CN107348952A - 脉搏模式演化差分血压监测系统 - Google Patents

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高秀敏
单新治
苗玉
王冠学
曾祥堉
包颖
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    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
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    • A61B5/02—Detecting, measuring or recording pulse, heart rate, blood pressure or blood flow; Combined pulse/heart-rate/blood pressure determination; Evaluating a cardiovascular condition not otherwise provided for, e.g. using combinations of techniques provided for in this group with electrocardiography or electroauscultation; Heart catheters for measuring blood pressure
    • A61B5/021—Measuring pressure in heart or blood vessels
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    • A61B5/021—Measuring pressure in heart or blood vessels
    • A61B5/02141—Details of apparatus construction, e.g. pump units or housings therefor, cuff pressurising systems, arrangements of fluid conduits or circuits

Abstract

本发明涉及一种脉搏模式演化差分血压监测系统，两个脉搏传感器与脉搏传感器调制驱动模块连接，脉搏传感器调制驱动模块产生调制驱动信号给两个脉搏传感器；两个脉搏传感器与数据分析处理模块相连接，两个脉搏传感器将所采集的脉搏数据信息传递给数据分析处理模块；数据分析处理模块与脉搏传感器调制驱动模块相连接，数据分析处理模块和脉搏传感器调制驱动模块进行信息双向传输；数据分析处理模块和参数接口模块相连接，数据分析处理模块采用模式演化差分解析血流参数和血管参数，将分析得到的血压参数传递给参数接口模块，参数接口模块对外输出被监测血压参数。本发明监测精度高、实时监测、一致性好、抗干扰性强、高可靠性。

