CN106377238A - 与舒张压相关的脉搏波传播时间的校正方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于动脉血压测量技术领域。本发明提供与舒张压相关的脉搏波传输时间的校正方法，能够对临床条件下由输血输液、血管活性药物、手术介入等原因导致的与舒张压相关的脉搏波传播时间的异变进行自适性校正。本发明通过实时检测同一个心动周期下的耳朵脉搏波和脚趾脉搏波，计算与舒张压相关的脉搏波传播时间，并根据脉搏波的形态特征提取校正变量、获得校正矩阵，对上述脉搏波传播时间的异变进行校正，校正后的传播时间可用于现有的数学模型，在临床条件下连续测量每个心动周期的舒张压，准确性高。

Description

与舒张压相关的脉搏波传播时间的校正方法

技术领域

本发明涉及动脉血压测量技术领域，具体涉及与舒张压相关的脉搏波传播时间校正方法。

背景技术

动脉血压是反映循环系统状态、评估器官灌注的主要指标之一，是围手术期监护的重要生命体征参数。目前围术期常用的血压监测方法可以分为有创测量和无创测量。有创测量是指将专用管道置入机体的循环系统内，通过转换器将机械势能转化为电子信号后在监护设备上实时显示血压变化的技术。有创测量方法可以连续、准确地测量脉搏血压，但其可能造成的危险与伤害也不容忽视。无创测量常用的方法是袖带示波法，这种技术操作简单且精确度已得到临床认可，被广泛用于健康体检和围术期监护。但是，袖带示波法只能每隔3-5分钟间断地测量血压，无法实时跟踪动脉血压的变化。

为此，医学界提出了连续无创脉搏血压测量技术，其中利用脉搏波传播时间/速度(PTT/PWV)连续无创测量每博血压的方法逐渐成为研究的热点。该测量方法通过一个或多个光电传感器和一组心电电极同步获得容积脉搏波(PhotoPlethysmoGraphy PPG)和心电信号(ECG)，利用PPG与ECG之间的时间差或两个PPG之间的时间差计算出PTT/PWV；探索PTT/PWV与血压之间的函数关系并建立数学模型，利用可测量的PTT/PWV来估算血压。很多学术论文报道了利用PTT/PWV连续无创测量每博血压的原理，例如Yan Chen，Changyun Wen,Guocai Tao,Min Bi,and Guoqi Li《A Novel Modeling Methodology of theRelationship Between Blood Pressure and Pulse Wave Velocity》；Yan Chen，Changyun Wen,Guocai Tao and Min Bi《Continuous and Noninvasive Measurement ofSystolic and Diastolic Blood Pressure by One Mathematical Model with the SameModel Parameters and Two Separate Pulse Wave Velocities》；Younhee Choi,QiaoZhang,Seokbum Ko《Noninvasive cuffless blood pressure estimation using pulsetransit time and Hilbert–Huang transform》；Zheng Y,Poon CC,Yan BP,Lau JY《PulseArrival Time Based Cuff-Less and 24-H Wearable Blood Pressure Monitoring andits Diagnostic Value in Hypertension》；Mukkamala R,Hahn JO,Inan OT,Mestha LK,Kim CS,H,Kyal S《Toward Ubiquitous Blood Pressure Monitoring via PulseTransit Time:Theory and Practice》。很多专利公开了利用PTT/PWV连续无创测量每博血压的具体实施方法或装置，例如中国专利CN101229058A、CN102811659A、CN1127939C，美国专利5865755、5857975、5649543、9364158和欧洲专利0413267等。

现有的利用PTT/PWV测量血压的方法和技术都需要采用传统的袖带示波法测量一个或一组血压值来进行初始校准，校准的理由是PTT/PWV与血压的相关关系是对象依赖的，即每个个体的PTT/PWV与血压之间存在确定的关系，校准的目的是确定与对象相适应的数学模型参数。

然而，现有方法具有一定局限性，只能应用在循环系统没有受到外界干扰的条件下。因为只有在无干扰的条件下，对个体而言PTT与血压的关系才具有较强的规律性，才可能通过确定的函数和数学模型来描述。但在围手术期，病人的循环系统在液体治疗、药物、手术操作、温度等混杂因素的影响下，PTT会发生一系列异常变化，使用异变的PTT和固有的数学模型来估算血压会产生较大的误差。由于异变的PTT与血压的关系不再具有确定的规律性，即使通过频繁校准数学模型参数来适应PTT的异变也没有解决根本问题，无法满足临床测量对准确性和实时性的要求。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种脉搏波传播时间PTT的校正方法，能够针对临床条件下由输血输液、血管活性药物、手术介入等原因导致的与舒张压相关的脉搏波传播时间的异变进行自适性校正，准确性高。

