CN114652351A - 基于超声多普勒的连续血压测量方法、装置和电子设备 - Google Patents

基于超声多普勒的连续血压测量方法、装置和电子设备 Download PDF

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CN114652351A CN202210568275.XA CN202210568275A CN114652351A CN 114652351 A CN114652351 A CN 114652351A CN 202210568275 A CN202210568275 A CN 202210568275A CN 114652351 A CN114652351 A CN 114652351A
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Abstract

本发明涉及一种基于超声多普勒的连续血压测量方法、装置和电子设备，方法包括：在对待测动脉从开始到结束的加压操作中，获取施加的压力；获取待测动脉的多普勒血流信号，多普勒血流信号在加压操作时获取的为第一多普勒血流信号，在加压操作之后获取的为第二多普勒血流信号；根据第一多普勒血流信号得到各个第一脉搏周期的最大血流强度，根据所有最大血流强度及其变化在获取的所有压力中得到标准血压；对第二多普勒血流信号进行频谱包络处理来计算初始血流参数和当前血流参数，以对标准血压进行修正来得到当前血压。本申请除单次测量标准血压外，在无创连续测量时不再对待测动脉进行明显压迫，提高待测用户体验，提高连续血压测量准确性。

Description

基于超声多普勒的连续血压测量方法、装置和电子设备
技术领域
本发明涉及连续血压监测的技术领域，特别是涉及一种基于超声多普勒的连续血压测量方法、装置和电子设备。
背景技术
在传统袖带血压测量中，常采用无创充气阻断血流后来进行血压的单次测量。而在临床监护或特别需要观察血压连续变化的情况下，常常需要进行连续的血压测量，故而具有不连续性的传统袖带血压测量在该情况下不适用。目前，在临床上的相关连续血压测量法包括有创法和无创法，其中，有创法需要通过穿刺直接获取血管中的压力进而容易导致待测用户的不舒适性，很显然，无创法相较于有创法测量血压和传统袖带血压测量而言，具有无法比拟的优势。
连续式无创测量法是指在某一时段内无创连续地测量血压，其能够检测每搏血压及连续的动脉压波形来为临床诊断与治疗提供更充分的依据。相关技术中的无创连续的方法主要是通过脉搏波分析的方法得到的。然而，脉搏波还会受到肌肉运动、肌肉弹性反馈等干扰，也就造成了脉搏波波形的变化，进而降低了血压测量的准确性。
具体来说，脉搏波主要包括包络压力脉搏波和光电容积脉搏波。就包络压力脉搏波分析来说，需要在测量时对压力检测部位进行加压，其一个具体解决的方法是对多部位设置压力测量点，轮流循环加压，每间隔一段时间更换到另一个部位的压力检测点加压；但对测量部位施加气压后，还是会由于加压部位的移动或运动或肌肉收缩而导致压力波形的变形，引起运动噪声，并且压力压迫血管后，对血液的阻力会产生干扰，这也是影响测量准确性的因素之一，同时该方法也没有解决在血压测量过程中气囊对人体束缚造成的不适感。就光电容积脉搏波分析来说，在进行光电容积脉搏波连续血压测量时，也会受到运动或者周围光环境的干扰，引入了测量误差，降低了血压测量的准确性。
可见，在无创连续血压测量技术中，进一步优化待测用户的体验与提高血压测量准确性仍亟待解决。
发明内容
有鉴于此，本申请实施例为解决背景技术中存在的至少一个问题而提供一种基于超声多普勒的连续血压测量方法、装置和电子设备。
第一方面，本申请实施例提供了一种基于超声多普勒的连续血压测量方法，包括以下步骤：
在对待测动脉从开始到结束的加压操作中，持续获取施加的压力；
持续获取所述待测动脉的多普勒血流信号，其中，所述多普勒血流信号在所述加压操作时获取的为第一多普勒血流信号，在所述加压操作之后获取的为第二多普勒血流信号；
根据所述第一多普勒血流信号得到各个第一脉搏周期的最大血流强度，并根据所有所述最大血流强度及其变化在获取的所有所述压力中确定标准血压；
