CN117694852A - 血压测量方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种血压测量方法及装置，该方法应用于包括压力传感器和PPG传感器的血压测量设备中，基于压力传感器采集的压力信号获得第一血压值；若压力信号的置信度大于或等于第一预设等级，输出第一血压值；若压力信号的置信度小于第一预设等级大于第二预设等级，基于PPG传感器获得的PPG信号对基准血压值进行校准得到校准血压值，基准血压值是最近一次获得的压力信号的置信度大于或等于第一预设等级时得到的血压值。该方案在压力信号准确度不可接受的情况下，利用PPG信号对基准血压值进行校准，从而得到更准确的校准血压值。
Description
技术领域
本申请涉及医学检测技术领域，尤其涉及一种血压测量方法及装置。
背景技术
高血压的早期筛查、日常监测至关重要。目前的常用的血压测量方法之一是袖带加压法，其原理是利用袖带对肢体动脉进行压迫，使动脉断流，然后逐渐松开袖带，当动脉压力大于袖带压力，血液开始流动，此时袖带内产生的压力等于动脉收缩压，此时的最大值即收缩压。随着袖带继续松开，当动脉内的压力继续下降，直到与袖带压力相等时，血压流动恢复正常，此时袖带内产生的压力等于动脉舒张压，此时的最小值即舒张压。此种方法属于间歇式测量法无法实现连续测量，无法监测血压连续变化。而且，需要袖带及加压装置等，因此不便于携带，且佩戴舒适性差。
发明内容
有鉴于此，本申请提供了一种血压测量方法及装置，以解决上述的至少部分问题，其公开的技术方案如下：
第一方面，本申请提供了一种血压测量方法，应用于血压测量设备，血压测量设备包括压力传感器和光电容积描记PPG传感器，该方法包括：基于压力传感器采集的压力信号获得第一血压值；若压力信号的置信度大于或等于第一预设等级，输出第一血压值；若压力信号的置信度小于第一预设等级且大于第二预设等级，基于PPG传感器获得的第一PPG信号对基准血压值进行校准得到校准血压值，基准血压值是最近一次获得的置信度大于或等于第一预设等级时得到的血压值。可见，该方案在压力信号准确度不可接受的情况下，利用PPG信号对基准血压值进行校准，从而得到更准确的校准血压值。
在第一方面的一种可能的实现方式中，该方法还包括：若校准血压值与基准血压值的差值小于或等于第一阈值，输出校准血压值。这种情况表明基于PPG信号修正得到的校准血压值的准确度可接受，进而输出该校准血压值，这样提高了输出的血压值的准确度。
在第一方面的一种可能的实现方式中，基于PPG传感器获得的PPG信号对基准血压值进行校准得到校准血压值，包括：根据基准PPG信号特征和第一PPG信号特征对基准血压值进行校准得到校准血压值，第一PPG信号特征基于第一PPG信号得到，基准PPG信号特征是最近一次获得的置信度大于或等于第一预设等级时获得的PPG信号的信号特征。进一步地，在一种可能的实现方式中，根据基准PPG信号和第一PPG信号特征对基准血压值进行校准得到校准血压值包括：将基准PPG信号特征代入PPG特征函数，得到第一数值；将第一PPG信号特征代入PPG特征函数，得到第二数值；根据第一数值与第二数值的比值等于基准血压值与校准血压值的比值，计算得到校准血压值。可见，该方案利用PPG信号特征与血压值之间的关联，得到本次测量的血压值(即校准血压值)，在基于压力信号获得的血压值准确度不可接受的情况下，可以利用PPG信号特征得到准确度可接受的血压值，提高了血压测量的准确度。
在第一方面的一种可能的实现方式中，PPG传感器包括第一PPG传感器和第二PPG传感器，第一PPG传感器包括红色LED、绿色LED和第一光电接收器，第二PPG传感器包括红色LED、绿色LED和第二光电接收器；PPG信号特征包括红色PPG信号与绿色PPG信号的相位差以及PWV，PWV基于红色PPG信号和绿色PPG信号计算得到，相位差是第一相位差与第二相位差的平均值；第一相位差是第一光电接收器接收红色PPG信号与绿色PPG信号的相位差，第二相位差是第二光电接收器红色PPG信号与绿色PPG信号的相位差。
