CN112587103A - 一种血管弹性性质的评测装置及评测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种血管弹性性质的评测装置及评测方法，装置包括：连通器连接袖带、气压模块以构成密闭腔室；气压模块给袖带充气及放气，采集压力信号及脉搏波信号；柯氏音提取模块采集柯氏音信号并预处理；数据处理模块控制气压模块充气，根据升压过程中的脉搏波信号及压力信号控制气压模块降压放气，根据待测者体重、降压过程中压力信号、待测者脉搏波信号及预处理后的柯氏音信号，得到血管弹性性质的指标值。本发明采用连通器将袖带、气压模块连通，形成密封空腔，保证了信号的准确与完整；数据处理模块控制气压模块对袖带进行充气及放气，并根据待测者体重、降压过程的压力信号、脉搏波信号及柯氏音信号，得到准确的血管弹性性质的指标值。

Description

一种血管弹性性质的评测装置及评测方法

技术领域

本发明涉及医疗器械领域，具体涉及一种血管弹性性质的评测装置及评测方法。

背景技术

心血管系统疾病具有很高的致死、致残率，但是在疾病早期往往没有明显的临床现象。血管硬化程度与年龄呈正相关趋势，且不可逆装，因此，做好疾病的早期筛查与发现动脉硬化病变，有助于更加有效地防治心血管疾病，将心血管疾病的防控关口提前，有效降低心血管疾病发病率，以降低心血管疾病的致死率和致残率。动脉僵硬度升高是心血管疾病发病和死亡的独立危险因子，是不良心血管事件的强预测因子。无创性检测动脉僵硬度对于心血管疾病防治具有重要意义。而根据此前的学者研究显示，血压与血管硬化是相互影响的，血压的持续升高将会导致血管硬化，反过来血管硬化也会导致血压升高。传统的血管参数测量包括血压测量和血管力学特性测量，但是上述两种参数的精准测量相互独立的，采用测量脉搏波速度的方法来测量血管弹性，但其对应的血压测量值不够精准；传统的柯氏音血压测量方法虽然能精准测量血压，但无法得到血管力学特性参数。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的在检测血管硬化程度时，血压测量精度差，并无法准确得到血管力学特性参数的缺陷，从而提供一种血管弹性性质的评测装置及评测方法。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

第一方面，本发明实施例提供一种血管弹性性质的评测装置，包括：连通器、袖带、气压模块、柯氏音提取模块及数据处理模块，其中，连通器，用于连接袖带、气压模块以构成密闭腔室；气压模块，其与数据处理模块及袖带连接，并通过连通器与袖带连接，用于给袖带充气及放气，并采集袖带内升压过程及降压过程中的压力信号及待测者的脉搏波信号；柯氏音提取模块，与袖带连接，用于采集柯氏音信号并对其进行预处理；数据处理模块，其分别与气压模块、柯氏音提取模块连接，用于根据接收的检测触发信号生成充气信号至气压模块，控制气压模块加压充气，并根据升压过程中的脉搏波信号及压力信号，生成放气信号至气压模块，控制气压模块降压放气，并根据待测者体重、降压过程中袖带内压力信号、待测者的脉搏波信号及预处理后的柯氏音信号，得到血管弹性性质的指标值。

在一实施例中，血管弹性性质的评测装置还包括：储存模块，与数据处理模块、用户输入模块及显示模块连接，用于存储血管弹性性质的指标值；用户输入模块，与数据处理模块连接，用于接收用户输入的检测触发信号并发送至数据处理模块，查找检测历史记录；显示模块，与数据处理模块及储存模块连接，用于显示检测过程进度以及血管弹性性质的指标值。

在一实施例中，气压模块包括：气压压力传感器、加压气泵及电子控制排气阀，其中，气压压力传感器，其置于袖带内侧，与数据处理模块连接，用于采集袖带内升压过程中的压力信号及脉搏波信号、降压过程中的压力信号及待测者的脉搏波信号；加压气泵，其与数据处理模块连接，并通过连通器与袖带连接，用于根据充气信号，对袖带进行充气；电子控制排气阀，其与数据处理模块连接，并通过连通器与袖带连接，用于根据放气信号，对袖带进行放气。

在一实施例中，柯氏音提取模块包括：柯氏音信号传感器及柯氏音信号处理电路，其中，柯氏音信号传感器，其置于袖带内侧，与柯氏音信号处理电路，用于采集柯氏音信号；柯氏音信号处理电路，其分别与柯氏音信号传感器及数据处理模块连接，用于对柯氏音信号进行去噪及信号放大、和/或滤波处理。