与舒张压相关的脉搏波传播时间的校正方法，包括以下步骤：

S1)实时检测每个心动周期下耳朵处脉搏波并分析得到耳朵脉搏波的以下数据：耳朵脉搏波上主动脉瓣关闭点的高度h_sd，耳朵脉搏波的收缩期时间t_s，单位为毫秒，耳朵脉搏波的舒张期时间t_d，单位为毫秒，耳朵脉搏波的最大高度h_max；

S2)实时检测每个心动周期下脚趾处脉搏波并分析得到脚趾脉搏波的以下数据：脚趾脉搏波的收缩期时间t_s-toe，单位为毫秒，脚趾脉搏波的舒张期时间t_d-toe，单位为毫秒，脚趾脉搏波的最大高度h_max-toe，脚趾脉搏波的起始点到波峰中点的时间t_ch-toe，单位为毫秒，脚趾脉搏波的起始点到波峰最高点的时间t_max-toe，单位为毫秒；所述波峰中点是指波峰处的上升沿转折点和下降沿转折点的中点；

S3)计算与舒张压相关的脉搏波传播时间T_d，所述T_d是指耳朵脉搏波的起始点到脚趾脉搏波的起始点的时间差；h为耳朵脉搏波或脚趾脉搏波在纵轴方向上的幅值；

S4)利用同一个心动周期下通过步骤S1、S2获得的数据，计算得到该心动周期下校正变量；

S5)根据步骤S4获得心动周期下的校正变量，计算得到该心动周期下校正矩阵；

S6)连续获得多个心动周期下的校正矩阵，对通过步骤S3获得的T_d进行校正。

优选地，所述步骤S5中的校正矩阵其中，a_i为校正变量中第i校正变量。

优选地，所述步骤S6具体为：连续获取8个心动周期下的校正矩阵。校正方法为：T_dmb＝T_dm(1-B_m)；其中，B_i为第i个心动周期下的校正矩阵，T_di为第i个心动周期下的T_d。

优选地，所述第一校正变量a₁通过以下公式计算得到：

若d_1-b≤k_sd-m-0≤d_1-2-b，则a₁＝(d_1-2-b-k_sd-m-0)×0.4；

若k_sd-m-0<d_1-b，则a₁＝24×0.4；

若k_sd-m-0>d_1-2-b，则a₁＝0；

其中，d_1-b＝74～82，d_1-2-b＝98～106，

优选地，所述第二校正变量a₂通过以下公式计算得到：

若k_sd-m>(d_2-b+(age-14)/15/100)，则a₂＝(k_sd-m-(d_2-b+(age-14)/15/100))×0.5；

若k_sd-m≤(d_2-b+(age-14)/15/100)，则a₂＝0；

其中，d_2-b＝1.33～1.43，age为年龄，若|k_sd-m-0-k_sd-m-ts|≥40且(k_sd-m-0+k_sd-m-ts)/2≥k_sd-m-2，则k_sd-m＝2×k_sd-m-2-(k_sd-m-0+k_sd-m-ts)/2，否则k_sd-m＝k_sd-m-2；

优选地，所述第三校正变量a₃通过以下公式计算得到：

若c₄<k_d-m-a<c₅，则a₃＝0；

若k_sd-m-0<d₆或k_sd-m-2>d₇，则a₃＝0；

若k_sd-m-0≥d₆+0.10且k_sd-m-2≤d₈且k_d-m-a≤c₄，则a₃＝(c₄-k_d-m-a)×67/100；

若或则a₃＝(c₄-k_d-m-a)×50/100；

若k_sd-m-0≥d₆+0.10且k_sd-m-2≤d₈且k_d-m-a≥c₅，则a₃＝(c₅-k_d-m-a)×62/100；

若或则a₃＝(c₅-k_d-m-a)×45/100；

其中，若|k_sd-m-0-k_sd-m-ts|≥40且(k_sd-m-0+k_sd-m-ts)/2≥k_sd-m-2且k_sd-m-ts≥d_3-2，则否则

若k_sd-m-ts≤d_3-2，则若则若则 c₄＝(d₄+(age-14)/8)/100，d₄＝23～35，c₅＝(d₅+(age-14)/8)/100，d₅＝27～39，d₆＝0.97～1.03，d₇＝1.52～1.58，d₈＝1.42～1.48，d_3-2＝1.21～1.31，d₃＝0.02～0.14，age为年龄。