在第一方面的一种可能的实现方式中，在基于压力传感器采集的压力信号获得第一血压值之前，方法还包括：若基于压力信号和PPG信号确定血压测量设备处于佩戴状态，基于压力信号检测压力传感器是否对准动脉；若压力传感器未对准动脉，输出提醒信号，提醒信号用于提醒调整血压测量设备的位置；基于压力传感器采集的压力信号获得第一血压值，包括：在压力传感器对准动脉的情况下，基于压力传感器采集的压力信号获得第一血压值。可见，该方案在检测到血压测量设备处于佩戴状态且压力传感器对准人体动脉时，利用压力传感器采集的压力信号计算得到血压值，提高了基于压力信号获得的血压值的准确度。
在第一方面的一种可能的实现方式中，基于压力信号和PPG信号确定血压测量设备处于佩戴状态的过程，包括：若压力信号大于0且PPG信号波符合脉搏波的特征，确定血压测量设备处于佩戴状态。可见，该方案同时利用压力信号和PPG信号的信息检测是否处于佩戴状态，提高了检测结果的准确度。
在第一方面的一种可能的实现方式中，确定PPG信号波符合脉搏波形的特征的过程，包括：若PPG信号波的周期与脉搏波的周期一致，且PPG信号波的幅值与脉搏波的幅值相匹配，则确定PPG信号波符合脉搏波的特征。
在第一方面的一种可能的实现方式中，基于压力信号检测压力传感器是否对准动脉，包括：若压力信号波幅值大于或等于第二阈值且压力信号波的周期与脉搏波的周期一致，确定压力传感器对准动脉；若压力信号波的幅值小于第二阈值，或者压力波的周期与脉搏波的周期不一致，确定压力传感器未对准动脉。该方案利用压力信号检测传感器模组是否对准动脉，提高了检测结果的准确度。
在第一方面的一种可能的实现方式中，在得到校准血压值之后，方法还包括：若校准血压值与基准血压值的差值大于第一阈值，输出提醒信号，提醒信号用于提醒调整血压测量设备的位置。这种情况表明校准血压值的准确度不可接受，提醒用户调整血压测量设备的位置，以便重新进行血压测量，这样可以提高设备测得的血压数据的准确度。
在第一方面的一种可能的实现方式中，在确定压力传感器对准动脉之后，方法还包括：若前时刻距离上一次手动调整所述血压测量设备位置的时长达到第一时长，输出提醒信号以提醒用户调整所述血压测量设备的位置。可见，该方案在检测到距离上一次手动调整的时间大于或等于第一时长，传感器模组可能出现位移导致其未对准动脉，此种情况下及时提醒用户调整血压测量设备的位置，避免出现基于压力传感器测得血压数据不准确的情况发生，提高了血压测量设备的测量准确度。
在第一方面的一种可能的实现方式中，在确定压力传感器未对准动脉之后，该方法还包括：若检测压力传感器是否对准动脉过程的持续时长大于或等于第二时长，控制血压测量设备进入休眠状态；若压力传感器未对准动脉，输出提醒信号，包括：在压力传感器未对准动脉且检测是否对准动脉过程的持续时长小于第二时长的情况下，输出提醒信号。这样可以降低血压测量设备的耗电量，提高其续航能力。
第二方面，本申请还提供了一种血压测量设备，包括腕带及设置在腕带内部的传感器模组、存储器和处理器，传感器模组包括压力传感器阵列和至少两个光电容积描记PPG传感器；各PPG传感器沿传感器模组的第一方向依次排列，第一方向与腕带的宽度方向一致；压力传感器阵列的各压力传感器沿传感器模组的第二方向依次排列，第二方向与第一方向垂直；存储器内存储有程序指令，处理器执行存储器内的程序指令实现第一方面任一项的血压测量方法。可见，该血压测量设备的传感器模组内同时设置有压力传感器阵列和PPG传感器，这样，当基于压力信号获得的血压值的准确度不可接受时，可以采用PPG信号对最近一次获得的准确度可接受的血压值进行跟踪和修正得到校准血压值，因此提高了血压测量数据的准确度。而且，在血压测量设备处于佩戴状态下，压力传感器阵列的方向与人体内桡动脉垂直，压力传感器阵列包括多个压力传感器，多个压力传感器中的任一个与桡动脉对准即可，因此提高了捕捉到桡动脉的概率。
