CN117643460A - 血压测量设备、装置、电子设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例公开了一种血压测量设备、装置、电子设备及存储介质。所述血压测量设备包括微处理器、三轴加速度传感器、气囊和气泵；微处理器响应于血压测量指令，控制气泵对所述气囊进行充气；微处理器获取所述三轴加速度传感器采集的第一加速度信息，其中，所述第一加速度信息为在所述气泵对所述气囊进行充气后采集的加速度信息；微处理器基于所述第一加速度信息以及用户的前臂长确定垂直高度，其中，所述垂直高度为所述用户的手腕与手肘之间的垂直高度；微处理器基于所述垂直高度，确定血压补偿值；微处理器基于所述血压补偿值对血压测量值进行修正，得到所述用户的血压值，其中，血压测量值基于采集的所述气囊的压力值信号确定。
Description
技术领域
本申请属于计算机技术领域，具体涉及一种血压测量设备、装置、电子设备及存储介质。
背景技术
常用的无创血压测量方法是振荡法，通过袖带充气升压超过收缩压以阻塞上臂的血流，再逐步放气降压，利用电子传感器采集放气过程中的压力数据，上臂动脉血流的脉动传递到袖带内产生压力波和脉搏波，从而得到一组幅度由小变大，再由大变小的压力脉搏波数据及对应的压力波数据，找到最大脉搏幅度Am，其所对应的压力为平均压Pm，收缩压脉搏幅度As＝Am*Ks，其对应压力为收缩压，舒张压脉搏幅度Ad＝Am*Kd，其对应压力为舒张压。振荡法可以自动测量，方便操作。
然而，采用传统的振荡法检测血压时，患者在不同体姿下所测量得到的血压测量会存在一定偏差，往往使得患者难以获得有效的血压测量值。
发明内容
鉴于上述问题，本申请提出了一种血压测量设备、装置、电子设备及存储介质，以实现改善上述问题。
第一方面，本申请实施例提供了一种血压测量设备，所述血压测量设备包括微处理器、三轴加速度传感器、气囊和气泵，所述血压测量设备佩戴在用户手腕上；所述微处理器响应于血压测量指令，控制所述气泵对所述气囊进行充气；所述微处理器获取所述三轴加速度传感器采集的第一加速度信息，其中，所述第一加速度信息为在所述气泵对所述气囊进行充气后采集的加速度信息；所述微处理器基于所述第一加速度信息以及用户的前臂长确定垂直高度，其中，所述垂直高度为所述用户的手腕与手肘之间的垂直高度；所述微处理器基于所述垂直高度，确定血压补偿值；所述微处理器基于所述血压补偿值对血压测量值进行修正，得到所述用户的血压值，其中，血压测量值基于采集的所述气囊的压力值信号确定。
第二方面，本申请实施例提供了一种血压测量装置，运行于电子设备，所述电子设备包括三轴加速度传感器、气囊和气泵，所述电子设备佩戴在用户手腕上，所述装置包括：指令响应单元，用于响应于血压测量指令，控制所述气泵对所述气囊进行充气；信息获取单元，用于获取所述三轴加速度传感器采集的第一加速度信息，其中，所述第一加速度信息为在所述气泵对所述气囊进行充气后采集的加速度信息；高度确定单元，用于基于所述第一加速度信息以及用户的前臂长确定垂直高度，其中，所述垂直高度为所述用户的手腕与手肘之间的垂直高度；补偿值确定单元，用于基于所述垂直高度，确定血压补偿值；修正单元，用于基于所述血压补偿值对血压测量值进行修正，得到所述用户的血压值，其中，血压测量值基于采集的所述气囊的压力值信号确定。
第三方面，本申请实施例提供了一种电子设备，包括三轴加速度传感器、气囊和气泵、一个或多个处理器以及存储器；一个或多个程序被存储在所述存储器中并被配置为由所述一个或多个处理器执行所述微处理器所执行的步骤。
第四方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有程序代码，其中，在所述程序代码运行时，执行所述微处理器所执行的步骤。
本申请实施例提供了一种血压测量设备、装置、电子设备及存储介质。该血压测量设备包括微处理器、三轴加速度传感器、气囊和气泵；首先微处理器响应于血压测量指令，控制气泵对气囊进行充气，获取三轴加速度传感器采集的第一加速度信息，其中，所述第一加速度信息为在所述气泵对所述气囊进行充气后采集的加速度信息，然后基于第一加速度信息以及用户的前臂长确定垂直高度，其中，所述垂直高度为所述用户的手腕与手肘之间的垂直高度，再基于垂直高度，确定血压补偿值，最后基于血压补偿值对血压测量值进行修正，得到用户的血压值，其中，血压测量值基于采集的气囊的压力值信号确定。通过三轴加速传感器采集到的加速度信息来估算血压补偿值，从而通过血压补偿值对血压测量值进行补偿，可以得到更加精准的血压值。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地 ，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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示出了本申请一实施例提出的一种血压测量设备的流程图；
图2示出了本申请另一实施例提出的一种血压测量设备的流程图；
图3示出了本申请又一实施例提出的一种血压测量设备的流程图；
图4示出了本申请又一实施例中步骤S351-步骤S355所述的过程的示意图；
图5示出了本申请又一实施例中的脉搏波的峰对峰值与静态压的散点图以及示波函数包络线的示意图；
