该周期的峰值出现的时刻为柯氏音消失时刻。

进一步的，柯氏音识别装置还包括压力控制单元，压力控制单元用于在柯氏音出现时刻之前，以2～4mmHg/s的速度向测量部位加压；当测量部位压力达到210mmHg～260mmHg时，以2～4mmHg/s的速度释放测量部位的压力；以及在柯氏音消失时刻之后2～3s，以8～12mmHg/s的速度释放测量部位的压力。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (12)

1.一种血压测量仪，其特征在于，包括：可佩戴于身体测量部位的袖带、压力传感器、声音传感器、压力调节器、处理器；

所述压力调节器与所述袖带相连接，用于调节所述袖带施加至所述测量部位的压力；

所述压力传感器设置于所述袖带上，用于在所述压力变化期间，对所述袖带施加至所述测量部位的压力进行采集；

所述声音传感器在测量过程中位于所述袖带与所述测量部位之间，用于采集所述测量部位处的血流音，所述血流音包括柯氏音；

所述处理器连接所述压力传感器和所述声音传感器，根据所述压力传感器和所述声音传感器的采集结果，在所述压力变化期间，获取所述柯氏音的出现时刻和消失时刻分别对应的压力值，以确定出血压值。

2.根据权利要求1所述的血压测量仪，其特征在于，所述处理器包括：柯氏音处理单元，所述柯氏音处理单元包括峰值采集模块、峰值比对模块、最大峰值确定模块、节点确定模块；

所述峰值采集模块，用于采集所述测量部位处柯氏音的每一个周期声音强度的峰值；

所述峰值比对模块与所述峰值采集模块相连接，用于根据所述峰值采集模块的采集结果，将当前周期的峰值与前一个周期的峰值进行比对；

最大峰值确定模块连接所述峰值比对模块，用于当所述峰值比对模块比对出第一次出现当前周期的峰值小于前一个周期的峰值时，将该前一周期的峰值确定为柯氏音的最大峰值；其中，所述柯氏音的最大峰值所在的周期为参考周期；

所述节点确定模块与所述峰值比对模块相连接，用于当所述峰值比对模块比对出第一次出现当前周期的峰值大于或等于前一个周期的峰值的105％～110％时，该当前周期峰值出现的时刻确定为所述柯氏音出现时刻；

所述节点确定模块还与所述最大峰值确定模块相连接，用于在所述峰值比对模块将所述参考周期之后的每一个周期的峰值与所述柯氏音的最大峰值进行比对，直至所述峰值比对模块比对出峰值小于或等于所述柯氏音的最大峰值的65％-75％时的周期时，确定该周期的峰值出现的时刻为所述柯氏音消失时刻。

3.根据权利要求2所述的血压测量仪，其特征在于，所述处理器还包括压力匹配单元；

所述压力匹配单元与所述柯氏音处理单元以及所述压力传感器相连接，用于接收所述柯氏音处理单元输出的柯氏音的出现时刻和消失时刻，并获取所述柯氏音的出现时刻所述压力传感器采集到的压力值作为收缩压，且获取所述柯氏音的消失时刻所述压力传感器采集到的压力值作为舒张压。

4.根据权利要求1-3任一项所述的血压测量仪，其特征在于，所述压力调节器包括气泵、与所述气泵相连接的输气管以及连接于所述输气管另一端的气囊，所述气囊设置于所述袖带内部，所述气泵通过所述输气管向所述气囊充、放气。

5.根据权利要求4所述的血压测量仪，其特征在于，所述处理器还包括压力控制单元；所述压力调节器还包括安装于所述气泵上的调节阀，所述调节阀与所述压力控制单元相连接，用于在所述压力控制单元的控制下调节所述气泵以2～4mmHg/s的速度向所述气囊中加压；或，当所述气囊中的气压达到210mmHg～260mmHg时，调节所述气泵以2～4mmHg/s的速度释放所述气囊中的压力；或，当所述处理器确定所述柯氏音消失时刻后2～3s，调节所述气泵以8～12mmHg/s的速度释放所述气囊中的压力。