在第二方面的一种可能的实现方式中，传感器模组包括第一PPG传感器和第二PPG传感器，第一PPG传感器包括红色LED、绿色LED和第一光电接收器，第二PPG传感器包括红色LED、绿色LED和第二光电接收器；第一光电接收器、红色LED、绿色LED和第二光电接收器沿第一方向依次排列。
在第二方面的一种可能的实现方式中，所述压力传感器阵列设置在所述传感器模组的基座上，且压力传感器的平面高于所述基座的平面。这样，压力传感器阵列凸起的一面更容易与人体接触，因此提高了压力传感器阵列捕捉到压力的概率。
在第二方面的一种可能的实现方式中，所述传感器模组在所述腕带中的位置满足所述血压测量设备处于佩戴状态时所述传感器模组与动脉在预设距离范围内。
第三方面，本申请还提供了一种传感器模组，包括压力传感器阵列、第一PPG传感器和第二PPG传感器；第一PPG传感器包括红色LED、绿色LED和第一光电接收器，第二PPG传感器包括红色LED、绿色LED和第二光电接收器；第一光电接收器、红色LED、绿色LED和第二光电接收器沿第一方向依次排列；压力传感器阵列的各压力传感器沿传感器模组的第二方向依次排列，第二方向与第一方向垂直。在血压测量设备处于佩戴状态下，压力传感器阵列的方向与人体内桡动脉垂直，压力传感器阵列包括多个压力传感器，多个压力传感器中的任一个与桡动脉对准即可，因此提高了捕捉到桡动脉的概率。
在第三方面的一种可能的实现方式中，所述压力传感器阵列设置在所述传感器模组的基座上，且压力传感器的平面高于所述基座的平面。这样，压力传感器阵列凸起的一面更容易与人体接触，因此提高了压力传感器阵列捕捉到压力的概率。
第四方面，本申请还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有指令，当所述指令在电子设备上运行时，使得所述电子设备执行如第一方面任一项所述的血压测量方法。
第五方面，本申请还提供了一种计算机程序产品，其特征在于，其上存储有执行，当所述计算机程序产品在电子设备上运行时，使得所述电子设备实现如第一方面任一项所述的血压测量方法。
应当理解的是，本申请中对技术特征、技术方案、有益效果或类似语言的描述并不是暗示在任意的单个实施例中可以实现所有的特点和优点。相反，可以理解的是对于特征或有益效果的描述意味着在至少一个实施例中包括特定的技术特征、技术方案或有益效果。因此，本说明书中对于技术特征、技术方案或有益效果的描述并不一定是指相同的实施例。进而，还可以任何适当的方式组合本实施例中所描述的技术特征、技术方案和有益效果。本领域技术人员将会理解，无需特定实施例的一个或多个特定的技术特征、技术方案或有益效果即可实现实施例。在其他实施例中，还可在没有体现所有实施例的特定实施例中识别出额外的技术特征和有益效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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是本申请实施例提供的一种血压测量设备的佩戴场景示意图；
图2是本申请实施例提供的一种血压测量设备的示意图；
图3是本申请实施例提供的另一种血压测量设备的示意图；
图4是本申请实施例提供的又一种血压测量设备的示意图；
图5是本申请实施例提供的一种血压测量设备内部传感器模组的结构示意图；
图6是本申请实施例提供的一种血压测量方法的流程图。
具体实施方式
本申请说明书和权利要求书及附图说明中的术语“第一”、“第二”和“第三”等是用于区别不同对象，而不是用于限定特定顺序。
在本申请实施例中，“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本申请实施例中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其它实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。
为了下述各实施例的描述清楚简洁，首先给出相关技术的简要介绍：
