CN107736883A - 血压测量方法及装置 - Google Patents

Abstract

本公开提供一种血压测量方法及血压测量装置，涉及血压测量技术领域。本公开的血压测量方法包括：检测被测者的心阻抗信号和脉搏信号；根据心阻抗信号确定射血起始时刻；根据脉搏信号确定参考时刻；根据射血起始时刻和参考时刻确定脉搏波的传输时间；根据传输时间和时间血压公式确定被测者的血压。

Description

血压测量方法及装置

技术领域

本公开涉及血压测量技术领域，具体而言，涉及一种血压测量方法及血压测量装置。

背景技术

血压是一种重要的人体生理指标，其直接反映着人体健康状况。为了掌握血压状况，需要利用专门的血压测量装置对血压进行测量，以便为高血压等疾病的诊疗提供数据。

现有血压测量装置一般包括水银血压计和电子血压计等，其中，水银血压计主要采用柯氏音法(水银听诊法)测量血压，即通过听取原始血压柯氏音并结合水银柱对应的刻度确定血压。现有的电子血压计主要采用示波法测量血压，即通过感测血流通过血管所产生的振荡波来确定血压。

但是，现有的水银血压计和电子血压计等血压测量装置都需要利用充气袖带等部件对被测者的手臂进行施压才能进行测量，且两次测量需要间隔一段时间，以便充气袖带充放气，这使得现有血压测量装置无法连续测量血压，难以实现血压的长期连续监测。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本公开的目的在于提供一种血压测量方法及血压测量装置，进而至少在一定程度上克服由于相关技术的限制和缺陷而导致的一个或者多个问题。

根据本公开的一个方面，提供一种血压测量方法，包括：

检测被测者的心阻抗信号和脉搏信号；

根据所述心阻抗信号确定射血起始时刻；

根据所述脉搏信号确定参考时刻；

根据所述射血起始时刻和所述参考时刻确定脉搏波的传输时间；

根据所述传输时间和时间血压公式确定所述被测者的血压。

在本公开的一种示例性实施例中，所述时间血压公式为：

其中，BP为所述血压，PTT为所述传输时间，γ为参考系数，ρ为血液粘稠度，d为血管内壁直径，S为脉搏波的传输距离，E₀为压力为0时血管的弹性模量，h为血管壁厚度。

在本公开的一种示例性实施例中，所述参考时刻与所述射血起始时刻位于同一心动周期。

在本公开的一种示例性实施例中，所述传输时间为所述参考时刻与所述射血起始时刻间的时间。

在本公开的一种示例性实施例中，确定所述射血起始时刻包括：

对所述心阻抗信号进行过零点检测，以得到心阻抗过零点；

根据所述心阻抗过零点确定所述射血起始时刻。

在本公开的一种示例性实施例中，确定所述参考时刻包括：

对所述脉搏信号进行微分，以得到脉搏微分信号；

根据所述脉搏微分信号的最大值确定所述参考时刻。

在本公开的一种示例性实施例中，确定所述参考时刻包括：

对所述脉搏信号进行微分，以得到脉搏微分信号；

对所述脉搏微分信号进行过零点检测，以得到脉搏微分过零点；

根据脉搏微分过零点确定所述参考时刻。

在本公开的一种示例性实施例中，所述脉搏信号位于预设阈值范围内。

在本公开的一种示例性实施例中，所述血压测量方法还包括：

将所述血压发送至一能存储所述血压的接收终端。

根据本公开的一个方面，提供一种血压测量装置，包括：

检测模块，用于检测被测者的心阻抗信号和脉搏信号；

第一处理模块，用于根据所述心阻抗信号确定射血起始时刻；

第二处理模块，用于根据所述脉搏信号确定参考时刻；

时间确定模块，根据所述射血起始时刻和所述参考时刻确定脉搏波的传输时间；

血压确定模块，用于根据所述传输时间和时间血压公式确定所述被测者的血压。

本公开的血压测量方法及血压测量装置，可实时采集被测者的心阻抗信号，并根据心阻抗信号确定射血起始时刻；同时，可实时采集被测者的脉搏信号，并根据脉搏信号确定参考时刻；根据上述的射血起始时刻和参考时刻可确定脉搏波的传输时间。由于脉搏波的传输时间和血压线性相关，从而可根据上述传输时间和时间血压公式确定被测者的血压，该时间血压公式用于反映脉搏波的传输时间和血压的关系。由此，可实时测量被测者的血压，实现对被测者血压的长期连续监测。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，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为本公开血压测量方法一实施方式的流程图。