在一实施例中，袖带包括：气囊，气囊通过导管与连通器连接。

在一实施例中，连通器包括三个接口，其中，第一接口与电子控制排气阀连接，第二接口与加压气泵连接，第三接口通过导管与气囊连接。

在一实施例中，柯氏音传感器为高灵敏度的振动接触式传感器；气压压力传感器与柯氏音传感器的采样频率相同。

第二方面，本发明实施例提供一种血管弹性性质的评测方法，基于第一方面的血管弹性性质的评测装置，评测方法包括：数据处理模块根据接收的检测触发信号生成充气信号至气压模块，控制气压模块加压充气；气压模块检测袖带内压力信号及脉搏波信号，得到加压过程中的压力信号及脉搏波信号；数据处理模块根据脉搏波信号，判断加压过程中的压力是否达到预设压力阈值，当其达到时，生成放气信号至气压模块，控制气压模块降压放气；气压模块检测袖带内压力信号及脉搏波信号，得到降压过程中的压力信号及脉搏波信号；柯氏音提取模块采集柯氏音信号并对其进行预处理，得到预处理后的的柯氏音信号；数据处理模块根据待测者体重、降压过程中袖带内压力信号、待测者的脉搏波信号及预处理后的柯氏音信号，得到血管弹性性质的指标值，结合待测者BMI、血脂、血压信息，综合判断健康风险，得到待测者健康风险。

在一实施例中，数据处理模块根据脉搏波信号，判断加压过程中的压力是否达到第一预设压力阈值的过程，包括：数据处理模块根据脉搏波信号，并利用预设估算方法，估算加压过程中脉搏波的先验参数，并根据先验参数判断加压过程中的压力是否达到预设压力阈值，先验参数包括：脉搏波最大幅度值、心率、收缩压。

在一实施例中，数据处理模块根据待测者体重、降压过程中袖带内压力信号、待测者的脉搏波信号及预处理后的柯氏音信号，得到血管弹性性质的指标值的过程，结合待测者BMI、血脂、血压信息，综合判断健康风险，得到待测者健康风险，包括：数据处理模块根据降压过程中袖带内压力信号，计算待测者的血压；利用训练好的神经网络模型及待测者的脉搏波信号，对预处理后的柯氏音信号进行心跳周期分帧处理，定位柯氏音信号出现与消失的端点，得到分帧后的柯氏音信号；对分帧后的柯氏音信号进行傅里叶变换，得到柯氏音信号频谱；根据柯氏音信号频谱，得到柯氏音振动血管的固有频率，并根据待测者体重、柯氏音振动血管的固有频率，得到待测者的血压弹性模量值；根据待测者的血压及血压弹性模量值，利用预设加权公式，得到血管弹性性质的指标值，结合待测者BMI、血脂、血压信息，综合判断健康风险，得到待测者健康风险。

第三方面，本发明实施例提供一种计算机设备，包括：至少一个处理器，以及与至少一个处理器通信连接的存储器，其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的指令，指令被至少一个处理器执行，以使至少一个处理器执行本发明实施例第一方面的血管弹性性质的评测方法。

第四方面，本发明实施例提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机指令，计算机指令用于使计算机执行本发明实施例第一方面的血管弹性性质的评测方法。

本发明技术方案，具有如下优点：

1.本发明提供的血管弹性性质的评测装置及评测方法，采用连通器将袖带、气压模块连通，以形成一个密封空腔，防止了外部信号干扰柯氏音信号，保证了信号的准确与完整；数据处理模块控制气压模块对袖带进行充气及放气，并根据待测者体重、气压模块采集的压力信号、脉搏波信号及柯氏音提取模块采集的柯氏音信号，得到准确的血管弹性性质的指标值，以便分析血管的弹性性质。

2.本发明提供的血管弹性性质的评测装置，采用有多个连接口的连通器密闭性的连接袖带，加压气泵，电子控制排气阀以形成一个密封空腔，柯氏音信号提取传感器嵌入袖带内侧，紧贴皮肤，袖带同时又起到隔绝外界的作用，使得柯氏音信号不易受到外界的影响，提高了柯氏音信号的准确性；采用了高灵敏度的振动接触式传感器来采集柯氏音信号，相比于驻极体式的麦克风更不易受环境噪声的干扰，采集到的信号精度与准确度更高。