6.根据权利要求4所述的血压测量仪，其特征在于，所述袖带还包括设置于所述袖带两端的连接件，所述袖带缠绕于所述测量部位时，所述连接件用于对所述袖带的两端固定。

7.根据权利要求1所述的血压测量仪，其特征在于，所述声音传感器安装于所述袖带靠近所述测量部位的一侧。

8.一种柯氏音识别方法，其特征在于，采集所述测量部位处的血流音，所述血流音包括柯氏音；所述方法包括：

获取所述柯氏音的每一个周期声音强度的峰值；

将当前周期的峰值与前一个周期的峰值进行比对；

对所述测量部位的压力进行调节，当第一次出现当前周期的峰值大于或等于前一个周期的峰值的105％～110％时，该当前周期峰值出现的时刻确定为所述柯氏音出现时刻；

当第一次出现当前周期的峰值小于前一个周期的峰值时，将该前一周期的峰值确定为柯氏音的最大峰值；其中，所述柯氏音的最大峰值所在的周期为参考周期；

在所述参考周期之后的每一个周期的峰值与所述柯氏音的最大峰值进行比对的情况下，当比对出峰值小于或等于所述柯氏音的最大峰值的65％-75％时的周期时，该周期的峰值出现的时刻确定为所述柯氏音消失时刻。

9.根据权利要求8所述的柯氏音识别方法，其特征在于，所述当第一次出现当前周期的峰值小于前一个周期的峰值时，将该前一周期的峰值确定为柯氏音的最大峰值，其中，所述柯氏音的最大峰值所在的周期为参考周期包括：

当第一次出现当前周期的峰值小于前一个周期的峰值时，该前一周期为第一周期，该当前周期为第二周期；

在所述第二周期之后，至少进行一次所述将当前周期的峰值与前一个周期的峰值进行比对；

当上述比对结果均为所述当前周期的峰值小于所述前一个周期的峰值时，将所述第一周期确定为所述参考周期。

10.根据权利要求8所述的柯氏音识别方法，其特征在于，在所述柯氏音出现时刻之前，所述对所述测量部位的压力进行调节包括：以2～4mmHg/s的速度向所述测量部位加压；当所述测量部位压力达到210mmHg～260mmHg时，以2～4mmHg/s的速度释放所述测量部位的压力；

在所述柯氏音消失时刻之后2～3s，所述对所述测量部位的压力进行调节还包括：以8～12mmHg/s的速度释放所述测量部位的压力。

11.一种采用如权利要求8～10任一项所述的柯氏音识别方法进行柯氏音识别的装置，其特征在于，包括柯氏音处理单元，所述柯氏音处理单元包括峰值采集模块、峰值比对模块、最大峰值确定模块、节点确定模块；

所述峰值采集模块，用于采集所述测量部位处柯氏音的每一个周期声音强度的峰值；

所述峰值比对模块与所述峰值采集模块相连接，用于根据所述峰值采集模块的采集结果，将当前周期的峰值与前一个周期的峰值进行比对；

最大峰值确定模块连接所述峰值比对模块，用于当所述峰值比对模块比对出第一次出现当前周期的峰值小于前一个周期的峰值时，将该前一周期的峰值确定为柯氏音的最大峰值；其中，所述柯氏音的最大峰值所在的周期为参考周期；

所述节点确定模块与所述峰值比对模块相连接，用于当所述峰值比对模块比对出第一次出现当前周期的峰值大于或等于前一个周期的峰值的105％～110％时，该当前周期峰值出现的时刻确定为所述柯氏音出现时刻；

所述节点确定模块还与所述最大峰值确定模块相连接，用于在所述峰值比对模块将所述参考周期之后的每一个周期的峰值与所述柯氏音的最大峰值进行比对，直至所述峰值比对模块比对出峰值小于或等于所述柯氏音的最大峰值的65％-75％时的周期时，确定该周期的峰值出现的时刻为所述柯氏音消失时刻。

12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，还包括压力控制单元，所述压力控制单元，用于在所述柯氏音出现时刻之前，以2～4mmHg/s的速度向所述测量部位加压；当所述测量部位压力达到210mmHg～260mmHg时，以2～4mmHg/s的速度释放所述测量部位的压力；以及在所述柯氏音消失时刻之后2～3s，以8～12mmHg/s的速度释放所述测量部位的压力。