Description

脉搏模式演化差分血压监测系统
技术领域
本发明涉及一种血压监测系统，特别是一种应用于血管检查、健康监测、医疗诊断、健康管理、生命科学、生物技术、人机交互、行为组织、心理学、智慧感知等领域中的脉搏模式演化差分血压监测系统，属于血压监测技术领域。
背景技术
高血压是最常见的慢性非传染性疾病，也是心血管病脑血管病最重要的危险因素。根据《中国心血管疾病报告》：2010年中国因高血压死亡共计204.3万例（男性115.4万，女性88.9万），占全部死亡的24.6%；中国在1958～1959年、1979～1980年、1991和2002年进行过4次全国范围内的高血压抽样调查，15岁以上人群高血压的患病率分别为5.1%、7.7%、13.6%和17.7%，总体呈上升趋势。2015年6月30日国务院新闻办发布2012年国民营养与慢性病状况调查报告，中国18岁以上居民高血压患病率为25.2%，根据2010年第六次全国人口普查数据测算患病人数为2.7亿。报告指出：2009年高血压的知晓率、治疗率和控制率分别为26.1%、22.8%和6.1%；高血压儿童较血压正常儿童在成年后更易患高血压并发生心血管重构，患病风险分别是血压正常儿童的2.1倍和1.5倍，且风险随着年龄组上升而升高；儿童至成年持续高血压组人群出现心、肾功能损害的风险比血压始终正常的人群增加3倍。血压实时动态监测具有重要的学术研究意义和广泛应用价值。
在先技术中存在血压检测系统，参见美国专利，名称为Apparatus and methodfor pulse detection，授权专利号为US7270636B2，专利授权时间为2007年09月18日,专利权人为DailyCare BioMedical Inc，以及参见市场上常见的诸多品牌血压计，例如松下血压计、欧姆龙血压计、会好血压计、强生血压计、鱼跃血压计、九安血压计、李医生血压计、西铁城血压计、康庄血压计、海尔血压计等等。在先技术和产品具有相当的优点，但是存在一些本质不足：1）均采用袖带模式，测量时要正确在手臂上绑好袖带，心情放松，然后把电子血压计的袖带空气排尽后，绑在左臂或者右臂上，与心脏平齐，测量过程中袖带存在充气和放气过程，设备结构复杂、体积难于微小型化、使用过程注意事项多、容易受外界干扰；2）在使用袖带测量血压过程中，人体存在一定压迫感，对被测者身心产生一定压力，影响使用舒适度，用户体验感弱，以及对测量结果有影响；3）监测过程需要较长时间，无法实现动态实时监测，并且监测灵活性差、适用范围有限、功能难于扩充。
发明内容
本发明的目的在于针对上述技术的不足，提供一种脉搏模式演化差分血压监测系统，该系统具有结构简洁、使用方法简单、监测精度高、易于微小型化、抗干扰性强、心理舒适度好、用户体验感强、实时监测、高可靠性、适用范围广、灵活性强、功能易于扩充等特点。
为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种脉搏模式演化差分血压监测系统，包括第一脉搏传感器、第二脉搏传感器、脉搏传感器调制驱动模块、数据分析处理模块、参数接口模块，其特征在于：所述的第一脉搏传感器和第二脉搏传感器之间为刚性连接，相互具有固定距离和位置，第一脉搏传感器和第二脉搏传感器与脉搏传感器调制驱动模块连接，所述脉搏传感器调制驱动模块产生调制驱动信号给第一脉搏传感器和第二脉搏传感器；第一脉搏传感器和第二脉搏传感器还与数据分析处理模块相连接，第一脉搏传感器和第二脉搏传感器将所采集的脉搏数据信息传递给数据分析处理模块；数据分析处理模块与脉搏传感器调制驱动模块相连接，数据分析处理模块和脉搏传感器调制驱动模块进行信息双向传输；数据分析处理模块和参数接口模块相连接，数据分析处理模块采用模式演化差分解析血流参数和血管参数，将分析得到的血压参数传递给参数接口模块，参数接口模块对外输出被监测血压参数。
所述第一脉搏传感器和第二脉搏传感器均与被监测区域贴靠式接触．
所述第一脉搏传感器和第二脉搏传感器为压电脉搏传感器、压阻脉搏传感器、声学脉搏传感器、光电脉搏传感器的一种。
本发明的有益效果是：利用脉搏模式演化规律，基于血管动态模式与血管血液生理参数存在直接作用原理，在血管区域多点采集动态脉搏模式，根据脉搏模式与血管血液生理参数关系，进行脉搏模式空间域和时间域分析，进行动态参数和静态参数分离，以及血流参数和血管参数解析，得到血压参数，同时也可以拓展到其它血管血液生理参数监测。
与现有技术相比，本发明的具有以下特点：
1）在先技术和产品具有相当的优点，但是存在一些本质不足，均采用袖带模式，测量时要正确在手臂上绑好袖带，心情放松，然后把电子血压计的袖带空气排尽后，绑在左臂或者右臂上，与心脏平齐，测量过程中袖带存在充气和放气过程，设备结构复杂、体积难于微小型化、使用过程注意事项多、容易受外界干扰。本发明利用脉搏模式演化规律，基于血管动态模式与血管血液生理参数存在直接作用原理，在血管区域多点采集动态脉搏模式，根据脉搏模式与血管血液生理参数关系，进行脉搏模式空间域和时间域分析，进行动态参数和静态参数分离，以及血流参数和血管参数解析，得到血压参数，具有结构简洁、方法简单、监测精度高、易于微小型化、抗干扰性强等特点；
2）在先技术和产品在使用袖带测量血压过程中，人体存在压迫感，对被测者身心产生一定压力，影响使用舒适度，用户体验感弱，以及对测量结果有影响。本发明采用贴靠式无创脉搏参数监测构架，无需袖带，本质上避免了袖带充气放气，具有心理舒适度好、用户体验感强、实时监测、高可靠性等特点；
3）在先技术和产品的监测过程需要较长时间，无法实现动态实时监测，并且监测灵活性差、适用范围有限、功能难于扩充。本发明采用血管区域多点采集动态脉搏模式，实时动态采集脉搏模式数据，进行模式分析，根据脉搏模式与血管血液生理参数关系，得到所需参数动态监测，具有适用范围广、灵活性强、功能易于扩充等特点。