3.本发明提供的血管弹性性质的评测装置，用户通过用户输入模块控制检测启动及终止，以及查询历史记录，并通过用户输入模块输入待测者姓名、检测日期等，储存模块储存不同待测者的血管弹性性质的指标值，且将血管弹性性质的指标值与其对应的待测者姓名及检测日期对应储存，便于用户查询。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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血管弹性性质的评测装置一个具体示例的组成图；

图2为本发明实施例提供的血管弹性性质的评测装置另一个具体示例的组成图；

图3为本发明实施例提供的血管弹性性质的评测装置另一个具体示例的组成图；

图4为本发明实施例提供的血管弹性性质的评测装置另一个具体示例的组成图；

图5为本发明实施例提供的柯氏音信号处理电路的具体电路图；

图6为本发明实施例提供的连通器具体结构；

图7为本发明实施例提供的血管弹性性质的评测方法一个具体示例的组成图；

图8为本发明实施例提供的血管弹性性质的评测方法另一个具体示例的组成图；

图9为本发明实施例提供的计算机设备一个具体示例的组成图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

本发明实施例提供一种血管弹性性质的评测装置，应用于需要对血管进行弹性性质分析的场合，如图1所示，包括：连通器1、袖带2、气压模块3、柯氏音提取模块4及数据处理模块5。

如图1所示，本发明实施例的连通器1用于连接袖带2、气压模块3以构成密闭腔室，袖带2内置气囊，气囊通过导管与连通器1连接；

气压模块3，其与数据处理模块5及袖带2连接，用于给袖带2充气及放气，并采集袖带2内升压过程及降压过程中的压力信号及待测者的脉搏波信号；

柯氏音提取模块4，与袖带2连接，用于采集柯氏音信号并对其进行预处理；

数据处理模块5，其分别与气压模块3、柯氏音提取模块4连接，用于根据接收的检测触发信号生成充气信号至气压模块3，控制气压模块3加压充气，并根据升压过程中的脉搏波信号及压力信号，生成放气信号至气压模块3，控制气压模块3降压放气，并根据待测者体重、降压过程中袖带2内压力信号、待测者的脉搏波信号及预处理后的柯氏音信号，得到血管弹性性质的指标值。

本发明实施例中，当气压模块3对袖带2内的气囊充气，该气囊鼓起，使得袖带2相对待测者胳膊收紧，从而束紧胳膊，以便当气压模块3将气囊内的气体线性放出时，柯氏音提取模块4采集血管振动产生的柯氏音信号。

如图1所示，本发明实施例的数据处理模块5根据接收的检测触发信号发出充气信号控制气压模块3对袖带2内的气囊充气，气压模块3检测充气过程(即升压过程)中的脉搏波信号及压力信号，由于每个待测者的个体差异的不同，数据处理模块5根据升压过程中的压力信号及脉搏波信号，估算待测者加压过程中脉搏波最大幅度值、心率、收缩压等先验参数，以判断气囊内的压力是否达到预设压力阈值，当其达到时，发出放气信号控制气压模块3对气囊进行放气，在放气过程中，气压模块3检测放气过程(即降压过程)中的脉搏波信号及压力信号，柯氏音提取模块4检测柯氏音信号并对其进行预处理，数据处理模块5根据待测者体重、降压过程中袖带2内压力信号、待测者的脉搏波信号及预处理后的柯氏音信号，得到血管弹性性质的指标值。

本发明实施例的数据处理模块5可以由单片机及上位机构成，其中单片机用于对压力信号、脉搏波信号及柯氏音信号进行模数转换，并将模数转换后的脉搏波信号通过数据传输模块(可以是蓝牙)发送至上位机，上位机根据数字形式的压力信号、脉搏波信号及柯氏音信号进行放气控制及计算血管弹性性质的指标值。需要说明的是，数据处理模块5可以其它集成芯片及外围电路构成，不仅限于单片机及上位机。

本发明实施例提供的血管弹性性质的评测装置，采用连通器将袖带、气压模块连通，以形成一个密封空腔，防止了外部信号干扰柯氏音信号，保证了信号的准确与完整；数据处理模块控制气压模块对袖带进行充气及放气，并根据待测者体重、气压模块采集的压力信号、脉搏波信号及柯氏音提取模块采集的柯氏音信号，得到准确的血管弹性性质的指标值，以便分析血管的弹性性质。