优选地，所述第四校正变量a₄通过以下公式计算得到：

若k_s-t-toe>0.8，则a₄＝k_s-t-toe-0.8；

若k_s-t-toe≤0.8，则a₄＝0；

其中，若t_max-toe≥t_ch-toe，则否则

优选地，所述第五校正变量a₅通过以下公式计算得到：

若k_s-m-toe<d₉，则a₅＝0；

若k_s-m-toe≥d₉且k_s-t-toe≥0.8则a₅＝k_s-m-toe-d₉；

若k_s-m-toe≥d₉且k_s-t-toe<0.8，则a₅＝(k_s-m-toe-d₉)/2；

其中，d₉＝0.67～0.73，

优选地，所述第六校正变量a₆通过以下公式计算得到：

若k_s-m-toe-ear<1.0，则a₆＝0；

当k_s-m-toe-ear>1.08，则c₆＝1.08，此时，若t_s>220且k_sd-m-0>0.88，则a₆＝c₆-1.0，若t_s<160或k_sd-m-0<0.80，则a₆＝(c₆-1.0)×0.34，若160<t_s≤220或0.80<k_sd-m-0≤0.88，则a₆＝(c₆-1.0)×0.67；

当1.0≤k_s-m-toe-ear≤1.08，则c₆＝k_s-m-toe-ear-1.0，此时若t_s>220且k_sd-m-0>0.88，则a₆＝c₆，若t_s≤160或k_sd-m-0≤0.80，则a₆＝c₆×0.34，若160<t_s≤220或0.80<k_sd-m-0≤0.88，则a₆＝c₆×0.67；

其中，

优选地，所述第七校正变量a₇通过以下公式计算得到：

若k_ts-toe-ear<1.0，则a₇＝0；

当k_ts-toe-ear>1.08，则c₇＝1.08，此时，若t_s>220且k_sd-m-0>0.88，则a₇＝c₇-1.0，若t_s<160或k_sd-m-0<0.80，则a₇＝(c₇-1.0)×0.34，若160<t_s≤220或0.80<k_sd-m-0≤0.88，则a₇＝(c₇-1.0)×0.67；

当1.0≤k_ts-toe-ear≤1.08，则c₇＝k_ts-toe-ear-1.0，此时，若t_s>220并且k_sd-m-0>0.88，则a₇＝c₇，若t_s≤160或k_sd-m-0≤0.80，则a₇＝c₇×0.34，若160<t_s≤220或0.80<k_sd-m-0≤0.88，则a₇＝c₇×0.67；

其中，

由上述技术方案可知，本发明提供的与舒张压相关的脉搏波传播时间的校正方法，通过实时检测同一个心动周期下的耳朵脉搏波和脚趾脉搏波，计算与舒张压相关的脉搏波传播时间，并根据脉搏波的形态特征提取校正变量、获得校正矩阵，对上述脉搏波传播时间的异变进行自适性校正，校正后的传播时间可用于现有的数学模型，在临床条件下连续、准确地测量每个心动周期的舒张压。

具体实施方式

下面将对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只是作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。

围手术期PTT的变化可分为两类：一类变化：血压变化引起的PTT变化；二类变化：PTT和血压不同步的变化(两者的变化方向或变化量不符合常规函数规律)。例如，血容量轻度不足时PTT会增加，但由于机体自身对外周阻力的调节，血压可能变化不大；胸腹手术中使用拉钩可能严重影响PTT，但对血压的影响较小；去甲肾上腺素使小动脉强烈收缩，血压明显升高，但对全身平均的PTT影响较小。

当PTT发生一类变化时，其与血压的关系仍然能够用确定函数的来表达，可通过数学模型来估算血压的变化。而当PTT发生二类变化时，使用基于常规循环系统的数学模型来估算血压会产生较大的误差。这类误差是利用PTT测量血压的原理性误差，不能通过初始定标和定期校准数学模型参数来解决。不同个体之间PTT的差异与同一个体的PTT异变是性质不同的两类问题，需要用不同的方法来解决。为此，本发明根据脉搏波的形态变化提取多种变量来间接识别和自适应校正PTT的各种二类变化，克服上述原理性误差；可结合现有的数学模型形成具备自适应校准功能的连续无创测量血压的方法，不需要依靠常规方法如袖带示波法来反复校准。

检测脉搏波的人体位置优选耳朵和脚趾，这两个部位的脉搏波可以获得大动脉和外周动脉的生理、病理信息，在传播途径中具备代表性。检测脉搏信号的传感器优选红外光电容积描记仪(PPG)。

耳朵和脚趾脉搏波自身的形态变化和两种脉搏波之间形态的相对变化，对识别PTT的二类变化以及人体不同部位血压之差的变化提供了丰富的信息。本发明历时数年采集大量手术病例的有创动脉血压、耳朵和脚趾的脉搏波形以及PTT进行分析，根据两个脉搏波自身及相对的形态变化提取多种变量，研究出不同的变量与PTT不同的二类变化之间的关系，并且界定各种变量的适用范围。

临床应用时，利用PPT连续测量血压的过程中，实时分析脉搏波形并提取变量，根据变量是否落入适用范围判断PTT是否发生二类变化，并根据适用变量的性质确定PTT二类变化的性质和程度，如果某个变量超出适用范围说明PTT没有发生相应的二类变化，则该变量不适用；将适用的数种变量进行融合，计算出校正量对PTT进行校正，校正后的PTT/PWV适用于现有的数学模型精确计算血压。