对所述第二多普勒血流信号进行频谱包络处理来计算出初始血流参数和当前血流参数，通过所述初始血流参数和所述当前血流参数对所述标准血压进行修正来得到当前血压。
结合本申请的第一方面，在一可选实施方式中，所述根据所述第一多普勒血流信号得到各个第一脉搏周期的最大血流强度的具体步骤包括：
对所述第一多普勒血流信号进行频谱包络处理，得到第一频谱包络曲线；
依次识别所述第一频谱包络曲线的各个所述第一脉搏周期，得到相应的第一脉搏周期曲线；
在每个所述第一脉搏周期曲线上提取第一最大血流速度，其中，所述第一最大血流速度表征所述最大血流强度。
结合本申请的第一方面，在一可选实施方式中，在对所述待测动脉从开始到结束的加压操作中，还包括以下步骤：
若获取的第一最大血流速度小于设定的血流速度阈值，则结束所述加压操作，否则继续进行加压操作。
结合本申请的第一方面，在一可选实施方式中，所述对所述第一多普勒血流信号进行频谱包络处理，得到第一频谱包络曲线的具体步骤包括：
持续获取所述第一多普勒血流信号的多列第一功率谱密度S1(n)，得到各列所述第一功率谱密度S1(n)对应的第一积分曲线P1(n)；
在所述积分曲线P1(n)上确定第一最大流速点，并连接各列确定的第一最大流速点，得到第一频谱包络曲线。
结合本申请的第一方面，在一可选实施方式中，所述根据所有所述最大血流强度及其变化在获取的所有所述压力中确定标准血压的具体步骤包括：
若获取的第一最大血流速度小于设定的血流速度阈值，则以该获取的第一最大血流速度所对应的压力作为收缩压SBP0；
若获取的第一最大血流速度相较于上一个第一脉搏周期中的第一最大血流速度的变化满足设定的约束条件，则以该获取的第一最大血流速度所对应的压力作为舒张压DBP0。
结合本申请的第一方面，在一可选实施方式中，所述对所述第二多普勒血流信号进行频谱包络处理来计算出初始血流参数和当前血流参数的具体步骤包括：
对所述第二多普勒血流信号进行频谱包络处理，得到第二频谱包络曲线；
依次识别所述第二频谱包络曲线的各个第二脉搏周期，得到相应的第二脉搏周期曲线；
在始末第二脉搏周期曲线上提取初始血流参数和当前血流参数，其中，血流参数包括最大血流速度、速度时间积分和心率。
结合本申请的第一方面，在一可选实施方式中，所述在始末第二脉搏周期曲线上提取初始血流参数和当前血流参数的具体步骤包括：
对始末的多个第二脉搏周期曲线分别进行重叠拟合，并在拟合后的始末第二脉搏周期曲线上提取初始血流参数和当前血流参数。
结合本申请的第一方面，在一可选实施方式中，所述通过所述初始血流参数和所述当前血流参数对所述标准血压进行修正来得到当前血压的具体步骤包括：
根据最大血流速度的初始值和当前值、速度时间积分的初始值和当前值对所述标准血压中的收缩压SBP0进行修正得到当前收缩压SBPn；
根据最大血流速度的初始值和当前值、心率的初始值和当前值对所述标准血压中的舒张压DBP0进行修正得到当前舒张压DBPn。
第二方面，本申请实施例提供了一种基于超声多普勒的连续血压测量装置，包括：
加压部，其被配置为对待测动脉施加压力；
超声多普勒传感器，其被配置为采集所述待测动脉的多普勒血流信号；
血压测量器，其与所述超声多普勒传感器和所述加压部均相连，并被配置为：
在对待测动脉从开始到结束的加压操作中，持续获取施加的压力；
持续获取所述待测动脉的多普勒血流信号，其中，所述多普勒血流信号在所述加压操作时获取的为第一多普勒血流信号，在所述加压操作之后获取的为第二多普勒血流信号；
根据所述第一多普勒血流信号得到各个第一脉搏周期的最大血流强度，并根据所有所述最大血流强度及其变化在获取的所有所述压力中确定标准血压；
对所述第二多普勒血流信号进行频谱包络处理来计算出初始血流参数和当前血流参数，通过所述初始血流参数和所述当前血流参数对所述标准血压进行修正来得到当前血压。
第三方面，本申请实施例提供了一种电子设备，包括：
处理器；
用于存储计算机可执行指令的存储器；
所述处理器，用于执行所述计算机可执行指令，以实现上述第一方面中任意一项所述的基于超声多普勒的连续血压测量方法。
本申请实施例提供的技术方案带来的有益效果包括：