在一具体实施例中，如图2所示，血管弹性性质的评测装置还包括：储存模块6、用户输入模块7、显示模块8。

如图2所示，本发明实施例的储存模块6，与数据处理模块5、用户输入模块7及显示模块8连接，用于存储血管弹性性质的指标值；

用户输入模块7，与数据处理模块5连接，用于接收用户输入的检测触发信号并发送至数据处理模块5，查找检测历史记录；

显示模块8，与数据处理模块5及储存模块6连接，用于显示检测过程进度以及血管弹性性质的指标值。

本发明实施例的储存模块6储存每个待测者每次的检测结果(血管弹性性质的指标值)，用户可以通过用户输入模块7启动检测或停止检测，还可以将待测者名字、检测日期等信息对该待测者的血管弹性性质的指标值相对应，一并存入储存模块6中，当需要查找某位待测者的血管弹性性质的指标值时，可以通过待测者名字、检测日期等信息进行查找，显示模块8显示该待测者的血管弹性性质的指标值。在进行检测的过程中，显示模块8将实时显示检测过程的进度，其中检测过程包括：升压过程及降压过程，其进度可以通过进度条或百分比等形式显示。

在一具体实施例中，如图3所示，气压模块3包括：气压压力传感器31、加压气泵32及电子控制排气阀33。如图4所示，柯氏音提取模块4包括：柯氏音信号传感器41及柯氏音信号处理电路42。

如图3所示，本发明实施例的气压压力传感器31，其置于袖带2内侧，与数据处理模块5连接，用于采集袖带2内升压过程中的压力信号及脉搏波信号、降压过程中的压力信号及待测者的脉搏波信号；

加压气泵32，其与数据处理模块5连接，并通过连通器1与袖带2连接，用于根据充气信号，对袖带2进行充气；

电子控制排气阀33，其与数据处理模块5连接，并通过连通器1与袖带2连接，用于根据放气信号，对袖带2进行放气。

如图4所示，本发明实施例的柯氏音信号传感器41，其置于袖带2内侧，与柯氏音信号处理电路42，用于采集柯氏音信号；

柯氏音信号处理电路42，其分别与柯氏音信号传感器41及数据处理模块5连接，用于对柯氏音信号进行去噪及信号方法、和/或滤波处理。

本发明实施例中，评测装置的初始状态为加压气泵32关闭，电子控制排气阀33关闭，数据处理模块5根据接收的检测触发信号，发出充气信号至加压气泵32，控制加压气泵32对袖带2内的气囊充气，在升压过程中，气压压力传感器31采集升压过程中的压力信号及脉搏波信号，数据处理模块5根据升压过程中的压力信号及脉搏波信号，估算待测者升压过程中的脉搏波最大幅度值、心率、收缩压等先验参数，以便判断袖带2内的压力是否超过预设压力阈值，当其超过时，数据处理模块5发出放气信号至电子控制排气阀33，电子控制排气阀33对袖带2内的气囊进行线性放气。

在放气过程中，气压压力传感器31采集降压过程中的压力信号及脉搏波信号，且放气时，血管内的血流冲击血管壁形成振动，此振动可被柯氏音传感器的信号采集端检测，柯氏音信号处理电路42，对柯氏音信号进行去噪及信号放大、和/或滤波处理。数据处理模块5根据待测者的体重、降压过程中的压力信号及脉搏波信号、预处理后的柯氏音信号，利用预设加权公式，得到待测者的血管弹性性质的指标值。

本发明实施例的评测装置不仅包括加压气泵32及电子控制排气阀33，还包括控制二者状态的控制电路，该控制电路为现有技术中成熟的电路，例如：控制加压气泵32正转或反转的驱动电路，控制电子控制排气阀33关闭或打开的驱动电路，但仅以此举例，不以此为限制。

本发明实施例中的柯氏音传感器采用高灵敏度的振动接触式传感器，置于袖带2内侧，由于袖带2起到屏蔽作用，柯氏音传感器的信号采集端与外界隔离，从而提高传感器抗外界环境干扰的能力，使得采集到的柯氏音信号更加准确。此外，气压压力传感器31与柯氏音传感器的采样频率相同。