图6示出了本申请实施例中的一种血压测量装置的结构框图；
图7示出了本申请实施例中的用于执行根据本申请实施例的血压测量设备的电子设备的结构框图；
图8示出了本申请实施例中的用于保存或者携带实现根据本申请实施例的血压测量设备的程序代码的存储单元。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
常用的无创血压测量方法是振荡法，通过袖带充气升压超过收缩压以阻塞上臂的血流，再逐步放气降压，利用电子传感器采集放气过程中的压力数据，上臂动脉血流的脉动传递到袖带内产生压力波和脉搏波，从而得到一组幅度由小变大，再由大变小的压力脉搏波数据及对应的压力波数据，找到最大脉搏幅度Am，其所对应的压力为平均压Pm，收缩压脉搏幅度As＝Am*Ks，其对应压力为收缩压，舒张压脉搏幅度Ad＝Am*Kd，其对应压力为舒张压。振荡法可以自动测量，方便操作。
然而，采用传统的振荡法检测血压时，患者在不同体姿下所测量得到的血压测量会存在一定偏差，往往使得患者难以获得有效的血压测量值。
因此，发明人提出了本申请中的血压测量设备、装置、电子设备以及存储介质。首先微处理器响应于血压测量指令，控制气泵对气囊进行充气，获取三轴加速度传感器采集的第一加速度信息，其中，所述第一加速度信息为在所述气泵对所述气囊进行充气后采集的加速度信息，然后基于第一加速度信息以及用户的前臂长确定垂直高度，其中，所述垂直高度为所述用户的手腕与手肘之间的垂直高度，再基于垂直高度，确定血压补偿值，最后基于血压补偿值对血压测量值进行修正，得到用户的血压值，其中，血压测量值基于采集的气囊的压力值信号确定。通过三轴加速传感器采集到的加速度信息来估算血压补偿值，从而通过血压补偿值对血压测量值进行补偿，可以得到更加精准的血压值。
下面将结合附图具体描述本申请的各实施例。
请参阅图1，本申请实施例提供的一种血压测量设备，所述血压测量设备包括微处理器、三轴加速度传感器、气囊和气泵，所述血压测量设备佩戴在用户手腕上；
步骤S110：所述微处理器响应于血压测量指令，控制所述气泵对所述气囊进行充气。
在本申请实施例中，血压测量设备可以由微处理器、三轴加速度传感器、气囊和气泵组成，微处理器、三轴加速度传感器、气囊和气泵可以通过通信线路连接。可选的，血压测量设备还包括了腕带，通过腕带可以将血压测量设备佩戴在用户的手腕上。其中，三轴加速度传感器可以为MEMS(Micro-Electro-Mechanical Systems Accelerometer)加速度计或压电陶瓷加速度计。
其中，微处理器可以用于控制和处理信号，负责信号检测和对血压测量设备的其他部件(比如，气泵、三轴加速度传感器等)进行控制。三轴加速度传感器用于采集气泵对气囊进行充气时，手腕的加速度信息。气泵可以在微处理器的控制下，对气囊进行充气或对气囊进行放气等。气囊可以由聚氯乙烯或硅胶构成。在不充气的情况下气囊呈扁平状，一旦往气囊中充气，气囊就会慢慢鼓胀起来，压迫手腕部的桡动脉，此时，气囊的脉搏波信号的变化与手腕部的桡动脉的脉动可以形成对应的关系。气囊上至少设置有两个连接孔，其中，一个连接孔可以用于连接气泵，以实现气囊的充气或放气，另一个连接孔可以用于连接三轴加速度传感器，以实现三轴加速度传感器对于加速度信息的实时拾取。
在本申请实施例中，气泵可以为压电陶瓷泵或者直流泵。
其中，血压测量指令为触发的用于指示对用户进行血压测量的指令。具体的，该血压测量指令可以为检测到作用于该血压测量设备的指定操作触发的指令，也可以为与该血压测量设备建立了通信连接的其他电子设备发送的指令，在此不做具体限定。其中，在血压测量指令可以为检测到作用于该血压测量设备的指定操作触发的指令时，作用于血压测量设备的指定操作可以为作用于血压测量设备中的实体按键的指定操作，或者，可以为作用于血压测量设备的触摸显示屏的指定操作，在此不做具体限定。在作用于血压测量设备的指定操作可以为作用于血压测量设备中的实体按键的指定操作的情况下，血压测量设备上可以设置有一个或多个实体按键，用户可以通过对该实体按键进行操作(比如按压操作)，可以触发血压测量设备执行对应事件。例如，血压测量设备上设置的一个或多个实体按键中至少包括一个实体按键用于触发血压测量设备开始测量血压，当用户对该实体按键进行操作，如按下该实体按键后，血压测量设备开始测量血压，即微处理器开始控制气泵对气囊进行充气。
在作用于血压测量设备的指定操作可以为血压测量设备的触摸显示屏的指定操作的情况下，血压测量设备上可以设置有触摸显示屏，该触摸显示屏可以用于向用户展示相关信息，如血压测量结果、提示用户对血压测量设备的佩戴进行调整等。可选的，用户还可以通过该触摸显示屏输入相关操作，例如，用户可以在该触摸显示屏中输入相关操作，如点击该触摸显示屏上显示的图标(该图标可以为血压测量设备中安装的用于进行血压测量的应用的图标，或者其他能够触发血压测量设备测量血压的图标)，以触发血压测量设备开始测量血压，即微处理器开始控制气泵对气囊进行充气。
作为一种方式，微处理器在所述血压测量设备通过腕带佩戴在用户手腕上时，响应于血压测量指令，控制所述气泵以恒定电压或恒定进气的方式对所述气囊进行充气。