采用超声多普勒血流测量技术，除在单次测量标准血压时有对待测动脉进行压迫之外，后续的多普勒血流信号获取并不需要再对待测动脉进行压迫，较相关技术中再无创连续血压测量时仍需要压迫待测动脉而言，极大地减少了对动脉血管的压迫，提高待测用户在连续血压测量中的体验，也不会造成由于压迫点干扰到血流流动而导致的脉搏波引出的形变，有效提高了前期采样数据的真实准确性，进而提高了再无创连续测量中的结果准确性。
本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1为本申请一实施例提供的一种基于超声多普勒的连续血压测量方法的流程示意图；
图2为本申请一实施例提供的一种基于超声多普勒的连续血压测量装置在测量时的分布示意图；
图3为本申请一实施例中单次测量标准血压的流程示意图；
图4为本申请一实施例中标准血压的测量计算方法中的最大电流速度和压力的曲线关系图；
图5为本申请一实施例中生成频谱包络曲线的具体流程图；
图6为本申请一实施例中血流参数在频谱包络曲线上的示意图；
图7为本申请一实施例由频谱包络曲线上的五个初始的脉搏周期曲线重叠拟合的示意图；
图8为本申请一实施例提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的技术方案和有益效果能够更加明显易懂，下面通过列举具体实施例的方式进行详细说明。其中，附图不一定是按比例绘制的，局部特征可以被放大或缩小，以更加清楚的显示局部特征的细节；除非另有定义，本文所使用的技术和科学术语与本申请所属的技术领域中的技术和科学术语的含义相同。
本申请实施例提供的一种基于超声多普勒的连续血压测量方法具体可以应用在电子设备中，该电子设备可以是终端或服务器等设备。
如图1所示，本申请实施例提供一种基于超声多普勒的连续血压测量方法，包括以下步骤：
在对待测动脉从开始到结束的加压操作中，持续获取施加的压力；
持续获取所述待测动脉的多普勒血流信号，其中，所述多普勒血流信号在所述加压操作时获取的为第一多普勒血流信号，在所述加压操作之后获取的为第二多普勒血流信号；
根据所述第一多普勒血流信号得到各个第一脉搏周期的最大血流强度，并根据所有所述最大血流强度及其变化在获取的所有所述压力中确定标准血压；
对所述第二多普勒血流信号进行频谱包络处理来计算出初始血流参数和当前血流参数，通过所述初始血流参数和所述当前血流参数对所述标准血压进行修正来得到当前血压。
在本申请实施例中，连续血压测量方法划分为两部分，其一是先单次测量得到标准血压，其二是连续测量得到当前血压。在加压操作中根据施加的压力与获取的多普勒血流信号中的最大血流强度的关系来单次测量出待测动脉得标准血压，之后，在不加压得情况下通过连续无创的方式连续获取待测动脉得多普勒血流信号，并对连续获取的多普勒血流信号进行包络处理来计算得到血流参数的当前值和初始值，以通过得到血流参数的当前值和初始值来对标准血压进行修正测量得到当前血压从而实现无创连续血压测量的目的。
在单次测量标准血压的过程中，对待测动脉施加压力并记录获取的施加的压力，该压力的测量从开始加压到结束加压为止，在这一过程中，还持续性地获取所述待测动脉的第一多普勒血流信号，根据所述第一多普勒血流信号能够得到各个第一脉搏周期的最大血流强度，再由所有所述最大血流强度及其变化，在获取的所有压力中确定标准血压。
在连续血压测量的过程中，其进行包络处理的多普勒血流信号为第二多普勒血流信号，其中，该第二多普勒血流信号是在所述加压操作之后获取的。对连续获取的第二多普勒血流信号进行频谱包络处理来计算出初始血流参数和当前血流参数，通过所述初始血流参数和所述当前血流参数对所述标准血压进行修正来得到当前血压。
需要说明书的是，若是以充气加压的形式对待测动脉进行加压，则结束加压之后，还需要待放完气之后获取的多普勒血流信号才是本申请实施例所提及的第二多普勒血流信号。
在本实施例中，在需要获取或采集多普勒血流信号时，还需要采用超声多普勒传感器贴在皮肤表层进行采集，不会产生对动脉进行压迫后可能造成脉搏波形变的误差，本申请实施例的待测动脉除了手臂上的血压测量之外，还可以适用在其它动脉血流进行连续血压的测量，如颈动脉，股动脉等。如压力传感器在测量时需要对动脉有对应的压力才能感知测量到脉搏，由于局部对动脉血管进行了一定的压力压迫，会造成该压迫点血流流动的变化，得到的脉搏波也会有形变，进而可能会产生误差。