如图5所示，本发明实施例的柯氏音信号处理电路42中的放大电路可以由电压偏置电路(由电阻R5和R6构成)、运算放大器UB和跨接在运算放大器UB反相输入端和输出端之间的电阻Rf构成，其中运算放大器UB的正相输入端作为放大电路的输入端，并连接至电阻R5和R6的串联节点上，其反相输入端连接至数据处理模块5。

在一具体实施例中，如图6所示，连通器1包括三个接口，第一接口11与电子控制排气阀33连接，第二接口12与加压气泵32连接，第三接口13通过导管与气囊连接。

如图6所示，本发明实施例的连通器1为三连通器，连通器1呈T字形结构，连通器1第一接口11连接至电子控制排气阀33，第二接口12与加压气泵32连接，第三接口13通过导管与袖带2内的气囊连接。当电子控制排气阀33及加压气泵32均处于关闭状态时，连通器1内形成密闭空间；当电子控制排气阀33关闭、加压气泵32打开时，加压气泵32通过连通器1、导管对袖带2内的气囊充气；当电子控制排气阀33打开、加压气泵32关闭时，电子控制排气阀33通过连通器1、导管对袖带2内的气囊放气；同时，由于柯氏音传感器置于袖带2内侧，其与柯氏音信号处理电路42之间的导线43置于导管(该导管为袖带2与连通器1之间的导管)内，且导线43与导管平行。

本发明实施例提供的血管弹性性质的评测装置，采用连通器将袖带、气压模块连通，以形成一个密封空腔，防止了外部信号干扰柯氏音信号，保证了信号的准确与完整；数据处理模块控制气压模块对袖带进行充气及放气，并根据待测者体重、气压模块采集的压力信号、脉搏波信号及柯氏音提取模块采集的柯氏音信号，得到准确的血管弹性性质的指标值，以便分析血管的弹性性质。

本发明实施例提供的血管弹性性质的评测装置，采用有多个连接口的连通器密闭性的连接袖带，加压气泵，电子控制排气阀以形成一个密封空腔，柯氏音信号提取传感器嵌入袖带内侧，紧贴皮肤，袖带同时又起到隔绝外界的作用，使得柯氏音信号不易受到外界的影响，提高了柯氏音信号的准确性；采用了高灵敏度的振动接触式传感器来采集柯氏音信号，相比于驻极体式的麦克风更不易受环境噪声的干扰，采集到的信号精度与准确度更高。

本发明实施例提供的血管弹性性质的评测装置，用户通过用户输入模块控制检测启动及终止，以及查询历史记录，并通过用户输入模块输入待测者姓名、检测日期等，储存模块储存不同待测者的血管弹性性质的指标值，且将血管弹性性质的指标值与其对应的待测者姓名及检测日期对应储存，便于用户查询。

实施例2

本发明实施例提供一种血管弹性性质的评测方法，如图7所示，基于实施例1的血管弹性性质的评测装置，评测方法包括：

步骤S11：数据处理模块根据接收的检测触发信号生成充气信号至气压模块，控制气压模块加压充气。

步骤S12：气压模块检测袖带内压力信号及脉搏波信号，得到加压过程中的压力信号及脉搏波信号。

步骤S13：数据处理模块根据脉搏波信号，判断加压过程中的压力是否达到预设压力阈值，当其达到时，生成放气信号至气压模块，控制气压模块降压放气。

步骤S14：气压模块检测袖带内压力信号及脉搏波信号，得到降压过程中的压力信号及脉搏波信号；柯氏音提取模块采集柯氏音信号并对其进行预处理，得到预处理后的的柯氏音信号。

步骤S15：数据处理模块根据待测者体重、降压过程中袖带内压力信号、待测者的脉搏波信号及预处理后的柯氏音信号，得到血管弹性性质的指标值，结合待测者BMI、血脂、血压信息，综合判断健康风险，得到待测者健康风险。

本发明实施例的用户通过用户输入模块发出检测触发信号，数据处理模块根据检测触发信号控制气压模块(加压气泵)开始加压，同时设置其内的模数转换、气压模块(气压压力传感器)及柯氏音传感器的采样频率，在升压过程中，气压压力传感器采集袖带内的压力及待测者的脉搏波信号，数据处理模块根据根据脉搏波信号，判断加压过程中的压力是否达到预设压力阈值，当其达到时，生成放气信号至气压模块，控制气压模块(电子控制排气阀)降压放气，在降压过程中，气压压力传感器采集袖带内的压力及待测者的脉搏波信号，气压模块(柯氏音传感器)采集柯氏音信号并对其进行滤波、去噪、放大等，数据处理模块根据根据待测者体重、降压过程中袖带内压力信号、待测者的脉搏波信号及预处理后的柯氏音信号，得到血管弹性性质的指标值，并结合待测者BMI、血脂、血压信息，综合判断健康风险，得到待测者健康风险。