其中，当控制气泵以恒定电压或恒定进气的方式对气囊进行充气时，可以通过调整脉冲波的占空比、震幅的方式，控制气泵以恒定进气的方式对气囊匀速进气，以对气囊进行充气，直至微处理器发出停止讯号。可选的，恒定进气可以指的是以恒定通气量对气囊进行充气，其中，通气量的范围可以为30ml-200ml每分，每秒最大通气量误差<10%。
步骤S120：所述微处理器获取所述三轴加速度传感器采集的第一加速度信息，其中，所述第一加速度信息为在所述气泵对所述气囊进行充气后采集的加速度信息。
在本申请实施例中，三轴加速度传感器为设置于血压测量设备中，用于在通过气泵对气囊进行充气的过程中采集用户的加速度信息的传感器。
在微处理器控制气泵对气囊进行充气的过程中，可以实时获取气泵对气囊进行充气加压过程中，三轴加速传感器采集的手腕的加速度信息。其中，三轴加速度传感器的加速度信息可以包括三个方向上的加速度值，具体的，加速度信息可以包括X轴方向上的加速度值、Y轴方向上的加速度值以及Z轴方向上的加速度值。在申请实施例中，可以预先设置参考坐标系方向，比如，参考坐标系方向可以设置为以心脏为原点，右手为X轴正方向，胸口正前方为Y轴正方向，心脏到头为Z轴正方向。
若在通过气泵对气囊进行充气过程中，用户保持测量姿势不变，则三轴加速度传感器采集的加速度信息也不会发生变化，因此，在获取三轴加速度传感器采集到的加速度信息时，可以只获取在气泵对气囊进行充气之后三轴加速度传感器采集的加速度信息，或者，可以只采集在气泵对气囊进行充气之前三轴加速度传感器采集的加速度信息，即，在气泵对气囊进行充气之前或之后，获取的三轴加速度传感器采集到的加速度信息不会发生变化。
步骤S130：所述微处理器基于所述第一加速度信息以及用户的前臂长确定垂直高度，其中，所述垂直高度为所述用户的手腕与手肘之间的垂直高度。
在本申请实施例中，在获取到三轴加速度传感器采集的加速度信息后，可以根据获取到的第一加速度信息和用户的前臂长，来确定用户的手腕与手肘之间的垂直高度。其中，用户的前臂长指的是用户的手腕到手肘的长度。在本申请实施例中，用户的前臂长可以预先由用户测量后输入到血压测量设备中，也可以基于用户的身高进行估算得到。
其中，在基于获取到的第一加速度信息和用户的前臂长，计算垂直高度时，可以先基于获取到的第一加速度信息确定当前的水平倾角，然后再基于当前的水平倾角和用户的前臂长来计算垂直高度。其中，当前的水平倾角指的是用户的前臂与以手肘位置为基准的水平面之间的夹角，即以手肘为原点的水平倾角为0°的高度位置作为参考基点。
在基于获取到的第一加速度信息来确定当前的水平倾角时，可以基于以下计算公式进行计算：，/>，，其中，/>表示加速度三轴矢量合；/>表示X轴的原始加速度读值(单位：mG)；/>表示Y轴的原始加速度读值(单位：mG)；/>表示Z轴的原始加速度读值(单位：mG)；ACCN表示三轴加速度传感器读值的单位矢量；/>表示水平倾角。其中，计算水平倾角时，提取ACCN的X轴的分量，进行反正弦函数计算，得到当前的水平倾角。
在通过前述公式计算得到当前的水平倾角后，可以基于当前的水平倾角和用户的前臂长来计算垂直高度，具体的计算公式如下：，其中，Habs表示垂直高度；L_arm表示用户的前臂长。
作为一种方式，若不满足预设条件，提示重新获取第一加速度信息。其中，预设条件为预先设置的表征当前获取到的加速度信息为静态重力下获取到的加速度信息的条件。具体的，若/>，则确定/>满足预设条件，执行步骤S130；若，代表三轴加速度传感器采集的第一加速度信息中大概率有运动噪声，则确定/>不满足预设条件，提示重新获取第一加速度信息。
步骤S140：所述微处理器基于所述垂直高度，确定血压补偿值。
在本申请实施例中，血压补偿值指的是当前测量姿势与标准测姿势之间的相对静压差(心脏等高补偿)。
在计算得到垂直高度后，可以基于垂直高度计算得到血压补偿值，具体的计算公式可以如下：，其中，Pcom表示的是血压补偿值；/>表示的是水银的密度；/>表示的是重力加速度常数；H0表示的是标准姿势的绝对高度。其中，H0也可以通过前述计算公式计算得到。
步骤S150：所述微处理器基于所述血压补偿值对血压测量值进行修正，得到所述用户的血压值，其中，血压测量值基于采集的所述气囊的压力值信号确定。
在本申请实施例中，在计算得到血压补偿值之后，可以通过血压补偿值对血压测量值进行修正。具体的，用户的血压值=血压测量值+血压补偿值。其中，血压测量值是通过示波法对采集到的气囊的压力值信号进行处理后得到。其中，采集的气囊的压力值指的是在通过气泵对气囊进行充气过程中，采集的气囊的压力值信号。
本申请提供的一种血压测量设备，通过三轴加速传感器采集到的加速度信息来估算血压补偿值，从而通过血压补偿值对血压测量值进行补偿，可以得到更加精准的血压值。
请参阅图2，本申请实施例提供的一种血压测量设备，所述血压测量设备包括微处理器、三轴加速度传感器、气囊和气泵，所述血压测量设备佩戴在用户手腕上；
步骤S210：所述微处理器响应于血压测量指令，控制所述气泵对所述气囊进行充气。
步骤S220：所述微处理器获取所述三轴加速度传感器采集的第一加速度信息，其中，所述第一加速度信息为在所述气泵对所述气囊进行充气后采集的加速度信息。
步骤S230：所述微处理器获取所述三轴加速度传感器采集的第二加速度信息，其中，所述第二加速度信息为在所述气泵对所述气囊进行充气前采集的加速度信息。