附图说明
图1为本发明的脉搏模式演化差分血压监测系统示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明创造作进一步说明。
本发明的脉搏模式演化差分血压监测系统及方法，采用贴靠式无创脉搏参数监测构架，基于血管动态模式与血管血液生理参数存在直接作用原理，在血管区域多点采集动态脉搏模式，根据脉搏模式与血管血液生理参数关系，进行脉搏模式空间域和时间域分析，进行动态参数和静态参数分离，以及血流参数和血管参数解析，得到血压参数。
如图1所示，一种脉搏模式演化差分血压监测系统，包括第一脉搏传感器1、第二脉搏传感器2、脉搏传感器调制驱动模块3、数据分析处理模块4、参数接口模块5。
第一脉搏传感器1和第二脉搏传感器2之间为刚性连接，相互具有固定距离和位置，第一脉搏传感器1和第二脉搏传感器2均可以与被监测区域贴靠式接触；第一脉搏传感器1和第二脉搏传感器2均与脉搏传感器调制驱动模块3相连接，脉搏传感器调制驱动模块3产生调制驱动信号给第一脉搏传感器1和第二脉搏传感器2；第一脉搏传感器1和第二脉搏传感器2均与数据分析处理模块4相连接，第一脉搏传感器1和第二脉搏传感器2将所采集的脉搏数据信息传递给数据分析处理模块4；数据分析处理模块4与脉搏传感器调制驱动模块3相连接，数据分析处理模块4和脉搏传感器调制驱动模块3可以进行信息双向传输；数据分析处理模块4和参数接口模块5相连接，数据分析处理模块4将分析得到的参数传递给参数接口模块5，参数接口模块5实现参数对外输出。
本实施例的具体工作过程为：第一脉搏传感器1和第二脉搏传感器2相互之间位置固定，并且都贴在被检测区域6；脉搏传感器调制驱动模块3产生调制驱动信号给第一脉搏传感器1和第二脉搏传感器2，第一脉搏传感器1采集到的第一脉搏时序信息，第二脉搏传感器2采集到的第二脉搏时序信息；第一脉搏传感器1和第二脉搏传感器2均与数据分析处理模块4相连接，第一脉搏传感器1将第一脉搏时序信息传输给数据分析处理模块4，第二脉搏传感器2将第二脉搏时序信息传输给数据分析处理模块4；数据分析处理模块4对基于血管动态模式与血管血液生理参数存在直接作用原理，在血管区域多点采集动态脉搏模式，根据脉搏模式与血管血液生理参数关系，进行脉搏模式空间域和时间域分析，进行动态参数和静态参数分离，以及血流参数和血管参数解析，数据分析处理模块4采用模式演化差分解析血流参数和血管参数，得到被监测参数，动态传输给参数接口模块5实现参数对外输出。
本实施例中，第一脉搏传感器1和第二脉搏传感器2均为压电脉搏传感器，脉搏传感器调制驱动模块3采用FPGA加DSP构架，数据分析处理模块4采用FPGA构架，参数接口模块5采用ARM加FPGA结构，被监测部位6为手臂内侧。本实施例成功实现了脉搏、血压、脉搏波形速度等的多参数监测，克服了现在技术不足。
本发明中机械结构、时序控制、模块构建、信号传输、数据处理算法等均为成熟技术，本发明的发明点在于基于脉搏模式检测分析技术，贴靠式无创血压参数监测构架，基于血管动态模式与血管血液生理参数存在直接作用原理，在血管区域多点采集动态脉搏模式，根据脉搏模式与血管血液生理参数关系，进行脉搏模式空间域和时间域分析，进行动态参数和静态参数分离，以及血流参数和血管参数解析，得到血压参数，同时实现了其它血管血液生理参数监测，给出结构简洁、方法简单、监测精度高、易于微小型化、抗干扰性强、心理舒适度好、用户体验感强、实时监测、高可靠性、适用范围广、灵活性强、功能易于扩充的一种脉搏模式演化差分血压监测方法，本质上避免在先技术的不足。
以上所述的具体实施方式对本发明创造的技术方案和有益效果进行了详细说明，应理解的是以上所述仅为本发明的最优选实施例，并不用于限制本发明，凡在本发明的原则范围内所做的任何修改、补充和等同替换等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种脉搏模式演化差分血压监测系统，包括第一脉搏传感器（1）、第二脉搏传感器（2）、脉搏传感器调制驱动模块（3）、数据分析处理模块（4）、参数接口模块（5），其特征在于：所述的第一脉搏传感器（1）和第二脉搏传感器（2）之间为刚性连接，相互具有固定距离和位置，第一脉搏传感器（1）和第二脉搏传感器（2）与脉搏传感器调制驱动模块（3）连接，所述脉搏传感器调制驱动模块（3）产生调制驱动信号给第一脉搏传感器（1）和第二脉搏传感器（2）；第一脉搏传感器（1）和第二脉搏传感器（2）还与数据分析处理模块（4）相连接，第一脉搏传感器（1）和第二脉搏传感器（2）将所采集的脉搏数据信息传递给数据分析处理模块（4）；数据分析处理模块（4）与脉搏传感器调制驱动模块（3）相连接，数据分析处理模块（4）和脉搏传感器调制驱动模块（3）进行信息双向传输；数据分析处理模块（4）和参数接口模块（5）相连接，数据分析处理模块（4）采用模式演化差分解析血流参数和血管参数，将分析得到的血压参数传递给参数接口模块（5），参数接口模块（5）对外输出被监测血压参数。
2.根据权利要求1所述的脉搏模式演化差分血压监测系统，其特征在于：所述第一脉搏传感器（1）和第二脉搏传感器（2）均与被监测区域贴靠式接触。
3.根据权利要求1或２所述的脉搏模式演化差分血压监测系统，其特征在于：所述第一脉搏传感器（1）和第二脉搏传感器（2）为压电脉搏传感器、压阻脉搏传感器、声学脉搏传感器、光电脉搏传感器的一种。
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