在数据处理模块在控制控制电子控制排气阀放气的同时，启动柯氏音传感器提取柯氏音信号并进行模数转换。由于个体差异，每个待测者的脉搏波动强弱差异直接导致柯氏音信号波幅不一样，为了有效提取信号，即保证经过放大之后的柯氏音信号幅值不会太小，同时也不会超出模数转换的阈值电压，将模数转换的阈值电压设置为理论上柯氏音信号能够达到的最大幅值。

在一具体实施例中，数据处理模块根据脉搏波信号，判断加压过程中的压力是否达到第一预设压力阈值的过程，包括：

数据处理模块根据脉搏波信号，并利用预设估算方法，估算加压过程中脉搏波的先验参数，并根据先验参数判断加压过程中的压力是否达到预设压力阈值，先验参数包括：脉搏波最大幅度值、心率、收缩压。

本发明实施例中，由于待测者个体差异，在升压过程中，数据处理模块根据脉搏波信号，提取升压过程中待测者脉搏波最大幅度值、心率、收缩压等先验参数，并根据先验参数判断加压过程中的压力是否达到预设压力阈值。

在一具体实施例中，如图8所示，数据处理模块根据待测者体重、降压过程中袖带内压力信号、待测者的脉搏波信号及预处理后的柯氏音信号，得到血管弹性性质的指标值，结合待测者BMI、血脂、血压信息，综合判断健康风险，得到待测者健康风险的过程，包括：

步骤S21：数据处理模块根据降压过程中袖带内压力信号，计算待测者的血压。

本发明实施例数据处理模块根据降压过程中袖带内压力信号，提取该压力信号对应的收缩压及舒张压，根据收缩压及舒张压确定待测者血压P。

步骤S22：对预处理后的柯氏音信号进行心跳周期分帧处理，得到分帧后的柯氏音信号。

由于个体差异，每个待测者的脉搏波动强弱差异直接导致柯氏音信号波幅不一样，因此本发明实施例在对预处理后的柯氏音信号进行心跳周期分帧处理之前，将采集到的的柯氏音信号进行幅值归一化处理并对其进行模数转换，以便于后续处理时更易将柯氏音信号的前后端点识别检测。

本发明实施例中对预处理后的柯氏音信号进行心跳周期分帧处理的方法可以包括：传统的信号处理方法及基于神经网络模型的信号处理方法，在此处不作限制。

步骤S23：对分帧后的柯氏音信号进行傅里叶变换，得到柯氏音信号频谱。

步骤S24：根据柯氏音信号频谱，得到柯氏音振动血管的固有频率，并根据待测者体重、柯氏音振动血管的固有频率，得到待测者的血压弹性模量值。

数据处理模块将分帧后的柯氏音信号进行傅里叶变换后，根据得到的柯氏音信号频谱得到柯氏音振动血管的固有频率f₀(频谱的第一峰值)，数据处理模块根据式(1)求取血压弹性模量值k₁：

式(1)中，M为待测者体重；k₂为样值，根据待测者的BMI(身体质量指数)确定。

步骤S25：根据待测者的血压及血压弹性模量值，利用预设加权公式，得到血管弹性性质的指标值，结合待测者BMI、血脂、血压信息，综合判断健康风险，得到待测者健康风险。

本发明实施例的数据处理模块将待测者的血压P以及血压弹性模量值k₁代入预设加权公式，从而得到血管弹性性质的指标值α，预设加权公式可以表示为式(2)的形式，但不仅限于该形式。

α＝a₁·P+a₂·k₁ (2)

式(2)中，a₁与a₂为权重因数。

本发明实施例提供的血管弹性性质的评测方法，采用连通器将袖带、气压模块连通，以形成一个密封空腔，防止了外部信号干扰柯氏音信号，保证了信号的准确与完整；数据处理模块控制气压模块对袖带进行充气及放气，并根据待测者体重、气压模块及柯氏音提取模块采集的压力信号、脉搏波信号及柯氏音信号，得到准确的血管弹性性质的指标值，以便分析血管的弹性性质，此外还可以结合待测者BMI、血脂、血压信息，综合判断健康风险，得到待测者健康风险。