本发明利用有限的变量来表达脉搏波形态最主要、最基本的变化规律，并研究出这些规律与PTT之间的关系。以下所述脉搏波在平面坐标上纵坐标为幅度h，横坐标为时间t，脉搏波起始点为坐标原点。

实施例：

与舒张压相关的脉搏传播时间的校正方法，包括以下步骤：

S1)实时检测每个心动周期下耳朵处脉搏波并分析得到耳朵脉搏波的以下数据：耳朵脉搏波上主动脉瓣关闭点的高度h_sd，即收缩期与舒张期在耳朵脉搏波上呈现的交界处高度，耳朵脉搏波的收缩期时间t_s，单位为毫秒，耳朵脉搏波的舒张期时间t_d，单位为毫秒，耳朵脉搏波的最大高度h_max；

S2)实时检测每个心动周期下脚趾处脉搏波并分析得到脚趾脉搏波的以下数据：脚趾脉搏波的收缩期时间t_s-toe，单位为毫秒，脚趾脉搏波的舒张期时间t_d-toe，单位为毫秒，脚趾脉搏波的最大高度h_max-toe，脚趾脉搏波的起始点到波峰中点的时间t_ch-toe，单位为毫秒，脚趾脉搏波的起始点到波峰的时间t_max-toe，单位为毫秒；所述波峰中点是指波峰处的上升沿转折点和下降沿转折点的中点；波峰中点的定义可参考文献YAN CHEN,CHANGYUN WEN,GUOCAI TAO,and MIN BI《Continuous and Noninvasive Measurement of Systolic andDiastolic Blood Pressure by One Mathematical Model with the Same ModelParameters and Two Separate Pulse Wave Velocities》理解。

S3)计算与舒张压相关的脉搏波传播时间T_d，其定义可参考文献YAN CHEN,CHANGYUN WEN,GUOCAI TAO,and MIN BI《Continuous and Noninvasive Measurement ofSystolic and Diastolic Blood Pressure by One Mathematical Model with the SameModel Parameters and Two Separate Pulse Wave Velocities》理解；h为耳朵脉搏波或脚趾脉搏波在纵轴方向上的幅值；

S4)利用同一个心动周期下通过步骤S1、S2获得的数据，计算得到该心动周期下校正变量；

S5)根据步骤S4获得心动周期下的校正变量，计算得到该心动周期下校正矩阵；

S6)连续获得多个心动周期下的校正矩阵，对通过步骤S3获得的T_d进行校正。

该方法能够实时检测同一个心动周期下的耳朵脉搏波和脚趾脉搏波，计算与舒张压相关的脉搏波传播时间，并根据脉搏波的形态特征提取校正变量、获得校正矩阵，对上述脉搏波传播时间的异变进行校正，校正后的传播时间可用于现有的数学模型，在临床条件下连续测量每个心动周期的舒张压。

第一校正变量a₁：

所述步骤S4中获得的校正变量包括第一校正变量a₁，a₁用于低血压状态校正与舒张压相关的传播时间T_d的二类变化，a₁的适用范围为a₁>0，a₁越大则表明血压越低。

k_sd-m-0表示h_sd与耳朵脉搏波收缩期平均高度之比。一部分病例在低血压状态下，脉搏波波峰呈现为前倾的三角形，h_sd降低很多，k_sd-m-0变小，说明主动脉收缩期末段波形降低很多，推动脉搏波传播的持续动力不足，传播时间延长。在这种状态下舒张期信息不稳定，不宜使用。

d_1-b＝74～82，优选为78。d_1-2-b＝98～106，优选为102。

当推动脉搏波传播的持续动力不足时，传播时间T_d延长，需要a₁来校正。即若d_1-b≤k_sd-m-0≤d_1-2-b，则a₁＝(d_1-2-b-k_sd-m-0)×0.4。

当推动脉搏波传播的持续动力严重不足时，传播时间T_d延长很多，a₁取上限值来校正。即若k_sd-m-0<d_1-b，则a₁＝24×0.4。

当推动脉搏波传播的持续动力充足时，不需要校正T_d，a₁不适用。即若k_sd-m-0>d_1-2-b，则令a₁＝0。

第二校正变量a₂：

所述步骤S4中获得的校正变量还包括第二校正变量a₂，a₂用于高血压状态下校正与舒张压相关的传播时间T_d的二类变化，a₂的适用范围为a₂>0，a₂越大则表明舒张压越高。

k_sd-m-ts表示h_sd与耳朵脉搏波舒张期t_s-2t_s段平均高度之比，用于判断脉搏波舒张期的变异。例如，胸腹手术中上拉钩导致主动脉受力变化，使耳朵脉搏波舒张期的波形降低，k_sd-m-ts变大。

k_sd-m-2表示h_sd与耳朵脉搏波0-2t_s段平均高度之比，包含了收缩期和部分舒张期的波形信息，主要用于高血压状态，如气管插管导致心率和血压升高。在高血压状态，耳朵脉搏波呈现正三角形或后倾的三角形，h_sd升高很多，k_sd-m-2变大。与正常血压状态的波形相比，高血压状态下的波形上升沿斜率变小，推动脉搏波传播的动力不足，传播时间T_d延长。