如图2所示，超声多普勒传感器贴设在待测动脉上，气压袖带套设在手臂上用来对待测动脉加压以充气阻断血流，血压测量器则通过与超声多普勒传感器和气压袖带相连来获取多普勒血流信号和压力，以供进行单次标准血压测量和无创连续血压测量。
作为本申请实施例的一个可选实施例，所述根据所述第一多普勒血流信号得到各个第一脉搏周期的最大血流强度的具体步骤包括：
对所述第一多普勒血流信号进行频谱包络处理，得到第一频谱包络曲线；
依次识别所述第一频谱包络曲线的各个所述第一脉搏周期，得到相应的第一脉搏周期曲线；
在每个所述第一脉搏周期曲线上提取第一最大血流速度，其中，所述第一最大血流速度表征所述最大血流强度。
进一步地，在对所述待测动脉从开始到结束的加压操作中，还包括以下步骤：
若获取的第一最大血流速度小于设定的血流速度阈值，则结束所述加压操作，否则继续进行加压操作。
再进一步地，所述根据所有所述最大血流强度及其变化在获取的所有所述压力中确定标准血压的具体步骤包括：
若获取的第一最大血流速度小于设定的血流速度阈值，则以该获取的第一最大血流速度所对应的压力作为收缩压SBP0；
若获取的第一最大血流速度相较于上一个第一脉搏周期中的第一最大血流速度的变化满足设定的约束条件，则以该获取的第一最大血流速度所对应的压力作为舒张压DBP0。
如图3所示，控制气压袖带中的气泵加压，一方面读取压力数据并保存，另一方面同步进行周期性地超声信号获取，也就是获取多普勒血流信号，在每一个周期中获取到的超声信号，还需要依次进行频谱计算和包络计算，来获取一个脉搏周期，进而获取最大血流速度Vmax，保存该最大血流速度Vmax。若出现一个脉搏周期中获取的最大血流速度Vmax小于设定的血流速度阈值，也就是设定值，则结束加压并放气，以供计算标准血压，否则，气泵继续加压。
其中，设定的血流速度阈值根据经验值可设置为0.2~0.4m/s之间，优选0.3m/s；也可以设置为在测量过程中记录的最大血流速度Vmax中的最大值的10%~30%的值，优选20%。
如图4所示，在标准血压的测量计算方法中，当判断到最大血流速度Vmax<设定的血流速度阈值时，此时的压力值为收缩压SBP0。在保存的多个最大血流速度Vmax数据中搜索，当最大血流速度Vmax值开始有变化时的压力为舒张压DBP0，具体来说，开始有变化的定义为最大血流速度Vmax与相邻的上一个脉搏周期中的最大血流速度Vmax的变化绝对值为5%-10%，优选7%。
其中，平均压MAP=SBP-2/3·（SBP -DBP）=1/3•SBP+2/3•DBP。
进一步地，所述对所述第一多普勒血流信号进行频谱包络处理，得到第一频谱包络曲线的具体步骤包括：
持续获取所述第一多普勒血流信号的多列第一功率谱密度S1(n)，得到各列所述第一功率谱密度S1(n)对应的第一积分曲线P1(n)；
在所述积分曲线P1(n)上确定第一最大流速点，并连接各列确定的第一最大流速点，得到第一频谱包络曲线。
需要说明的是，不管是第一多普勒血流信号还是第二多普勒血流信号，均为多普勒血流信号，其区别之处仅仅是所在计算时的应用环境不同，故而记载的“第一”、“第二”在没有描述时可根据当前应用环境唯一确定，包括且不局限于多普勒血流信号的描述。
如图5所示，首先将某一列的功率谱密度S(n)随频率的增加进行积分（对应于声谱图中每一列灰度从低频到高频的累加），形成这一列功率谱密度积分的积分曲线P(n)，也就是离散数据点曲线。其次，将原点与功率谱密度积分的最后那个点相连形成一直线，该直线与积分曲线P(n)的交叉点(Vcross，P(Vcross))也是信号的最大能量点。再次，从S(1)到S(Vcross)搜索的最小点的水平纵坐标Slowest，计算S(Slowest)到S(2·Vcross-Slowest)的新积分曲线P(m)，连接P(m)的起点和P(m)的终点，得到一条新的参考直线，距该参考直线的正最大距离对应的频率点为该信号的最大流速点。最后，将每一列的最大流速点连接起来，即可得到频谱数据的包络线，也即得到了频谱包络曲线。