在本申请实施例中，在气泵对气囊进行充气的过程中，用户的测量姿势有可能发生轻微的变化，因此，为了保证获取到的加速度信息的准确性，可以获取多个时刻三轴加速度传感器采集到的加速度信息。具体的，可以在气泵对气囊进行充气之前获取一次三轴加速度传感器采集到的加速度信息，在气泵对气囊进行充气之后获取一次三轴加速度传感器采集到的加速度信息。即，可以获取第一加速度信息和第二加速度信息。
示例性的，在不同测量姿势(六种前臂摆放姿势)下，获取到的第一加速度信息A1和第二加速度信息A2可以如表1所示：
表1(单位：mG)
步骤S240：所述微处理器基于所述第一加速度信息、所述第二加速度信息以及所述用户的前臂长确定垂直高度。
在本申请实施例中，在获取到第一加速度信息和第二加速度信息后，可以基于第一加速度信息和第二加速度信息以及用户的前臂长计算得到当前的垂直高度。
作为一种方式，所述微处理器基于所述第一加速度信息、所述第二加速度信息以及用户的前臂长确定垂直高度，包括：所述微处理器基于所述第一加速度信息确定第一水平倾角，基于所述第二加速度信息确定第二水平倾角；所述微处理器基于所述第一水平倾角、所述第二水平倾角以及所述用户的前臂长确定所述垂直高度。
其中，所述微处理器基于所述第一水平倾角、所述第二水平倾角以及所述用户的前臂长确定所述垂直高度，包括：所述微处理器获取所述第一水平倾角和所述第二水平倾角的平均倾角；所述微处理器基于所述用户的身高确定所述用户的前臂长；所述微处理器基于所述前臂长和所述平均倾角，确定所述垂直高度。
其中，所述微处理器基于所述第一加速度信息确定第一水平倾角，基于所述第二加速度信息确定第二水平倾角，包括：所述微处理器基于所述第一加速度信息确定第一矢量合，基于所述第二加速度信息确定第二矢量合；所述微处理器在所述第一矢量合和所述第二矢量合均满足预设条件时，基于所述第一加速度信息确定第一水平倾角，基于所述第二加速度信息确定第二水平倾角。
进一步的，所述微处理器在所述第一矢量合或所述第二矢量合不满足所述预设条件时，提示重新获取第一加速度信息和第二加速度信息。
其中，第一水平倾角为气泵对气囊进行充气加压后，用户的前臂与以手肘位置为基准的水平面之间的夹角；第二水平倾角为气泵对气囊进行充气加压之前，用户的前臂与以手肘位置为基准的水平面之间的夹角。
具体的，第一水平倾角和第二水平倾角均可以通过以下计算公式计算得到，具体的计算公式为：，/>，，其中，/>表示加速度三轴矢量合；/>表示X轴的原始加速度读值(单位：mG)；/>表示Y轴的原始加速度读值(单位：mG)；/>表示Z轴的原始加速度读值(单位：mG)；ACCN表示三轴加速度传感器读值的单位矢量；/>表示水平倾角。
在通过公式计算得到第一矢量合和第二矢量合后，可以先判断第一矢量合和第二矢量合是否满足预设条件，若第一矢量合或第二矢量合不满足该预设条件，则提示用户重新获取第一加速度信息和第二加速度信息。具体的，在第一矢量合属于/>时，确定第一矢量合不满足预设条件；同样的，在第二矢量合属于/>时，确定第二矢量合不满足预设条件。
进一步的，在通过前述计算公式计算得到第一水平倾角和第二水平倾角/>后，可以计算第一水平倾角/>和第二水平倾角/>的平均倾角/>，具体的计算公式如下：，同时会计算第一水平倾角和第二水平倾角之间的差值/>，具体的计算公式如下：/>。
作为一种方式，当第一水平倾角和第二水平倾角之间的差值不属于预设差值范围时，提示重新获取第一加速度信息和第二加速度信息。其中，预设差值范围为预先设置的表征第一水平倾角和第二水平倾角相差不大的差值范围。具体的，当>60°、/>>60°且/>>5°时，判断为倾角补偿误差过大，提示用户重新获取第一加速度信息和第二加速度信息。反之，则认为稳定测量，通过平均倾角和用户的前臂长计算当前的垂直高度。其中，用户的前臂长可以为用户输入的值，也可以为基于用户输入的身高推算出的值。在用户的前臂长为基于用户输入的身高推算出的值的情况下，可以通过公式：/>(单位：公分)，其中，/>为针对特定人群的设置的一个常数，针对不同性别、年龄、种族的人群，/>的范围在0.1-0.25之间；H为用户的身高。
通过上述方法，可以及时提示用重新进行血压测量，提高了用户体验。
示例性的，在不同测量姿势下，前臂长度为25公分的情况下，测量前、后的三轴加速度传感器读值(第一加速度信息和第二加速度信息，单位：mG)与水平倾角可以如表2所示：
表2
步骤S250：所述微处理器基于所述垂直高度，确定血压补偿值。
步骤S260：所述微处理器基于所述血压补偿值对血压测量值进行修正，得到所述用户的血压值，其中，血压测量值基于采集的所述气囊的压力值信号确定。
本申请提供的一种血压测量设备，通过三轴加速传感器采集的加速度信息估算垂直高度，进而可以通过垂直高度估算出手腕与心脏处的静压差修正由于高度差所导致的血压测量偏差，从而获得更为稳定可靠的血压测量结果。
请参阅图3，本申请实施例提供的一种血压测量设备，所述血压测量设备包括微处理器、三轴加速度传感器、气囊和气泵，所述血压测量设备佩戴在用户手腕上；
步骤S310：所述微处理器响应于血压测量指令，控制所述气泵对所述气囊进行充气。
步骤S320：所述微处理器获取所述三轴加速度传感器采集的第一加速度信息，其中，所述第一加速度信息为在所述气泵对所述气囊进行充气后采集的加速度信息。