若|k_sd-m-0-k_sd-m-ts|≥40而且(k_sd-m-0+k_sd-m-ts)/2≥k_sd-m-2，

则k_sd-m＝2×k_sd-m-2-(k_sd-m-0+k_sd-m-ts)/2，

否则k_sd-m＝k_sd-m-2；

若耳朵脉搏波舒张期的波形变异，例如，胸腹手术上拉钩导致主动脉受力变化，脉搏波舒张期的形态出现显著变化，则对k_sd-m进行校正，否则k_sd-m＝k_sd-m-2。

d_2-b＝1.33～1.43，优选为1.38。

若k_sd-m>(d_2-b+(age-14)/15/100)，其中age为年龄，与舒张压相对应的持续动力不足，传播时间T_d相对延长，需要a₂校正，则a₂＝(k_sd-m-(d_2-b+(age-14)/15/100))×0.5，a₂的变化与脉搏波上升沿斜率的变化呈反比，其中0.5为比例系数。

若k_sd-m≤(d_2-b+(age-14)/15/100)，与舒张压相对应的持续动力充足，a₂不适用，则令a₂＝0。

第三校正变量a₃：

所述步骤S3中获得的校正变量还包括第三校正变量a₃，a₃用于在血容量变化或传感器安放部位体温变化的状态下对T_d进行校正。

为耳朵脉搏波舒张期平均高度与最大高度h_max之比。在手术前病人禁食且少喝水时血容量降低，减小，脉搏波传播时间延长，当手术中输血输液导致血容量增加时，增大，传播时间缩短。

若k_sd-m-ts≤d_3-2，指示耳朵脉搏波舒张早期的波形升高且超越正常范围，需要对进行修正，修正结果记为

若可判断出耳朵脉搏波受到干扰，则d₃＝0.02～0.14，优选为0.08；d_3-2＝1.21～1.31，优选为1.26。

为脚趾脉搏波舒张期平均高度与最大高度h_max-toe之比，t_s-toe表示脚趾脉搏波上识别的心脏收缩期时间，t_d-toe表示脚趾脉搏波上识别的舒张期时间。若则 与的作用和性质相同。

将耳朵和脚趾脉搏波性质相同的两个变量合并，取其平均值作为校准脉搏波传播时间的变量；如果脉搏波舒张期的波形发生变异，对k_d-m-a进行校正。

若|k_sd-m-0-k_sd-m-ts|≥40且(k_sd-m-0+k_sd-m-ts)/2≥k_sd-m-2且k_sd-m-ts≥d_3-2，

则

在血容量正常而且传感器安放部位体温也正常的状态，a₃不适用。即若c₄<k_d-m-a<c₅，则令a₃＝0。c₄＝(d₄+(age-14)/8)/100，d₄＝23～35，优选为29；c₅＝(d₅+(age-14)/8)/100，d₅＝27～39，优选为33。

在血压很低或很高的状态，舒张期信息不稳定，a₃不适用。即若k_sd-m-0<d₆或k_sd-m-2>d₇，则令a₃＝0。d₆＝0.97～1.03，优选为1.00；d₇＝1.52～1.58，优选为1.55。

在正常血压状态，血容量降低或传感器安放部位体温降低时，a₃取正值的67％。即若k_sd-m-0≥d₆+0.10而且k_sd-m-2≤d₈并且k_d-m-a≤c₄，则a₃＝(c₄-k_d-m-a)×67/100。d₈＝1.42～1.48，优选为1.45。

在血压较低或较高的状态，血容量降低或传感器安放部位体温降低时，a₃取正常血压状态数值的50％。即若或则a₃＝(c₄-k_d-m-a)×50/100；

在正常血压状态，血容量增加或传感器安放部位体温升高时，a₃取负值的62％。即若k_sd-m-0≥d₆+0.10而且k_sd-m-2≤d₈并且k_d-m-a≥c₅，则a₃＝(c₅-k_d-m-a)×62/100；

在血压较低或较高的状态，血容量增加或传感器安放部位体温升高时，a₃取正常血压状态负值的45％。即若或则a₃＝(c₅-k_d-m-a)×45/100。

第四校正变量a₄：

所述步骤S4中获得的校正变量还包括第四校正变量a₄，a₄在外周血管扩张导致下肢血压(相对于桡动脉血压)降低的情况下，对T_d进行校正，a₄的适用范围为a₄>0，a₄越大表明下肢血压相对于桡动脉血压降低得越多。