扁平张力法测量血压，此方法主要适用于浅表动脉如桡动脉、股动脉和颈动脉等，通过施加外压使位于骨骼附近动脉成扁平状，当血管被外部压力压扁时，血管壁的内周应力发生改变，当血管内压力与外力相等时，通过安置于动脉部位的压力传感器来测量该表面的压力，此时测得逐拍的动脉压力波形即动脉血压，再依据传递函数进一步转换计算出中心动脉压。
光电容积描记(photo plethysmograph，PPG)脉搏波形法，在心脏搏动周期内，外周血管中的微动脉、毛细血管和微静脉内流过的血液相应的呈脉动性变化。当心脏收缩时血压容积最大，而在心脏舒张时容积最小。血液容积的脉动性变化可以利用光电容积传感器，检测经过人体血液和组织吸收后的反射光强度的不同，描记出血液容积在心动周期内的变化，得到的PPG信号波形中含有容积脉搏血流信息，因此，可以通过容积脉搏血流信息和血压信号之间的关系获得收缩压和舒张压。
本申请提供的血压测量设备，采用光电传感器与压力传感器相结合的传感器模组。用户佩戴该设备后，压力传感器与用户的桡动脉对准，采用扁平张力法获取准确的血压值。若血压测量设备发生松动导致压力传感器偏离桡动脉，进而导致基于压力传感器获得的血压数据不准确。此种情况下，关闭压力传感器测量通道，采用PPG信号对最近一次测得的准确的血压值进行跟踪和修正，得到校准血压值作为本次测量结果。该方案使用上述两种血压测量模式进行校准，实现血压连续测量的同时，保证血压数据的准确性，而且，该血压测量设备无需反复加压，因此佩戴方便，佩戴舒适度高。
如图1所示，血压测量设备的腕带10内侧设置有传感器模组11，该传感器模组内设置有压力传感器和PPG传感器。
用户在手腕上佩戴血压测量设备后，调整其位置，使其内部的传感器模组11对准手腕处的桡动脉，通过压力传感器获得压力信号，该压力信号包括脉搏波形特征，例如，幅值、波速、周期等。然后，根据脉搏波计算得到血压值。
随着用户手臂的运动，血压测量设备也会松动，导致其内部的传感器模组11偏离桡动脉，进而导致血压测量设备测得的血压值准确度降低，此种情况下，利用PPG传感器接收到的PPG信号，对上一次测得的准确的血压数据进行跟踪和修正，获得准确度更高的血压值。该方案在确保连续测量血压的前提下，提高了血压数据的准确度，而且，该血压测量设备无需袖带充气加压佩戴更舒适。
在本申请一个实施例中，如图2所示，本申请提供的血压测量设备可以是智能手表，即，在智能手表的腕带上集成有传感器模组22。
在本申请的其他实施例中，传感器模组22可以设置在智能手表的任一个腕带上，传感器模组22在腕带上的位置确保智能手表佩戴后传感器模组与桡动脉对准即可。
例如，本示例中，如图2所示，本示例中表盘20下方的腕带21上设置有多个调节孔23，表盘20上方的腕带24上设置有针扣25。传感器模组22设置在腕带21内部，且位于靠近表盘的位置处，这样可以确保用户佩戴该智能手表后，传感器模组22与人体手腕处的桡动脉对准。当然，传感器模组22也可以集成于腕带24内部，本申请对传感器模组的具体位置不做限定。
在另一实施例中，血压测量设备还可以是智能手环，例如，图3所示的智能手环30，传感器模组32可以集成于腕带31内部，且位于靠近智能手环主体30的位置处。当然，传感器模组32也可以集成于腕带33内部。
在又一实施例中，如图4所示，本申请提供的血压测量设备可以是一条集成有上述的传感器模组41的腕带40。例如，在一示例中，该设备还包括无线通信模块，通过该无线通信模块与智能手机连接，将测得的血压数据传输至智能手机，这样用户可以直接在智能手机上查看。
以上是血压测量设备可能存在的产品形态，当然还可以是其他产品形态，本申请对此不做限定。
下面结合附图对血压测量设备内的传感器模组的结构及工作过程进行说明：
请参见图5，示出了本申请实施例提供的一种传感器模组的示意图，图5的(1)是传感器模组的正视图，图5的(2)是传感器模组的前视图。
本实施例以传感器模组是菱形为例进行说明，如图5的(1)所示，模组内的传感器沿AB线方向排列，例如，由上至下依次包括第一光电接收器50、第一LED52、压力传感器阵列54、第二LED53和第二光电接收器51。