步骤S330：所述微处理器基于所述第一加速度信息以及用户的前臂长确定垂直高度，其中，所述垂直高度为所述用户的手腕与手肘之间的垂直高度。
步骤S340：所述微处理器基于所述垂直高度和所述用户在标准测量姿势下的垂直高度，确定所述血压补偿值。
在本申请实施例中，标准测量姿势指的是佩戴血压测量设备的前臂跟心脏在同一水平位时的姿势。
步骤S350：所述微处理器基于所述血压补偿值对所述第一收缩压进行修正，得到第二收缩压。
在本申请实施例中，血压测量值包括第一收缩压和第一舒张压。具体的，血压测量值可以步骤S351-步骤S356所述的处理过程得到。
步骤S351：所述微处理器在所述气泵对所述气囊进行加压和充气的过程中，获取压力值信号，其中，所述压力值信号为所述气囊的压力值随时间变化的信号。
在本申请实施例中，在气泵对气囊进行充气的过程中，血压测量设备可以实时监测气囊中压力值的变化。
本申请实施例中，获取的压力值信号可以为气泵对气囊进行充气前，到气泵对气囊进行充气后这个过程中，气囊的压力值随时间变化的信号。或者，获取的压力值信号也可以为从气泵开始向气囊充气至气囊的压力值等于预设压力值的过程中，气囊的压力值随时间变化的信号，在此不做具体限定。其中，预设压力值可以为预置在血压测量设备中的，也可以是用户配置的。
步骤S352：所述微处理器获取所述压力值信号对应的静态压基线，所述静态压基线包括每个数据点对应的基础静态压。
在本申请实施例中，在获取到压力值信号后，可以从压力值信号中取出脉搏波信号，其中，脉搏波信号可以采用对压力值信号进行滤波的方法得到。具体的，可以以中值滤波(滑动窗框200数据点)，对压力值信号进行滤波处理，得到压力值信号的静态压基线Q[n]。具体公式如下：，集合排序后取中值(排序在第101位的数值)，作为对应的数据点对应的基础静态压。其中，n表示数据点的位置，即第n个数据点。
具体的，从压力值信号中的第一个数据点开始，按照200数据点的窗口长度逐点滑动，即200数据点的窗口长度每次滑动一个数据点。将每个200数据点的滑动窗框中的第101位的数据点的数值作为对应的数据点对应的中值，以得到压力值信号中的每一个数据点对应的基础静态压。压力值信号中的每一个数据点对应的基础静态压构成的曲线为压力值信号对应的静态压基线。
步骤S353：所述微处理器基于所述静态压基线，确定所述压力值信号对应的示波信号，所述示波信号中包括多个脉搏波。
在本申请实施例中，压力值信号对应的示波信号为去除静态压后的示波信号，即得到脉搏波信号。具体的，压力值信号对应的示波信号的计算公式如下：，其中，Y[n]表示压力值信号对应的示波信号；X[n]表示压力值信号；Q[n]表示静态压基线。示例性的，压力值信号对应的示波信号可以如图4中的第一个图所示。
步骤S354：所述微处理器获取所述多个脉搏波各自对应的峰对峰值和平均静态压。
在本申请实施例中，峰对峰值指的是单个脉搏波的最大值与最小值的差值，峰对峰值的计算公式为：，其中，Pmax表示单个脉搏波中的最大值，Pmin表示单个脉搏波中的最小值。
每个脉搏波对应的平均静态压的计算公式如下：，其中，/>，/>分别为每个滑动时间窗框内的脉搏波的终点和起点。
示例性的，步骤S351-步骤S355所述的过程可以如图4所示，在图4中，在确定了脉搏波信号后，开始确定每个脉搏波的峰对峰值和平均静态压。其中，每个脉搏波的平均静态压可以直接作为每个脉搏波的静态压。
步骤S355：所述微处理器基于所述多个脉搏波各自对应的峰对峰值和平均静态压，确定示波函数包络线。
在本申请实施例中，计算出所有的脉搏波的峰对峰值与静态压：(PulsePressure1,StaticPressure1)、(PulsePressure2,StaticPressure2)、(PulsePressure3,StaticPressure3)、(PulsePressure4,StaticPressure4)、...、(PulsePressure n,StaticPressure n)。其中，每个脉搏波的峰对峰值和平均静态压一一对应，可以画出如图5所示的脉搏波的峰对峰值与静态压的散点图。
进一步的，在计算得到多个脉搏波各自对应的峰对峰值和平均静态压后，可以以Vandermonde矩阵来进行多项式拟合，计算出示波函数包络线(OMWE:OscillometricWaveform Envelope)，如图5所示。
步骤S356：所述微处理器基于所述示波函数包络线，确定所述第一收缩压和所述第一舒张压。
作为一种方式，步骤S356具体可以包括：所述微处理器基于所述示波函数包络线确定平均血压；所述微处理器基于所述平均血压和第一系数，确定第一收缩压；所述微处理器基于所述平均血压和第二系数，确定第一舒张压。
在本申请实施例中，第一系数为针对适用人群设置的一个介于0.38-.055的经验系数；第二系数为针对适用人群设置的一个介于0.55-0.65的经验系数。平均血压指的是示波函数包络线中最大值的静态压(X轴的位置)。第一收缩压为示波函数包络线中最大值右方，高度为倍时的静态压(X轴的位置)；第一舒张压为示波函数包络线中最大值左方，高度为/>倍时的静态压(X轴的位置，平均血压的右边)。
具体的，平均血压MAP的计算公式如下：；第一收缩压SBP的计算公式如下：/>，其中，/>表示第一系数；第一舒张压DBP的计算公式如下：/>,其中，/>为第二系数。