图2为本公开血压测量方法中确定射血起始时刻的流程图。

图3为本公开血压测量方法中确定参考时刻的第一种方式的流程图。

图4为本公开血压测量方法中确定参考时刻的第二种方式的流程图。

图5为本公开血压测量方法另一实施方式的流程图。

图6为本公开血压测量装置一实施方式的方框图。

图7为本公开血压测量装置的检测模块的方框图。

图8为本公开血压测量装置另一实施方式的方框图。

图9为本公开血压测量方法中确定参考时刻的原理示意图。

图10为本公开血压测量方法中确定输出时间的原理示意图。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施方式使得本公开将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的实施方式的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本公开的技术方案而省略所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知技术方案以避免喧宾夺主而使得本公开的各方面变得模糊。

此外，附图仅为本公开的示意性图解，并非一定是按比例绘制。图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。附图中所示的一些方框图是功能实体，不一定必须与物理或逻辑上独立的实体相对应。可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。

用语“一个”、“一”、“该”和“所述”用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等；用语“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等；用语“第一”、“第二”等仅作为标记使用，不是对其对象的数量限制

本示例实施方式中提供了一种血压测量方法，如图1所示，本示例实施方式的血压测量方法可以包括：

步骤S110、检测被测者的心阻抗信号和脉搏信号。

步骤S120、根据所述心阻抗信号确定射血起始时刻。

步骤S130、根据所述脉搏信号确定参考时刻。

步骤S140、根据所述射血起始时刻和所述参考时刻确定脉搏波的传输时间。

步骤S150、根据所述传输时间和时间血压公式确定所述被测者的血压。

本示例实施方式的血压测量方法，可实时采集被测者的心阻抗信号，并根据心阻抗信号确定射血起始时刻；同时，可实时采集被测者的脉搏信号，并根据脉搏信号确定参考时刻；根据射血起始时刻和参考时刻可确定脉搏波的传输时间。由于脉搏波的传输时间和血压线性相关，从而可根据上述传输时间和时间血压公式确定被测者的血压，该时间血压公式用于反映脉搏波的传输时间和血压的关系。由此，可实时测量被测者的血压，以便长期连续监测血压。

下面，将对本示例实施方式中的血压测量方法的各步骤进行进一步的说明。

在步骤S110中，检测被测者的心阻抗信号和脉搏信号。

对于心阻抗信号而言，可在被测者身体的预定部位固定激励电极和测试电极，通过该激励电极向被测者施加激励信号，并通过该测试电极进行实时检测；同时，通过一连接测试电极的测试电路对测试电极检测到的信号进行处理，以实时得到心阻抗信号。上述的激励信号可以是高频低幅恒流电流，例如50KHz正弦恒流(2mA)等。前述的激励电极和测试电极的数量均可以是一个或多个，且激励电极可固定于被测者的颈部，测试电极可固定于被测者的胸部，当然，激励电极和测试电极的固定部位并不限于此，还可以在其它部位，在此不再一一列举。

对于脉搏信号而言，可通过红外脉搏传感器或光电脉搏传感器对被测者的脉搏进行检测，经过降噪、放大等处理后即可实时得到脉搏信号。当然，还可以通过心音脉搏传感器等传感器或者其它能实时检测脉搏信号的测量设备对脉搏信号进行实时检测，在此不再一一列举。

同时，可在一预设阈值范围内检测脉搏信号，使得检测到的脉搏信号位于该预设阈值范围内，以去除过大或过小的异常信号，有利于提高检测结果的准确性。该预设阈值范围可包括一最大阈值和最小阈值，其具体大小在此不做特殊限定，且该预设阈值范围可以是固定不变的，也可每隔一预设时间更新一次，该预设时间可以是1秒、2秒等。

需要说明的是，测量心阻抗信号和脉搏信号的方式并不限于上述实施方式中的内容，还可采用其它方式，只要能实时检测心阻抗信号及脉搏信号即可，具体可参考现有技术中测量心阻抗信号和脉搏信号的方式，在此不再详述。