在本实施例中，利用超声多普勒血流信号的功率谱密度积分曲线的频率特性来进行最大流速的估计，其中，流速和频率是相对应的，流速由频率换算得到，且该换算是本领域技术人员所知悉的，计算量较小，且计算效率高，满足临床中对于系统实时性与快速性的要求。
作为本申请实施例的一个可选实施例，所述对所述第二多普勒血流信号进行频谱包络处理来计算出初始血流参数和当前血流参数的具体步骤包括：
对所述第二多普勒血流信号进行频谱包络处理，得到第二频谱包络曲线；
依次识别所述第二频谱包络曲线的各个第二脉搏周期，得到相应的第二脉搏周期曲线；
在始末第二脉搏周期曲线上提取初始血流参数和当前血流参数，其中，血流参数包括最大血流速度、速度时间积分和心率。
血压值与血流动力学参数具有很强的相关性，本申请实施例以血流参数中的最大血流速度Vmax、速度时间积分Vti和心率Hr作为计算依据，通过对连续获取的第二多普勒血流信号进行频谱处理分析得到初始状态的初始血流参数和终尾状态的当前血流参数。
其中，Vmax表示最大血流速度，其与收缩压成反比；Vti表示速度时间积分，即单位面积内，每博流过的血容量，Vti·S（血管面积）即可得到测量点的每博流过的血容量。在人体循环中，每博输出量通过不同的血管，按照一定比例流向全身，故而认为检测点的Vti在计算过程中可以替代每博输出量；Hr表示心率，其可通过脉动周期进行计算。以及，如图6所示，最大血流速度Vmax、速度时间积分Vti和心率Hr的确定能够从第二频谱包络曲线上确定。
本实施例中对第二多普勒血流信号的频谱计算处理与第一多普勒血流信号相同，在此不再详细赘述。
一般来说，若在单个脉搏周期曲线上提取血流参数，还可能会出现偶然偏差，因此，优选地，所述在始末第二脉搏周期曲线上提取初始血流参数和当前血流参数的具体步骤包括：
对始末的多个第二脉搏周期曲线分别进行重叠拟合，并在拟合后的始末第二脉搏周期曲线上提取初始血流参数和当前血流参数。
在本申请实施例中，对始末的多个第二脉搏周期曲线分别进行重叠拟合，并在拟合后的始末第二脉搏周期曲线上提取初始血流参数和当前血流参数的具体步骤包括：
识别并分割所述第二频谱包络曲线的各个所述第二脉搏周期，得到多个第二脉搏周期曲线；
对初始连续的N个第二脉搏周期曲线进行重叠拟合，并在拟合后的初始曲线上提取出初始最大血流速度Vmax0、初始速度时间积分Vti0和初始心率Hr0，其中，N为大于1的正整数；
对当前连续的N个第二脉搏周期曲线进行重叠拟合，并在拟合后的当前曲线上提取出当前最大血流速度Vmaxn、当前速度时间积分Vtin和当前心率Hrn。
如图7所示，在本申请实施例中，不管是频谱包络曲线还是脉搏波动曲线，都会出现连续的周期性变化，进而按照脉搏周期（也称心动周期）对各个曲线进行分割保存为多组数据，其中，心动周期的数量在本实施例中为五个；将五个心动周期对应的频谱包络曲线或脉搏波动曲线的数据进行重叠，其中，且第一个心动周期曲线以原坐标为起始点进行调整，进而得到一个横坐标对应有五个纵坐标的图，将该图上的散点进行拟合得到一条新曲线，该新曲线根据重叠对象划分为初始曲线和当前曲线。该实施例选取多个心动周期的数据进行重叠叠加，并对重叠后的各个散点进行拟合再用在后续的处理，可以减小随机误差，提高血压测量结果的可靠性。
进一步地，所述通过所述初始血流参数和所述当前血流参数对所述标准血压进行修正来得到当前血压的具体步骤包括：
根据最大血流速度的初始值和当前值、速度时间积分的初始值和当前值对所述标准血压中的收缩压SBP0进行修正得到当前收缩压SBPn；
根据最大血流速度的初始值和当前值、心率的初始值和当前值对所述标准血压中的舒张压DBP0进行修正得到当前舒张压DBPn。
在本实施例中，得到当前收缩压SBPn的数学公式为：
SBPn=SBP0+(b·（Vtin-Vti0）/Vti0)+a·（Vmaxn-Vmax0）/Vmax0)·SBP0，
得到当前舒张压DBPn的数学公式为：
DBPn=DBP0+(x·（Vmaxn-Vmax0）/Vmax0+y·（Hrn-Hr0）/Hr0)·DBP0，