示例性的，在不同测量姿势下，示波法得到第一收缩压和第一舒张压可以如表3所示：
表3
通过上述方法，根据示波函数包络线来确定第一舒张压和第一收缩压，提高了血压测量的可视性以及准确性。
步骤S360：所述微处理器基于所述血压补偿值对所述第一舒张压进行修正，得到第二舒张压。
在本申请实施例中，根据血压补偿值对第一收缩压和第一舒张压进行修正得到第二收缩压和第二舒张压的计算公式如下：
第二收缩压=第一收缩压+血压补偿值；第二舒张压=第一舒张压+血压补偿值。
经过本发明方法进行的心脏等高补偿，能够更稳定、准确的血压量测值。
示例性的，在不同测量姿势下，测量到的第一收缩压和第一舒张压，以及修正后的第二收缩压和第二舒张压可以如表4所示：
表4
通过上述方法，通过三轴加速传感器辅助，进行自动化的动态血压测量，且在维持准确度不受量测时姿态的局限，提高了不同姿态下的血压值的准确性。
本申请提供的一种血压测量设备的装置，可以将姿态造成的血压量测误差进行补偿、修正，得到的第二舒张压、第二收缩压，具有"自动补偿"、"量测姿态不受限"等优点，更适合在动态血压量测的居家、工作场景中使用，具有广阔的临床、康养、居家健康监测的落地应用场景的可行性。
请参阅图6，本申请实施例提供的一种血压测量装置400，运行于电子设备，所述电子设备包括三轴加速度传感器、气囊和气泵，所述电子设备佩戴在用户手腕上，所述装置400包括：
指令响应单元410，用于响应于血压测量指令，控制所述气泵对所述气囊进行充气。
信息获取单元420，用于获取所述三轴加速度传感器采集的第一加速度信息，其中，所述第一加速度信息为在所述气泵对所述气囊进行充气后采集的加速度信息。
高度确定单元430，用于基于所述第一加速度信息以及用户的前臂长确定垂直高度，其中，所述垂直高度为所述用户的手腕与手肘之间的垂直高度。
作为一种方式，高度确定单元430还用于获取所述三轴加速度传感器采集的第二加速度信息，其中，所述第二加速度信息为在所述气泵对所述气囊进行充气前采集的加速度信息；基于所述第一加速度信息、所述第二加速度信息以及所述用户的前臂长确定垂直高度。
作为另一种方式，高度确定单元430还用于基于所述第一加速度信息确定第一水平倾角，基于所述第二加速度信息确定第二水平倾角；基于所述第一水平倾角、所述第二水平倾角以及所述用户的前臂长确定所述垂直高度。
可选的，高度确定单元430还用于获取所述第一水平倾角和所述第二水平倾角的平均倾角；基于所述用户的身高确定所述用户的前臂长；基于所述前臂长和所述平均倾角，确定所述垂直高度。
可选的，高度确定单元430还用于基于所述第一加速度信息确定第一矢量合，基于所述第二加速度信息确定第二矢量合；在所述第一矢量合和所述第二矢量合均满足预设条件时，基于所述第一加速度信息确定第一水平倾角，基于所述第二加速度信息确定第二水平倾角。
可选的，高度确定单元430还用于在所述第一矢量合或所述第二矢量合不满足所述预设条件时，提示重新获取第一加速度信息和第二加速度信息。
补偿值确定单元440，用于基于所述垂直高度，确定血压补偿值。
修正单元450，用于基于所述血压补偿值对血压测量值进行修正，得到所述用户的血压值，其中，血压测量值基于采集的所述气囊的压力值信号确定。
作为一种方式，所述血压测量值包括第一收缩压和第一舒张压；修正单元450还用于基于所述垂直高度和所述用户在标准测量姿势下的垂直高度，确定所述血压补偿值；基于所述血压补偿值对所述第一收缩压进行修正，得到第二收缩压；基于所述血压补偿值对所述第一舒张压进行修正，得到第二舒张压。
作为另一种方式，修正单元450还用于在所述气泵对所述气囊进行加压和充气的过程中，获取压力值信号，其中，所述压力值信号为所述气囊的压力值随时间变化的信号；获取所述压力值信号对应的静态压基线，所述静态压基线包括每个数据点对应的基础静态压；基于所述静态压基线，确定所述压力值信号对应的示波信号，所述示波信号中包括多个脉搏波；获取所述多个脉搏波各自对应的峰对峰值和平均静态压；基于所述多个脉搏波各自对应的峰对峰值和平均静态压，确定示波函数包络线；基于所述示波函数包络线，确定所述第一收缩压和所述第一舒张压。
可选的，修正单元450还用于基于所述示波函数包络线确定平均血压；基于所述平均血压和第一系数，确定第一收缩压；基于所述平均血压和第二系数，确定第一舒张压。
需要说明的是，本申请中装置实施例与前述方法实施例是相互对应的，装置实施例中具体的原理可以参见前述方法实施例中的内容，此处不再赘述。
下面将结合图7对本申请提供的一种电子设备进行说明。
请参阅图7，基于上述的血压测量设备、装置，本申请实施例还提供的另一种可以执行前述血压测量设备的电子设备800。电子设备800包括相互耦合的一个或多个（图中仅示出一个）处理器802、存储器804、网络模块806、三轴加速度传感器808、气囊810以及气泵812。其中，该存储器804中存储有可以执行前述实施例中内容的程序，而处理器802可以执行该存储器804中存储的程序。