外周血管的收缩和扩张会引起脚趾脉搏波的波峰在时间轴上的位置前后移动。若t_max-toe≥t_ch-toe，则否则k_s-t-toe为脚趾脉搏波起始点到波峰的时间与收缩期的时间之比，200为调节系数。当波峰的最高点后移超过中点，即t_max-toe≥t_ch-toe时，对k_s-t-toe进行校正；k_s-t-toe的值较大时，提示脚趾血管扩张，下肢血压降低。即若k_s-t-toe>0.8，则a₄＝k_s-t-toe-0.8。若k_s-t-toe≤0.8，a₄不适用，则令a₄＝0。

第五校正变量a₅；

所述步骤S4中获得的校正变量还包括第五校正变量a₅，a₅的作用和性质与a₄用相同，在下肢血压相对于桡动脉血压降低的情况下对T_d进行校正。

k_s-m-toe为脚趾脉搏波收缩期平均高度与最大高度h_max-toe之比；k_s-m-toe很大表示脚趾脉搏波波峰宽阔而且平缓，提示脚趾血管扩张，下肢血压相对于桡动脉而言在降低。

脚趾血管没有扩张时，a₅不适用。即若k_s-m-toe<d₉，则令a₅＝0。d₉＝0.67～0.73，优选为0.7。

脚趾血管扩张且脉搏波波峰的最高点后移超过中点时，a₅取正值。即若k_s-m-toe≥d₉而且k_s-t-toe≥0.8，则a₅＝k_s-m-toe-d₉。

脚趾血管扩张而脉搏波波峰的最高点位置没有超过中点时，a₅取正值减半。即若k_s-m-toe≥d₉而且k_s-t-toe<0.8，则a₅＝(k_s-m-toe-d₉)/2。

第六校正变量a₆；

所述步骤S4中获得的校正变量还包括第六校正变量a₆，a₆代表两个脉搏波面积的相对变化，用于脚趾血管扩张、下肢血压相对于桡动脉血压降低时对T_d进行校正。a₆的适用范围为a₆>0；

k_s-m-toe-ear为脚趾脉搏波收缩期的面积与耳朵脉搏波收缩期的面积之比，100为调节系数；k_s-m-toe-ear与k_ts-toe-ear的作用和性质相同。

当脚趾波面积小于耳朵波面积，脚趾血管没有相对扩张，a₆不适用。即若k_s-m-toe-ear<1.0，则令a₆＝0。

第一种先决条件下，脚趾面积大于耳朵面积很多，脚趾血管扩张较多，c₆取常数1.08作为最大值备用。即若k_s-m-toe-ear>1.08，则令c₆＝1.08。

若耳朵脉搏波形态正常，a₆取最大校正值。即若t_s>220而且k_sd-m-0>0.88，则a₆＝c₆-1.0。

若耳朵脉搏波出现非常尖锐的前倾三角形或波形非常狭窄，表示耳朵脉搏波形态严重异变，此时两个脉搏波之间的相对变化被放大，需要将校准值减小来使用，a₆取最大校准值的1/3。即若t_s<160或k_sd-m-0<0.80，则a₆＝(c₆-1.0)×0.34。

耳朵脉搏波形态异变不太严重时，a₆取最大校正值的2/3。即若160<t_s≤220或0.80<k_sd-m-0≤0.88，则a₆＝(c₆-1.0)×0.67。

第二种先决条件下，脚趾面积大于耳朵面积，脚趾血管的相对扩张不太严重，c₆取正变量备用。即若1.0≤k_s-m-toe-ear≤1.08，则c₆＝k_s-m-toe-ear-1.0。

若耳朵脉搏波形态正常，a₆取正变量作校正值。即若t_s>220并且k_sd-m-0>0.88，则a₆＝c₆。

若耳朵脉搏波形态严重异变时，脉搏波之间的相对变化被放大，需要将校准值减小来使用，a₆取正变量的1/3。即若t_s≤160或k_sd-m-0≤0.80，则a₆＝c₆×0.34。

若耳朵脉搏波不太严重的异变时，a₆取正变量的2/3，即若160<t_s≤220或0.80<k_sd-m-0≤0.88，则a₆＝c₆×0.67。

第七校正变量a₇；

所述步骤S4中获得的校正变量还包括第七校正变量a₇，a₇的作用和性质与a₆用相同，a₇代表两个脉搏波收缩期宽度(收缩期时间)的相对变化。

k_ts-toe-ear为脚趾脉搏波上识别的心脏收缩期的时间与耳朵脉搏波上识别的收缩期的时间之比，825为调节系数；k_ts-toe-ear增大提示脚趾血管扩张，下肢血压相对于桡动脉血压在降低。