式中，a和b依次为在求解当前收缩压SBPn中最大血流速度和速度时间积分的相对误差的修正系数，x和y依次为在求解当前舒张压DBPn中最大血流速度和心率的相对误差的修正系数，SBP0和DBP0依次为标准血压中的收缩压和舒张压，SBPn和DBPn依次为当前血压中的收缩压和舒张压，其中，修正系数为常数。
其中，为了满足测量结果的误差精度要求，修正系数a、b、x和y的优选取值范围依次为0.2245~0.2250、0.0380~0.0385、-0.01530~-0.01525和-0.18215~-0.18210。在一个具体的实施例中，修正系数a、b、x和y具体的取值依次为0.2248、0.0384、-0.01526和-0.18213。
可见，当存储有得到当前收缩压SBPn与得到当前舒张压DBPn的数学公式时，确定标准血压中的收缩压和舒张压，以及最大血流速度的初始值和当前值、速度时间积分的初始值和当前值、心率的初始值和当前值，还有各个修正系数即可估算出当前收缩压SBPn和当前舒张压DBPn，也就是当前血压。
可就是说，将得到的所述初始血流参数、所述当前血流参数和所述标准血压代入到设定的修正模型中得到当前血压，所述修正模型的数学公式包括：
SBPn=SBP0+(b·（Vtin-Vti0）/Vti0)+a·（Vmaxn-Vmax0）/Vmax0)·SBP0，
DBPn=DBP0+(x·（Vmaxn-Vmax0）/Vmax0+y·（Hrn-Hr0）/Hr0)·DBP0。
下面结合一个具体的实施例对本申请进行详细地阐述。
如图2所示，超声多普勒传感器贴设在待测动脉上，气压袖带套设在手臂上用来用来通过其中的气泵对待测动脉加压以充气阻断血流，血压测量器则通过与超声多普勒传感器和气压袖带相连来获取多普勒血流信号和压力，在开始测量时，使用单次血压测量方法测的收缩压SBP0和舒张压DBP0，其中，在未加压时通过超声频谱包络线计算出最大血流速度Vmax、速度时间积分Vti和心率Hr。
首先，如图3所示，控制气压袖带中的气泵加压，一方面读取压力数据并保存，另一方面通过超声多普勒传感器同步进行周期性地超声信号获取，也就是获取多普勒血流信号，在每一个周期中获取到的超声信号，还需要依次进行频谱计算和包络计算，来获取一个脉搏周期，进而获取最大血流速度Vmax，保存该最大血流速度Vmax。若出现一个脉搏周期中获取的最大血流速度Vmax小于0.3m/s，则结束加压并放气，以供计算标准血压，否则，气泵继续加压。
如图4所示，在计算标准血压中，当判断到最大血流速度Vmax<0.3m/s时，此时的压力值为收缩压SBP0。在保存的多个最大血流速度Vmax数据中搜索，当最大血流速度Vmax值开始有变化时且变化绝对值大致为7%时的压力为舒张压DBP0。
此后，超声信号由超声多普勒传感器连续采集，对采集的超声信号数据进行预处理并进行数字滤波、FFT计算等常规操作之后，再进行频谱包络计算，在连续的频谱包络曲线上分析计算初始最大血流速度Vmax0、初始速度时间积分Vti0、初始心率Hr0、当前最大血流速度Vmaxn、当前速度时间积分Vtin和当前心率Hrn，必要时还对包络曲线进行重叠拟合。
最后，将计算出的初始最大血流速度Vmax0、初始速度时间积分Vti0、初始心率Hr0、当前最大血流速度Vmaxn、当前速度时间积分Vtin和当前心率Hrn还有收缩压SBP0和舒张压DBP0代入设定的修正模型中即可得到当前收缩压SBPn和当前舒张压DBPn，所述修正模型的数学公式包括：
SBPn=SBP0+(b·（Vtin-Vti0）/Vti0)+a·（Vmaxn-Vmax0）/Vmax0)·SBP0，
DBPn=DBP0+(x·（Vmaxn-Vmax0）/Vmax0+y·（Hrn-Hr0）/Hr0)·DBP0，
式中，a和b依次为在求解当前收缩压SBPn中最大血流速度和速度时间积分的相对误差的修正系数，x和y依次为在求解当前舒张压DBPn中最大血流速度和心率的相对误差的修正系数，SBP0和DBP0依次为标准血压中的收缩压和舒张压，SBPn和DBPn依次为当前血压中的收缩压和舒张压，其中，修正系数为常数。
如图2所示，本申请实施例还提供一种基于超声多普勒的连续血压测量装置，包括：
加压部，也就是气压袖带，其被配置为对待测动脉施加压力；