其中，处理器802可以包括一个或者多个处理核。处理器802利用各种接口和线路连接整个电子设备800内的各个部分，通过运行或执行存储在存储器804内的指令、程序、代码集或指令集，以及调用存储在存储器804内的数据，执行电子设备800的各种功能和处理数据。可选地，处理器802可以采用数字信号处理（Digital Signal Processing，DSP）、现场可编程门阵列（Field－Programmable Gate Array，FPGA）、可编程逻辑阵列（ProgrammableLogic Array，PLA）中的至少一种硬件形式来实现。处理器802可集成中央处理器（CentralProcessing Unit，CPU）、图像处理器（Graphics Processing Unit，GPU）和调制解调器等中的一种或几种的组合。其中，CPU主要处理操作系统、用户界面和应用程序等；GPU用于负责显示内容的渲染和绘制；调制解调器用于处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调器也可以不集成到处理器802中，单独通过一块通信芯片进行实现。
存储器804可以包括随机存储器（Random Access Memory，RAM），也可以包括只读存储器（Read-Only Memory）。存储器804可用于存储指令、程序、代码、代码集或指令集。存储器804可包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储用于实现操作系统的指令、用于实现至少一个功能的指令（比如触控功能、声音播放功能、图像播放功能等）、用于实现下述各个方法实施例的指令等。存储数据区还可以存储终端800在使用中所创建的数据（比如电话本、音视频数据、聊天记录数据）等。
所述网络模块806用于接收以及发送电磁波，实现电磁波与电信号的相互转换，从而与通讯网络或者其他设备进行通讯，例如和电子设备进行通讯。所述网络模块806可包括各种现有的用于执行这些功能的电路元件，例如，天线、射频收发器、数字信号处理器、加密/解密芯片、用户身份模块（SIM）卡、存储器等等。所述网络模块806可与各种网络如互联网、企业内部网、无线网络进行通讯或者通过无线网络与其他设备进行通讯。上述的无线网络可包括蜂窝式电话网、无线局域网或者城域网。例如，网络模块806可以与基站进行信息交互。
所述三轴加速度传感器808用于采集气泵对气囊进行加压和充气过程中，用户的手腕处的加速度信息。
所述气囊810可以由聚氯乙烯或硅胶构成。在不充气的情况下气囊呈扁平状，一旦往气囊中充气，气囊就会慢慢鼓胀起来，压迫手腕部的桡动脉，此时，气囊的脉搏波信号的变化与手腕部的桡动脉的脉动可以形成对应的关系。气囊上至少设置有两个连接孔，其中，一个连接孔(如称为连接孔1)可以用于连接气泵，以实现气囊的充气或放气，另一个连接孔(如称为连接孔2)可以用于连接三轴加速度传感器，以实现三轴加速度传感器对于手腕处的加速度信息的实时拾取。
所述气泵812可以在微处理器的控制下，对气囊进行充气或对气囊进行放气等。气泵可以为直流泵、压电泵或陶瓷泵等。
请参考图8，其示出了本申请实施例提供的一种计算机可读存储介质的结构框图。该计算机可读存储介质900中存储有程序代码，所述程序代码可被处理器调用执行上述方法实施例中所描述的方法。
计算机可读存储介质900可以是诸如闪存、EEPROM（电可擦除可编程只读存储器）、EPROM、硬盘或者ROM之类的电子存储器。可选地，计算机可读存储介质900包括非易失性计算机可读介质（non-transitory computer-readable storage medium）。计算机可读存储介质900具有用于执行根据本申请方法实施例中各步骤的程序代码910的存储空间。这些程序代码可以从一个或者多个计算机程序产品中读出或者写入到这一个或者多个计算机程序产品中。用于执行根据本申请方法实施例中各步骤的程序代码910可以例如以适当形式进行压缩。
本申请提供的一种血压测量设备、装置、电子设备以及存储介质，首先微处理器响应于血压测量指令，控制气泵对气囊进行充气，获取三轴加速度传感器采集的第一加速度信息，其中，所述第一加速度信息为在所述气泵对所述气囊进行充气后采集的加速度信息，然后基于第一加速度信息以及用户的前臂长确定垂直高度，其中，所述垂直高度为所述用户的手腕与手肘之间的垂直高度，再基于垂直高度，确定血压补偿值，最后基于血压补偿值对血压测量值进行修正，得到用户的血压值，其中，血压测量值基于采集的气囊的压力值信号确定。通过三轴加速传感器采集到的加速度信息来估算血压补偿值，从而通过血压补偿值对血压测量值进行补偿，可以得到更加精准的血压值。
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本发明的保护之内。
Claims (12)
1.一种血压测量设备，其特征在于，所述血压测量设备包括微处理器、三轴加速度传感器、气囊和气泵，所述血压测量设备佩戴在用户手腕上；
所述微处理器响应于血压测量指令，控制所述气泵对所述气囊进行充气；
所述微处理器获取所述三轴加速度传感器采集的第一加速度信息，其中，所述第一加速度信息为在所述气泵对所述气囊进行充气后采集的加速度信息；
所述微处理器基于所述第一加速度信息以及用户的前臂长确定垂直高度，其中，所述垂直高度为所述用户的手腕与手肘之间的垂直高度；
所述微处理器基于所述垂直高度，确定血压补偿值；