当脚趾血管没有相对扩张时，a₇不适用。即若k_ts-toe-ear<1.0，则令a₇＝0。

第一种先决条件下，当脚趾血管相对扩张较多时，c₇取常数1.08作为最大值备用。即若k_ts-toe-ear>1.08，则令c₇＝1.08。

若耳朵脉搏波形态正常，a₇取最大校正值。即若t_s>220而且k_sd-m-0>0.88，则a₇＝c₇-1.0。

若耳朵脉搏波形态严重变异时，脉搏波之间的相对变化被放大，需要将校准值减小来使用，a₇取最大校正值的1/3。即若t_s<160或k_sd-m-0<0.80，则a₇＝(c₇-1.0)×0.34。

若耳朵脉搏波形态变异不太严重时，a₇取最大校正值的2/3。即若160<t_s≤220或0.80<k_sd-m-0≤0.88，则a₇＝(c₇-1.0)×0.67。

第二种先决条件下，当脚趾宽度大于耳朵宽度，脚趾血管的相对扩张不太严重，c₇取正变量备用。即若1.0≤k_ts-toe-ear≤1.08，则c₇＝k_ts-toe-ear-1.0。

若耳朵脉搏波形态正常，a₇取正变量作校正值。即若t_s>220并且k_sd-m-0>0.88，则a₇＝c₇。

若耳朵脉搏波形态严重变异，a₇取正变量的1/3。即若t_s≤160或k_sd-m-0≤0.80，则a₇＝c₇×0.34。

若耳朵脉搏波形态的变异不太严重，a₇取正变量的2/3。即若160<t_s≤220或0.80<k_sd-m-0≤0.88，则a₇＝c₇×0.67。

所述步骤S5中的校正矩阵其中若有a_i＝0时表示该a_i不适用。所述步骤S6具体为：连续获取8个心动周期下的校正矩阵，用8个心动周期的变量的平均值来克服呼吸波动的干扰，8个变量采用递推方式选取，每计算出一个最新变量就淘汰一个最老变量。校正方法为：T_dmb＝T_dm(1-B_m)；其中，B_i为第i个心动周期下的校正矩阵，T_di为第i个心动周期下的T_d。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (10)

1.与舒张压相关的脉搏波传输时间的校正方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1)实时检测每个心动周期下耳朵处脉搏波并分析得到耳朵脉搏波的以下数据：耳朵脉搏波上主动脉瓣关闭点的高度h_sd，耳朵脉搏波的收缩期时间t_s，单位为毫秒，耳朵脉搏波的舒张期时间t_d，单位为毫秒，耳朵脉搏波的最大高度h_max；

S2)实时检测每个心动周期下脚趾处脉搏波并分析得到脚趾脉搏波的以下数据：脚趾脉搏波的收缩期时间t_s-toe，单位为毫秒，脚趾脉搏波的舒张期时间t_d-toe，单位为毫秒，脚趾脉搏波的最大高度h_max-toe，脚趾脉搏波的起始点到波峰中点的时间t_ch-toe，单位为毫秒，脚趾脉搏波的起始点到波峰最高点的时间t_max-toe，单位为毫秒；所述波峰中点是指波峰处的上升沿转折点和下降沿转折点的中点；

S3)计算与舒张压相关的脉搏波传播时间T_d，所述T_d是指耳朵脉搏波的起始点到脚趾脉搏波的起始点的时间差；h为耳朵脉搏波或脚趾脉搏波在纵轴方向上的幅值；

S4)利用同一个心动周期下通过步骤S1、S2获得的数据，计算得到该心动周期下校正变量；

S5)根据步骤S 4获得心动周期下的校正变量，计算得到该心动周期下校正矩阵；

S6)连续获得多个心动周期下的校正矩阵，对通过步骤S3获得的T_d进行校正。

2.根据权利要求1所述的与舒张压相关的脉搏波传播时间的校正方法，其特征在于，所述步骤S5中的校正矩阵其中，a_i为校正变量中第i校正变量。

3.根据权利要求1所述的与舒张压相关的脉搏波传播时间的校正方法，其特征在于，所述步骤S6具体为：连续获取8个心动周期下的校正矩阵；校正方法为：T_dmb＝T_dm(1-B_m)；其中，B_i为第i个心动周期下的校正矩阵，T_di为第i个心动周期下的T_d。

4.根据权利要求1所述的与舒张压相关的脉搏波传播时间的校正方法，其特征在于，所述第一校正变量a₁通过以下公式计算得到：

若d_1-b≤k_sd-m-0≤d_1-2-b，则a₁＝(d_1-2-b-k_sd-m-0)×0.4；

若k_sd-m-0<d_1-b，则a₁＝24×0.4；

若k_sd-m-0>d_1-2-b，则a₁＝0；

其中，d_1-b＝74～82，d_1-2-b＝98～106，

5.根据权利要求1所述的与舒张压相关的脉搏波传播时间的校正方法，其特征在于，所述第二校正变量a₂通过以下公式计算得到：

若k_sd-m>(d_2-b+(age-14)/15/100)，则a₂＝(k_sd-m-(d_2-b+(age-14)/15/100))×0.5；

若k_sd-m≤(d_2-b+(age-14)/15/100)，则a₂＝0；

其中，d_2-b＝1.33～1.43，age为年龄，若|k_sd-m-0-k_sd-m-ts|≥40且(k_sd-m-0+k_sd-m-ts)/2≥k_sd-m-2，则k_sd-m＝2×k_sd-m-2-(k_sd-m-0+k_sd-m-ts)/2，否则k_sd-m＝k_sd-m-2；