超声多普勒传感器，其被配置为采集所述待测动脉的多普勒血流信号；
血压测量器，其与所述超声多普勒传感器和所述加压部均相连，并被配置为：
在对待测动脉从开始到结束的加压操作中，持续获取施加的压力；
持续获取所述待测动脉的多普勒血流信号，其中，所述多普勒血流信号在所述加压操作时获取的为第一多普勒血流信号，在所述加压操作之后获取的为第二多普勒血流信号；
根据所述第一多普勒血流信号得到各个第一脉搏周期的最大血流强度，并根据所有所述最大血流强度及其变化在获取的所有所述压力中确定标准血压；
对所述第二多普勒血流信号进行频谱包络处理来计算出初始血流参数和当前血流参数，通过所述初始血流参数和所述当前血流参数对所述标准血压进行修正来得到当前血压。
在本实施例中，超声多普勒传感器贴设在待测动脉上，气压袖带套设在手臂上用来对待测动脉加压以充气阻断血流，血压测量器则通过与超声多普勒传感器和气压袖带相连来获取多普勒血流信号和压力，以供进行单次标准血压测量和无创连续血压测量。
在加压操作中根据施加的压力与获取的多普勒血流信号中的最大血流强度的关系来单次测量出待测动脉得标准血压，之后，在不加压得情况下通过连续无创的方式连续获取待测动脉得多普勒血流信号，并对连续获取的多普勒血流信号进行包络处理来计算得到血流参数的当前值和初始值，以通过得到血流参数的当前值和初始值来对标准血压进行修正测量得到当前血压从而实现无创连续血压测量的目的。
如图8所示，本申请实施例还提供一种电子设备，包括：
处理器；
用于存储计算机可执行指令的存储器；
所述处理器，用于执行所述计算机可执行指令，以实现上述任一实施例所述的基于超声多普勒的连续血压测量方法。
处理器可以是中央处理单元（CPU）或者具有数据处理能力和/或指令执行能力的其他形式的处理单元，并且可以控制电子设备中的其他组件以执行期望的功能。
存储器可以包括一个或多个计算机程序产品，计算机程序产品可以包括各种形式的计算机可读存储介质，例如易失性存储器和/或非易失性存储器。易失性存储器例如可以包括随机存取存储器（RAM）和/或高速缓冲存储器（cache）等。非易失性存储器例如可以包括只读存储器（ROM）、硬盘、闪存等。在计算机可读存储介质上可以存储一个或多个计算机程序指令，处理器1501可以运行程序指令，以实现上文的本申请的各个实施例的文本识别方法中的步骤以及/或者其他期望的功能。
在一个示例中，连续血压测量装置还可以包括：输入装置和输出装置，这些组件通过总线系统和/或其他形式的连接机构（图中未示出）互连。
当然，为了简化，图8中仅示出了该连续血压测量装置中与本申请有关的组件中的一部分，省略了诸如总线、输入装置/输出接口等组件。除此之外，根据具体应用情况，连续血压测量装置还可以包括任何其他适当的组件。
需要说明的是，本申请实施例提供的一种基于超声多普勒的连续血压测量方法实施例、连续血压测量方法装置实施例和电子设备实施例属于同一构思；各实施例所记载的技术方案中各技术特征之间，在不冲突的情况下，可以任意组合。
应当理解，以上实施例均为示例性的，不用于包含权利要求所包含的所有可能的实施方式。在不脱离本公开的范围的情况下，还可以在以上实施例的基础上做出各种变形和改变。同样的，也可以对以上实施例的各个技术特征进行任意组合，以形成可能没有被明确描述的本发明的另外的实施例。因此，上述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，不对本发明专利的保护范围进行限制。

Claims (10)

1.一种基于超声多普勒的连续血压测量方法，其特征在于，包括以下步骤：
在对待测动脉从开始到结束的加压操作中，持续获取施加的压力；
持续获取所述待测动脉的多普勒血流信号，其中，所述多普勒血流信号在所述加压操作时获取的为第一多普勒血流信号，在所述加压操作之后获取的为第二多普勒血流信号；
根据所述第一多普勒血流信号得到各个第一脉搏周期的最大血流强度，并根据所有所述最大血流强度及其变化在获取的所有所述压力中确定标准血压；
对所述第二多普勒血流信号进行频谱包络处理来计算出初始血流参数和当前血流参数，通过所述初始血流参数和所述当前血流参数对所述标准血压进行修正来得到当前血压。