在步骤S120中，根据心阻抗信号确定射血起始时刻。

该射血起始时刻可为被测者在一个心动周期内的心室射起血起始点对应的时刻。如图2所示，举例而言，确定射血起始时刻可以包括步骤S1210和步骤S1220，其中：

在步骤S1210中，对所述心阻抗信号进行过零点检测，以得到心阻抗过零点。

可采用一过零点检测电路对心阻抗信号进行实时检测，以确定心阻抗的过零点，如图10所示，该过零点可为心阻抗信号的心阻抗图中C波的B点，即心室射起血起始点，心阻抗图的C波及其B点可参考现有心阻抗图，在此不再详述。上述过零点检测电路的具体构成在此不做特殊限定，只要能检测出心阻抗信号的过零点即可，具体可参考现有过零点检测电路。

在步骤S1220中，根据心阻抗过零点确定射血起始时刻。

上述心阻抗过零点所对应的时刻即可作为射血起始时刻，即射血起始时刻可为心阻抗图中C波的B点对应的时刻。当然，还可以采用其它方式确定射血起始时刻，例如通过图像识别技术，从心阻抗图的中识别出在一心动周期内的射血起始时刻等，在此不再一一列举。

在步骤S130中，根据所述脉搏信号确定参考时刻。

该参考时刻可以是脉搏信号形成的脉搏波中一特征点所对应的时刻，该特征点可以是脉搏波在一心动周期内的波峰、波谷或斜率最大点，当然，也可以是其它点。确定上述参考时刻的方式有多种。同时，该参考时刻与上述射血起始时刻可以是位于同一心动周期内的时刻，也可以是位于不同心动周期内的时刻。举例而言：

第一种确定所述参考时刻的方式

可将脉搏波在一心动周期内的波峰或波谷作为确定参考时刻的特征点。具体而言，确定所述参考时刻包括步骤S1310、步骤S1320和步骤S1330，其中：

在步骤S1310中，对所述脉搏信号进行微分，以得到脉搏微分信号。

可将脉搏信号实时输入一微分运算电路，通过该微分运算电路对脉搏信号进行微分，实时得到脉搏微分信号。该微分运算电路的具体结构可参考现有的微分运算电路，在此不再详述。脉搏微分信号对应于脉搏波上的点的斜率。

在步骤S1320中，对所述脉搏微分信号进行过零点检测，以得到脉搏微分过零点。

脉搏微分过零点为数值为零的脉搏微分信号，对于脉搏波而言，该脉搏微分过零点即对应于脉搏波在一心动周期内的波峰或波谷，该波峰点或波谷点的斜率为零。

在步骤S1330中，根据脉搏微分过零点确定所述参考时刻。

由于脉搏微分信号是对脉搏信号进行微分运算而获得，因此，根据上述脉搏微分过零点可确定对应的脉搏信号和对应的时刻，该时刻即为上述参考时刻，也就是脉搏波在一心动周期内的波峰或波谷对应的时刻。

第二种确定所述参考时刻的方式

可将脉搏波在一心动周期内的斜率最大点作为确定参考时刻的特征点。具体而言，确定参考时刻可以包括步骤S1310＇和步骤S1320＇，其中：

在步骤S1310＇中，对所述脉搏信号进行微分，以得到脉搏微分信号。

得到脉搏微分信号的方法可参考上述步骤S1310，在此不再详述。

在步骤S1320＇中，根据所述脉搏微分信号的最大值确定所述参考时刻。

可利用峰值检波电路对脉搏微分信号进行检测，得出脉搏微分信号的最大值，该脉搏微分信号的最大值为脉搏波在一心动周期内的斜率最大点的斜率，即斜率由上升向下降过渡的点的斜率，可据此确定该点对应的脉搏微信号及其时刻，并以该时刻作为参考时刻。当然，也可以通过其它方式确定脉搏微分信号的最大值，在此不再一一列举。

如图9所示，图9中S₁为脉搏信号的脉搏波，S₁＇为脉搏微分信号的波形，a点、b点和c点位于同一心动周期，且a点为脉搏波的波谷，b点为脉搏波的斜率最大点，c点为脉搏波的波峰。

在本公开的其它实施方式中，还可通过图像识别技术对脉搏波进行图像识别，以确定脉搏波的波峰、波谷或者斜率最大点对应的时刻，从而得到参考时刻。当然，可以采用其它方式得到上述参考时刻，在此不再一一列举。