6.根据权利要求1所述的与舒张压相关的脉搏波传播时间的校正方法，其特征在于，所述第三校正变量a₃通过以下公式计算得到：

若c₄<k_d-m-a<c₅，则a₃＝0；

若k_sd-m-0<d₆或k_sd-m-2>d₇，则a₃＝0；

若k_sd-m-0≥d₆+0.10且k_sd-m-2≤d₈且k_d-m-a≤c₄，则a₃＝(c₄-k_d-m-a)×67/100；

若或则a₃＝(c₄-k_d-m-a)×50/100；

若k_sd-m-0≥d₆+0.10且k_sd-m-2≤d₈且k_d-m-a≥c₅，则a₃＝(c₅-k_d-m-a)×62/100；

若或则a₃＝(c₅-k_d-m-a)×45/100；

其中，若|k_sd-m-0-k_sd-m-ts|≥40且(k_sd-m-0+k_sd-m-ts)/2≥k_sd-m-2且k_sd-m-ts≥d_3-2，则否则

若k_sd-m-ts≤d_3-2，则若则若则 c₄＝(d₄+(age-14)/8)/100，d₄＝23～35，c₅＝(d₅+(age-14)/8)/100，d₅＝27～39，d₆＝0.97～1.03，d₇＝1.52～1.58，d₈＝1.42～1.48，d_3-2＝1.21～1.31，d₃＝0.02～0.14，age为年龄。

7.根据权利要求1所述的与舒张压相关的脉搏波传播时间的校正方法，其特征在于，所述第四校正变量a₄通过以下公式计算得到：

若k_s-t-toe>0.8，则a₄＝k_s-t-toe-0.8；

若k_s-t-toe≤0.8，则a₄＝0；

其中，若t_max-toe≥t_ch-toe，则否则

8.根据权利要求1所述的与舒张压相关的脉搏波传播时间的校正方法，其特征在于，所述第五校正变量a₅通过以下公式计算得到：

若k_s-m-toe<d₉，则a₅＝0；

若k_s-m-toe≥d₉且k_s-t-toe≥0.8则a₅＝k_s-m-toe-d₉；

若k_s-m-toe≥d₉且k_s-t-toe<0.8，则a₅＝(k_s-m-toe-d₉)/2；

其中，d₉＝0.67～0.73，

9.根据权利要求1所述的与舒张压相关的脉搏波传播时间的校正方法，其特征在于，所述第六校正变量a₆通过以下公式计算得到：

若k_s-m-toe-ear<1.0，则a₆＝0；

当k_s-m-toe-ear>1.08，则c₆＝1.08，此时，若t_s>220且k_sd-m-0>0.88，则a₆＝c₆-1.0，若t_s<160或k_sd-m-0<0.80，则a₆＝(c₆-1.0)×0.34，若160<t_s≤220或0.80<k_sd-m-0≤0.88，则a₆＝(c₆-1.0)×0.67；

当1.0≤k_s-m-toe-ear≤1.08，则c₆＝k_s-m-toe-ear-1.0，此时若t_s>220且k_sd-m-0>0.88，则a₆＝c₆，若t_s≤160或k_sd-m-0≤0.80，则a₆＝c₆×0.34，若160<t_s≤220或0.80<k_sd-m-0≤0.88，则a₆＝c₆×0.67；

其中，

10.根据权利要求1所述的与舒张压相关的脉搏波传播时间的校正方法，其特征在于，所述第七校正变量a₇通过以下公式计算得到：

若k_ts-toe-ear<1.0，则a₇＝0；

当k_ts-toe-ear>1.08，则c₇＝1.08，此时，若t_s>220且k_sd-m-0>0.88，则a₇＝c₇-1.0，若t_s<160或k_sd-m-0<0.80，则a₇＝(c₇-1.0)×0.34，若160<t_s≤220或0.80<k_sd-m-0≤0.88，则a₇＝(c₇-1.0)×0.67；

当1.0≤k_ts-toe-ear≤1.08，则c₇＝k_ts-toe-ear-1.0，此时，若t_s>220并且k_sd-m-0>0.88，则a₇＝c₇，若t_s≤160或k_sd-m-0≤0.80，则a₇＝c₇×0.34，若160<t_s≤220或0.80<k_sd-m-0≤0.88，则a₇＝c₇×0.67；

其中，