其中，第一光电接收器50、第一LED52和第二LED53构成第一PPG传感器。同理，第二光电接收器51、第一LED52和第二LED53构成第二PPG传感器。
在一示例中，AB线是菱形的对角线，例如，如图1所示，AB线与血压测量设备的腕带10的宽度方向一致，也即在用户佩戴该血压测量设备后AB线方向与用户的桡动脉方向一致(或平行)。
压力传感器阵列54沿AB向的法向(即与AB线垂直的方向)设置。压力传感器阵列54包括多个微型压力传感器，多个微型压力传感器沿AB向的法向排列。如本示例中压力传感器阵列54包括5个微型压力传感器。
当用户佩戴该血压测量设备时，压力传感器阵列54所在方向与人体桡动脉垂直，这样，多个微型压力传感器中的任一个与桡动脉对准即可测得准确的血压值，因此，沿AB向的法向设置压力传感器阵列54提高了捕捉到桡动脉的概率。
如图5的(2)所示，压力传感器阵列54较传感器模组基座56具有小幅凸起，当用户佩戴该血压测量设备后，压力传感器阵列54凸起的一面更易与人体接触，从而提高压力传感器捕捉到压力的概率。
此外，如图5的(1)所示，传感器模组还包括加速度计55，用于确定用户当前处于静息状态还是处于运动状态。加速度计55的位置可以根据传感器模组上的剩余空间灵活确定。
如图5的(1)所示，第一LED52和第二LED53分别位于压力传感器阵列54的两侧，第一光电接收器50和第二光电接收器51位于两个LED外侧。即第一光电接收器50第二光电接收器51和第二LED53位于压力传感器阵列54的另一侧。
在一示例中，第一LED52可以是红色LED，第二LED53可以是绿色LED，第一光电接收器50和第一LED52位于压力传感器阵列54的同一侧。
红色LED、绿色LED发出的光线会经过人体血液、组织后反射，第一光电接收器50和第二光电接收器51会接收红色反射光和绿色反射光。由于红光与绿光的穿透深度不同，而且，红色LED与绿色LED分别与光电接收器的距离不同，换言之，红光与绿光的路径不同。因此，第一光电接收器50接收的红色反射光与绿色反射光之间存在一定的相位差，同理，第二光电接收器51接收到的红色反射光和绿色反射光之间也存在一定的相位差。
利用第一光电接收器接收的红绿光相位及第二接收器接收的红绿光信号相位不同的特征，可以计算得到血压值。
本实施例提供的血压测量设备，当检测到压力传感器未对准桡动脉时，启动PPG连续测量，并结合上一次测得的基准血压值进行跟踪校准最终得到校准血压值作为本次测得的血压值。
相应于上述的血压测量设备，本申请实施例还提供了一种血压测量方法，如图6所示，该方法可以包括以下步骤：
S100，检测血压测量设备是否处于佩戴状态；如果是执行S101，如果否则在预设时长(即第三时长)内周期性检测是否处于佩戴状态。
在一实施例中，周期性检测血压测量设备是否处于未佩戴状态，每一次检测到处于未佩戴状态时，则继续判断检测是否处于佩戴状态的时长是否达到第三时长(如5min)，若未达到则继续返回执行S100，直到5min内均检测到处于未佩戴状态则进入休眠状态。
此外，处于休眠状态的血压测量设备唤醒(可以是主动唤醒或被动唤醒)后，重新进行周期性检测是否处于佩戴状态。
本申请的实施例中，可以利用压力信号和/或PPG信号检测是否处于佩戴状态。
例如，在一示例中，若压力信号的幅值大于0且PPG信号波符合脉搏波形的特征，则确定血压测量设备处于佩戴状态，若压力信号的幅值为0，或者，PPG信号波不符合脉搏波形的特征，则确定血压测量设备处于未佩戴状态。
在另一示例中，若PPG信号波形符合脉搏波形特征则确定处于佩戴状态。若PPG信号波形不符合脉搏波形特征则确定处于未佩戴状态。
在又一示例中，若压力信号的幅值大于0，且压力信号的波形符合脉搏波形特征则确定该设备处于佩戴状态；若压力信号为0，或者压力信号波形不符合脉搏波形特征则确定该设备处于未佩戴状态。在一示例性实施例中，判断PPG信号或压力信号的波形是否符合脉搏波形特征，可以通过信号波形的周期、幅值等波形参数是否与脉搏波形的周期、幅值等相匹配，若周期、幅值等波形参数均匹配则确定信号波形符合脉搏波形特征。