所述微处理器基于所述血压补偿值对血压测量值进行修正，得到所述用户的血压值，其中，血压测量值基于采集的所述气囊的压力值信号确定。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述微处理器基于所述第一加速度信息以及用户的前臂长确定垂直高度，包括：
所述微处理器获取所述三轴加速度传感器采集的第二加速度信息，其中，所述第二加速度信息为在所述气泵对所述气囊进行充气前采集的加速度信息；
所述微处理器基于所述第一加速度信息、所述第二加速度信息以及所述用户的前臂长确定垂直高度。
3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述微处理器基于所述第一加速度信息、所述第二加速度信息以及用户的前臂长确定垂直高度，包括：
所述微处理器基于所述第一加速度信息确定第一水平倾角，基于所述第二加速度信息确定第二水平倾角；
所述微处理器基于所述第一水平倾角、所述第二水平倾角以及所述用户的前臂长确定所述垂直高度。
4.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，所述微处理器基于所述第一水平倾角、所述第二水平倾角以及所述用户的前臂长确定所述垂直高度，包括：
所述微处理器获取所述第一水平倾角和所述第二水平倾角的平均倾角；
所述微处理器基于所述用户的身高确定所述用户的前臂长；
所述微处理器基于所述前臂长和所述平均倾角，确定所述垂直高度。
5.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，所述微处理器基于所述第一加速度信息确定第一水平倾角，基于所述第二加速度信息确定第二水平倾角，包括：
所述微处理器基于所述第一加速度信息确定第一矢量合，基于所述第二加速度信息确定第二矢量合；
所述微处理器在所述第一矢量合和所述第二矢量合均满足预设条件时，基于所述第一加速度信息确定第一水平倾角，基于所述第二加速度信息确定第二水平倾角。
6.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，所述微处理器在所述第一矢量合或所述第二矢量合不满足所述预设条件时，提示重新获取第一加速度信息和第二加速度信息。
7.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述血压测量值包括第一收缩压和第一舒张压；所述微处理器基于所述垂直高度，确定血压补偿值，包括：
所述微处理器基于所述垂直高度和所述用户在标准测量姿势下的垂直高度，确定所述血压补偿值；
所述微处理器基于所述血压补偿值对血压测量值进行修正，得到用户的血压值，包括：
所述微处理器基于所述血压补偿值对所述第一收缩压进行修正，得到第二收缩压；
所述微处理器基于所述血压补偿值对所述第一舒张压进行修正，得到第二舒张压。
8.根据权利要求7所述的设备，其特征在于，所述微处理器基于所述血压补偿值对血压测量值进行修正，得到用户的血压值之前还包括：
所述微处理器在所述气泵对所述气囊进行加压和充气的过程中，获取压力值信号，其中，所述压力值信号为所述气囊的压力值随时间变化的信号；
所述微处理器获取所述压力值信号对应的静态压基线，所述静态压基线包括每个数据点对应的基础静态压；
所述微处理器基于所述静态压基线，确定所述压力值信号对应的示波信号，所述示波信号中包括多个脉搏波；
所述微处理器获取所述多个脉搏波各自对应的峰对峰值和平均静态压；
所述微处理器基于所述多个脉搏波各自对应的峰对峰值和平均静态压，确定示波函数包络线；
所述微处理器基于所述示波函数包络线，确定所述第一收缩压和所述第一舒张压。
9.根据权利要求8所述的设备，其特征在于，所述微处理器基于所述示波函数包络线，确定所述第一收缩压和所述第一舒张压，包括：
所述微处理器基于所述示波函数包络线确定平均血压；
所述微处理器基于所述平均血压和第一系数，确定第一收缩压；
所述微处理器基于所述平均血压和第二系数，确定第一舒张压。
10.一种血压测量装置，其特征在于，运行于电子设备，所述电子设备包括三轴加速度传感器、气囊和气泵，所述电子设备佩戴在用户手腕上，所述装置包括：
指令响应单元，用于响应于血压测量指令，控制所述气泵对所述气囊进行充气；
信息获取单元，用于获取所述三轴加速度传感器采集的第一加速度信息，其中，所述第一加速度信息为在所述气泵对所述气囊进行充气后采集的加速度信息；
高度确定单元，用于基于所述第一加速度信息以及用户的前臂长确定垂直高度，其中，所述垂直高度为所述用户的手腕与手肘之间的垂直高度；
补偿值确定单元，用于基于所述垂直高度，确定血压补偿值；
修正单元，用于基于所述血压补偿值对血压测量值进行修正，得到所述用户的血压值，其中，血压测量值基于采集的所述气囊的压力值信号确定。
11.一种电子设备，其特征在于，包括三轴加速度传感器、气囊和气泵、一个或多个处理器以及存储器；一个或多个程序被存储在所述存储器中并被配置为由所述一个或多个处理器执行权利要求1-9任一所述微处理器所执行的步骤。
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中存储有程序代码，其中，在所述程序代码运行时，执行权利要求1-9任一所述微处理器所执行的步骤。
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