实施例3

本发明实施例提供一种计算机设备，如图9所示，包括：至少一个处理器401，例如CPU(Central Processing Unit，中央处理器)，至少一个通信接口403，存储器404，至少一个通信总线402。其中，通信总线402用于实现这些组件之间的连接通信。其中，通信接口403可以包括显示屏(Display)、键盘(Keyboard)，可选通信接口403还可以包括标准的有线接口、无线接口。存储器404可以是高速RAM存储器(Ramdom Access Memory，易挥发性随机存取存储器)，也可以是非不稳定的存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。存储器404可选的还可以是至少一个位于远离前述处理器401的存储装置。其中处理器401可以执行实施例2的血管弹性性质的评测方法。存储器404中存储一组程序代码，且处理器401调用存储器404中存储的程序代码，以用于执行实施例2的血管弹性性质的评测方法。

其中，通信总线402可以是外设部件互连标准(peripheral componentinterconnect，简称PCI)总线或扩展工业标准结构(extended industry standardarchitecture，简称EISA)总线等。通信总线402可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图9中仅用一条线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

其中，存储器404可以包括易失性存储器(英文：volatile memory)，例如随机存取存储器(英文：random-access memory，缩写：RAM)；存储器也可以包括非易失性存储器(英文：non-volatile memory)，例如快闪存储器(英文：flash memory)，硬盘(英文：hard diskdrive，缩写：HDD)或固降硬盘(英文：solid-state drive，缩写：SSD)；存储器404还可以包括上述种类的存储器的组合。

其中，处理器401可以是中央处理器(英文：central processing unit，缩写：CPU)，网络处理器(英文：network processor，缩写：NP)或者CPU和NP的组合。

其中，处理器401还可以进一步包括硬件芯片。上述硬件芯片可以是专用集成电路(英文：application-specific integrated circuit，缩写：ASIC)，可编程逻辑器件(英文：programmable logic device，缩写：PLD)或其组合。上述PLD可以是复杂可编程逻辑器件(英文：complex programmable logic device，缩写：CPLD)，现场可编程逻辑门阵列(英文：field-programmable gate array，缩写：FPGA)，通用阵列逻辑(英文：generic arraylogic,缩写：GAL)或其任意组合。

可选地，存储器404还用于存储程序指令。处理器401可以调用程序指令，实现如本申请执行实施例2中的血管弹性性质的评测方法。

本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令可执行实施例2的血管弹性性质的评测方法。其中，所述存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)、随机存储记忆体(Random Access Memory，RAM)、快闪存储器(Flash Memory)、硬盘(Hard Disk Drive，缩写：HDD)或固降硬盘(Solid-State Drive，SSD)等；所述存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (12)

1.一种血管弹性性质的评测装置，其特征在于，包括：连通器、袖带、气压模块、柯氏音提取模块及数据处理模块，其中，

连通器，用于连接袖带、气压模块以构成密闭腔室；

气压模块，其与数据处理模块及袖带连接，并通过连通器与袖带连接，用于给袖带充气及放气，并采集袖带内升压过程及降压过程中的压力信号及待测者的脉搏波信号；

柯氏音提取模块，与所述袖带连接，用于采集柯氏音信号并对其进行预处理；

数据处理模块，其分别与所述气压模块、柯氏音提取模块连接，用于根据接收的检测触发信号生成充气信号至气压模块，控制所述气压模块加压充气，并根据升压过程中的脉搏波信号及压力信号，生成放气信号至气压模块，控制所述气压模块降压放气，并根据待测者体重、降压过程中袖带内压力信号、待测者的脉搏波信号及预处理后的柯氏音信号，得到血管弹性性质的指标值。