在步骤S140中，根据所述射血起始时刻和所述参考时刻确定脉搏波的传输时间。

若参考时刻与射血起始时刻可在同一心动周期，上述传输时间可为上述参考时刻与射血起始时刻所间隔的时间。举例而言，当参考时刻为脉搏信号的最大斜率时刻时，可计算最大斜率时刻与射血起始时刻的差值的绝对值，从而得到脉搏波的传输时间。若参考时刻与射血起始时刻在不同的心动周期，则可在参考时刻与射血起始时刻的间隔时间的基础上减去间隔的周期。

举例而言，如图10所示，图10中S₁为心阻抗波，B点的时刻为射血起始时刻；S₂为脉搏波，A点为参考时刻，PTT为脉搏波的传输时间。

在步骤S150中，根据所述传输时间和时间血压公式确定所述被测者的血压。

上述时间血压公式可以是：

在该时间血压公式中，BP为被测者的血压，PTT为上述传输时间，γ为参考系数，ρ为血液粘稠度，d为血管内壁直径，S为脉搏波的传输距离，E₀为压力为0时血管的弹性模量，h为血管壁厚度。其中，γ、ρ、d、S、E₀和h均可以是验数据或者事先经过试验确定的数据，且γ可为0.016～0.018mmHG，由此，在传输时间PTT确定后，即可带入上述时间血压公式计算出被测者的血压BP。由于传输时间可通过上述步骤S110～步骤S140实时确定，从而可实时确定被测者的血压，实现血压的长期连续测量。

在本公开的其它实施方式中，时间血压公式还可以是：

BP＝A×PTT+B；

其中，A和B均为常数系数，且均可以通过试验数据拟合而确定，例如，A＝297，B＝0.839，或者，A＝283，B＝0.745。当然，时间血压公式并不限于上述实施方式中的形式，其还可以是其它形式，只要能反映传输时间和血压之间的关系即可，在此不再一一列举。

如图5所示，本公开的另一示例实施方式种，血压测量方法在上述示例实施方式的基础上还可以包括：

步骤S160，将所述血压发送至一能存储所述血压的接收终端。

在步骤S160中，接收终端可以是计算机、手机等，将血压发送至接收终端的方式可以是无线或有线的方式。

下述为本发明装置实施例，可以用于执行本发明方法实施例。对于本发明装置实施例中未披露的细节，请参照本发明方法实施例。

本示例实施方式还提供一种血压测量装置，如图6所示，本示例实施方式的血压测量装置可以包括检测模块1、第一处理模块2、第二处理模块3、时间确定模块4和血压确定模块5。

在本示例实施方式中，检测模块1可用于检测被测者的心阻抗信号和脉搏信号。如图7所示，检测模块1可以包括心阻抗检测单元11和脉搏检测单元12，其中：

心阻抗检测单元11可用于检测被测者的心阻抗，并得到心阻抗信号。举例而言，心阻抗检测单元11可以包括激励电极、测试电极和测试电路，可通过该激励电极向被测者施加激励信号，并利用该测试电极进行检测，通过该测试电路对测试电极检测到的信号进行处理后，即可得到心阻抗信号。

脉搏检测单元12可用于检测被测者的脉搏，并得到脉搏信号。举例而言，脉搏检测单元12可以采用光电脉搏传感器或红外脉搏传感器等器件对被测者的脉搏进行检测，得到脉搏信号。

在本示例实施方式中，第一处理模块2可用于根据所述心阻抗信号确定射血起始时刻。

在本示例实施方式中，第二处理模块3可用于根据所述脉搏信号确定参考时刻。

在本示例实施方式中，时间确定模块4可根据所述射血起始时刻和所述参考时刻确定脉搏波的传输时间。

在本示例实施方式中，血压确定模块5可用于根据所述传输时间和时间血压公式确定所述被测者的血压。

如图8所示，在本公开的另一实施方式种，血压测量装置在上述示例实施方式的基础上还可以包括通信模块6，该通信模块6可以是无线通信模块，其可以包括收发组件以及控制组件等，具体可参考现有的无线通信模块，在此不再详述。该通信模块6可通过无线通信的方式与手机、计算机等接收终端进行通信，可将测量所得的血压发送至该接收终端，进行存储。当然，该通信模块6也可以采用能通过有线方式与接收终端通信的装置。