2.如权利要求1所述的基于超声多普勒的连续血压测量方法，其特征在于，所述根据所述第一多普勒血流信号得到各个第一脉搏周期的最大血流强度的具体步骤包括：
对所述第一多普勒血流信号进行频谱包络处理，得到第一频谱包络曲线；
依次识别所述第一频谱包络曲线的各个所述第一脉搏周期，得到相应的第一脉搏周期曲线；
在每个所述第一脉搏周期曲线上提取第一最大血流速度，其中，所述第一最大血流速度表征所述最大血流强度。
3.如权利要求2所述的基于超声多普勒的连续血压测量方法，其特征在于，在对所述待测动脉从开始到结束的加压操作中，还包括以下步骤：
若获取的第一最大血流速度小于设定的血流速度阈值，则结束所述加压操作，否则继续进行加压操作。
4.如权利要求2所述的基于超声多普勒的连续血压测量方法，其特征在于，所述对所述第一多普勒血流信号进行频谱包络处理，得到第一频谱包络曲线的具体步骤包括：
持续获取所述第一多普勒血流信号的多列第一功率谱密度S1(n)，得到各列所述第一功率谱密度S1(n)对应的第一积分曲线P1(n)；
在所述积分曲线P1(n)上确定第一最大流速点，并连接各列确定的第一最大流速点，得到第一频谱包络曲线。
5.如权利要求2或3所述的基于超声多普勒的连续血压测量方法，其特征在于，所述根据所有所述最大血流强度及其变化在获取的所有所述压力中确定标准血压的具体步骤包括：
若获取的第一最大血流速度小于设定的血流速度阈值，则以该获取的第一最大血流速度所对应的压力作为收缩压SBP0；
若获取的第一最大血流速度相较于上一个第一脉搏周期中的第一最大血流速度的变化满足设定的约束条件，则以该获取的第一最大血流速度所对应的压力作为舒张压DBP0。
6.如权利要求1所述的基于超声多普勒的连续血压测量方法，其特征在于，所述对所述第二多普勒血流信号进行频谱包络处理来计算出初始血流参数和当前血流参数的具体步骤包括：
对所述第二多普勒血流信号进行频谱包络处理，得到第二频谱包络曲线；
依次识别所述第二频谱包络曲线的各个第二脉搏周期，得到相应的第二脉搏周期曲线；
在始末第二脉搏周期曲线上提取初始血流参数和当前血流参数，其中，血流参数包括最大血流速度、速度时间积分和心率。
7.如权利要求6所述的基于超声多普勒的连续血压测量方法，其特征在于，所述在始末第二脉搏周期曲线上提取初始血流参数和当前血流参数的具体步骤包括：
对始末的多个第二脉搏周期曲线分别进行重叠拟合，并在拟合后的始末第二脉搏周期曲线上提取初始血流参数和当前血流参数。
8.如权利要求6或7所述的基于超声多普勒的连续血压测量方法，其特征在于，所述通过所述初始血流参数和所述当前血流参数对所述标准血压进行修正来得到当前血压的具体步骤包括：
根据最大血流速度的初始值和当前值、速度时间积分的初始值和当前值对所述标准血压中的收缩压SBP0进行修正得到当前收缩压SBPn；
根据最大血流速度的初始值和当前值、心率的初始值和当前值对所述标准血压中的舒张压DBP0进行修正得到当前舒张压DBPn。
9.一种基于超声多普勒的连续血压测量装置，其特征在于，包括：
加压部，其被配置为对待测动脉施加压力；
超声多普勒传感器，其被配置为采集所述待测动脉的多普勒血流信号；
血压测量器，其与所述超声多普勒传感器和所述加压部均相连，并被配置为：
在对待测动脉从开始到结束的加压操作中，持续获取施加的压力；
持续获取所述待测动脉的多普勒血流信号，其中，所述多普勒血流信号在所述加压操作时获取的为第一多普勒血流信号，在所述加压操作之后获取的为第二多普勒血流信号；
根据所述第一多普勒血流信号得到各个第一脉搏周期的最大血流强度，并根据所有所述最大血流强度及其变化在获取的所有所述压力中确定标准血压；
对所述第二多普勒血流信号进行频谱包络处理来计算出初始血流参数和当前血流参数，通过所述初始血流参数和所述当前血流参数对所述标准血压进行修正来得到当前血压。
10.一种电子设备，其特征在于，包括：
处理器；
用于存储计算机可执行指令的存储器；
所述处理器，用于执行所述计算机可执行指令，以实现上述权利要求1至8中任意一项所述的基于超声多普勒的连续血压测量方法。
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