2.根据权利要求1所述的血管弹性性质的评测装置，其特征在于，还包括：

储存模块，与所述数据处理模块、用户输入模块及显示模块连接，用于存储血管弹性性质的指标值；

用户输入模块，与所述数据处理模块连接，用于接收用户输入的检测触发信号并发送至数据处理模块，查找检测历史记录；

显示模块，与所述数据处理模块及储存模块连接，用于显示检测过程进度以及所述血管弹性性质的指标值。

3.根据权利要求1所述的血管弹性性质的评测装置，其特征在于，所述气压模块包括：气压压力传感器、加压气泵及电子控制排气阀，其中，

气压压力传感器，其置于袖带内侧，与所述数据处理模块连接，用于采集袖带内升压过程中的压力信号及脉搏波信号、降压过程中的压力信号及待测者的脉搏波信号；

加压气泵，其与所述数据处理模块连接，并通过所述连通器与所述袖带连接，用于根据所述充气信号，对所述袖带进行充气；

电子控制排气阀，其与所述数据处理模块连接，并通过所述连通器与所述袖带连接，用于根据所述放气信号，对所述袖带进行放气。

4.根据权利要求3所述的血管弹性性质的评测装置，其特征在于，所述柯氏音提取模块包括：柯氏音信号传感器及柯氏音信号处理电路，其中，

柯氏音信号传感器，其置于袖带内侧，与所述柯氏音信号处理电路，用于采集柯氏音信号；

柯氏音信号处理电路，其分别与所述柯氏音信号传感器及数据处理模块连接，用于对所述柯氏音信号进行去噪及信号放大、和/或滤波处理。

5.根据权利要求4所述的血管弹性性质的评测装置，其特征在于，所述袖带包括：气囊，气囊通过导管与连通器连接。

6.根据权利要求5所述的血管弹性性质的评测装置，其特征在于，所述连通器包括三个接口，其中，

第一接口与所述电子控制排气阀连接，第二接口与所述加压气泵连接，第三接口通过导管与气囊连接。

7.根据权利要求6所述的血管弹性性质的评测装置，其特征在于，

所述柯氏音传感器为高灵敏度的振动接触式传感器；

所述气压压力传感器与柯氏音传感器的采样频率相同。

8.一种血管弹性性质的评测方法，其特征在于，基于权利要求1-7任一项所述的血管弹性性质的评测装置，所述评测方法包括：

数据处理模块根据接收的检测触发信号生成充气信号至气压模块，控制气压模块加压充气；

气压模块检测袖带内压力信号及脉搏波信号，得到加压过程中的压力信号及脉搏波信号；

数据处理模块根据所述脉搏波信号，判断加压过程中的压力是否达到预设压力阈值，当其达到时，生成放气信号至气压模块，控制所述气压模块降压放气；

气压模块检测袖带内压力信号及脉搏波信号，得到降压过程中的压力信号及脉搏波信号；柯氏音提取模块采集柯氏音信号并对其进行预处理，得到预处理后的的柯氏音信号；

数据处理模块根据待测者体重、降压过程中袖带内压力信号、待测者的脉搏波信号及预处理后的柯氏音信号，得到血管弹性性质的指标值，结合待测者BMI、血脂、血压信息，综合判断健康风险，得到待测者健康风险。

9.根据权利要求8所述血管弹性性质的评测方法，其特征在于，所述数据处理模块根据所述脉搏波信号，判断加压过程中的压力是否达到第一预设压力阈值的过程，包括：

数据处理模块根据脉搏波信号，并利用预设估算方法，估算加压过程中脉搏波的先验参数，并根据先验参数判断加压过程中的压力是否达到预设压力阈值，所述先验参数包括：脉搏波最大幅度值、心率、收缩压。

10.根据权利要求8所述的血管弹性性质的评测方法，其特征在于，所述数据处理模块根据待测者体重、降压过程中袖带内压力信号、待测者的脉搏波信号及预处理后的柯氏音信号，得到血管弹性性质的指标值，结合待测者BMI、血脂、血压信息，综合判断健康风险，得到待测者健康风险的过程，包括：

数据处理模块根据降压过程中袖带内压力信号，计算待测者的血压；

对预处理后的柯氏音信号进行心跳周期分帧处理，得到分帧后的柯氏音信号；

对分帧后的柯氏音信号进行傅里叶变换，得到柯氏音信号频谱；

根据所述柯氏音信号频谱，得到柯氏音振动血管的固有频率，并根据待测者体重、柯氏音振动血管的固有频率，得到待测者的血压弹性模量值；

根据待测者的血压及血压弹性模量值，利用预设加权公式，得到血管弹性性质的指标值，结合待测者BMI、血脂、血压信息，综合判断健康风险，得到待测者健康风险。

11.一种计算机设备，其特征在于，包括：至少一个处理器，以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器，其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器执行权利要求8-10中任一所述的血管弹性性质的评测方法。

12.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使所述计算机执行权利要求8-10中任一所述的血管弹性性质的评测方法。

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