上述血压测量装置中各模块或单元的具体细节已经在对应的血压测量方法中进行了详细描述，因此此处不再赘述。

应当注意，尽管在上文详细描述中提及了用于动作执行的设备的若干模块或者单元，但是这种划分并非强制性的。实际上，根据本公开的实施方式，上文描述的两个或更多模块或者单元的特征和功能可以在一个模块或者单元中具体化。反之，上文描述的一个模块或者单元的特征和功能可以进一步划分为由多个模块或者单元来具体化。

此外，尽管在附图中以特定顺序描述了本公开中方法的各个步骤，但是，这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些步骤，或是必须执行全部所示的步骤才能实现期望的结果。附加的或备选的，可以省略某些步骤，将多个步骤合并为一个步骤执行，以及/或者将一个步骤分解为多个步骤执行等。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员易于理解，这里描述的示例实施方式可以通过软件实现，也可以通过软件结合必要的硬件的方式来实现。因此，根据本公开实施方式的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等)中或网络上，包括若干指令以使得一台计算设备(可以是个人计算机、服务器、移动终端、或者网络设备等)执行根据本公开实施方式的方法。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。

Claims (10)

1.一种血压测量方法，其特征在于，包括：

检测被测者的心阻抗信号和脉搏信号；

根据所述心阻抗信号确定射血起始时刻；

根据所述脉搏信号确定参考时刻；

根据所述射血起始时刻和所述参考时刻确定脉搏波的传输时间；

根据所述传输时间和时间血压公式确定所述被测者的血压。

2.根据权利要求1所述血压测量方法，其特征在于，所述时间血压公式为：

<mrow> <mi>B</mi> <mi>P</mi> <mo>=</mo> <mfrac> <mn>1</mn> <mi>&amp;gamma;</mi> </mfrac> <mo>&amp;lsqb;</mo> <mi>l</mi> <mi>n</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mfrac> <mrow> <msup> <mi>&amp;rho;dS</mi> <mn>2</mn> </msup> </mrow> <mrow> <msub> <mi>E</mi> <mn>0</mn> </msub> <mi>h</mi> </mrow> </mfrac> <mo>)</mo> </mrow> <mo>-</mo> <mn>2</mn> <mi>l</mi> <mi>n</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>P</mi> <mi>T</mi> <mi>T</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>&amp;rsqb;</mo> <mo>;</mo> </mrow>

其中，BP为所述血压，PTT为所述传输时间，γ为参考系数，ρ为血液粘稠度，d为血管内壁直径，S为脉搏波的传输距离，E₀为压力为0时血管的弹性模量，h为血管壁厚度。

3.根据权利要求1所述血压测量方法，其特征在于，所述参考时刻与所述射血起始时刻位于同一心动周期。

4.根据权利要求3所述血压测量方法，其特征在于，所述传输时间为所述参考时刻与所述射血起始时刻间的时间。

5.根据权利要求1～4任一项所述血压测量方法，其特征在于，确定所述射血起始时刻包括：

对所述心阻抗信号进行过零点检测，以得到心阻抗过零点；

根据所述心阻抗过零点确定所述射血起始时刻。

6.根据权利要求1所述血压测量方法，其特征在于，确定所述参考时刻包括：

对所述脉搏信号进行微分，以得到脉搏微分信号；

根据所述脉搏微分信号的最大值确定所述参考时刻。

7.根据权利要求1所述血压测量方法，其特征在于，确定所述参考时刻包括：

对所述脉搏信号进行微分，以得到脉搏微分信号；

对所述脉搏微分信号进行过零点检测，以得到脉搏微分过零点；

根据脉搏微分过零点确定所述参考时刻。

8.根据权利要求6或7任一项所述血压测量方法，其特征在于，所述脉搏信号位于预设阈值范围内。

9.根据权利要求1所述血压测量方法，其特征在于，所述血压测量方法还包括：

将所述血压发送至一能存储所述血压的接收终端。

10.一种血压测量装置，其特征在于，包括：

检测模块，用于检测被测者的心阻抗信号和脉搏信号；

第一处理模块，用于根据所述心阻抗信号确定射血起始时刻；

第二处理模块，用于根据所述脉搏信号确定参考时刻；

时间确定模块，根据所述射血起始时刻和所述参考时刻确定脉搏波的传输时间；

血压确定模块，用于根据所述传输时间和时间血压公式确定所述被测者的血压。