S101，检测传感器模组是否对准桡动脉；如果是，则执行S103，如果否则执行S102。
在一实施例中，若压力信号幅值大于或等于第二阈值，且压力信号波形符合脉搏波形特征，则确定传感器模组对准桡动脉。若压力信号幅值小于第一阈值或压力信号波形不符合脉搏波形特征，则确定传感器模组未对准桡动脉。
在一示例中，第二阈值可以根据实际情况设定，例如，10mmHg±2mmHg。
S102，检测是否对准桡动脉的时长是否大于或等于第二时长。
在一实施例中，在检测到血压测量设备处于佩戴状态后，周期性检测传感器模组是否对准桡动脉，若检测到未对准则继续判断检测是否对准桡动脉的时长是否达到第二时长(如5min)，若未达到则执行S111，即提醒用户调整位置。如果5min内均检测到未对准桡动脉，则进入休眠状态。
S103，基于加速度数据确定用户处于静息状态下，利用压力传感器测得的压力信号获得血压值。
确定传感器模组对准桡动脉后，利用加速度计采集的加速度数据判断用户当前是否处于静息状态。如果处于静息状态则利用压力传感器采集压力信号，进一步基于压力信号获得人体的血压值，即人体静息状态下的血压值。
压力传感器测得的压力信号波形包含桡动脉的脉搏波特征，利用传递函数和压力信号波形计算得到结果，此结果中的最大值即收缩压，最小值即舒张压。基于压力传感器可以连续采集人体桡动脉的压力信号，因此可以连续测量人体的血压值。
静息状态是指人体处于安静不活动且清醒的状态。在一个实施例中，根据加速度计各个方向的加速度数据计算得到合加速度g合，若g合小于或等于加速度阈值则确定用户处于静息状态。若g合大于加速度阈值则确定用户处于运动状态。
S104，获得压力传感器测得的压力信号的置信度。
血压测量设备在使用过程中位置可能发生偏移，从而导致其内部的传感器模组偏离桡动脉，进而导致压力传感器测得的压力信号不能准确反映脉搏波的特征，即此种情况下测得的压力信号置信度低。
在一实施例中，可以根据函数f(acc曲线包围面积，距离上一次调整的时间间隔，压力信号质量)获得压力信号的置信度。在一示例中，该函数可以直接输出置信度等级。
其中，acc是加速度传感器；压力信号质量根据压力传感器实际采集到的压力信号与压力脉搏模板信号之间的相关性得到，相关性高则信号质量高，相关性低则信号质量低。
在一实施例中，置信度可以划分为不同的等级，例如，由低到高依次为等级1＜等级2＜等级3＜等级4＜等级5，在其他实施例中可以划分为其他数量个等级，本申请对此不做限定。
S105，确定置信度的等级与第一预设等级及第二预设等级的关系；若置信度大于第一预设等级则执行S106，若置信度小于或等于第一预设等级大于第二预设等级则执行S107；若置信度小于或等于第二预设等级则执行S111。
置信度越高表明压力信号的准确度也越高，相反，置信度越低表明压力信号的准确度也越低。第一预设等级和第二预设等级可以根据实际需求自由设定。
第二预设等级低于第一预设等级，例如，在一示例中，第一预设等级可以是上述的等级3，第二预设等级可以是上述的等级2。
若置信度低于或等于等级3表明压力信号的准确度低，基于该压力信号获得的血压值无法准确反映人体的血压。若置信度低于或等于等级2表明压力信号准确度非常低，需要调整传感器模组的位置。
S106，输出血压值，并记录本次测得的血压值及PPG信号。
在一实施例中，压力传感器阵列采集压力信号的同时，PPG传感器器同步接收双路PPG信号。换言之，传感器模组内的压力传感器和PPG传感器在默认情况下均处于工作状态。
在根据压力信号的置信度确定压力信号准确度较高的情况下，记录本次基于压力信号计算得到的血压值，同时，记录此时采集的两路PPG信号。
以第一预设等级是上述的等级3为例，若置信度大于等级3表明压力信号的准确度较高，基于压力信号获得的血压值准确度也较高。进一步，可以向该血压测量设备的显示装置输出该血压值进行显示，或者，由存储单元对应存储测量时刻和血压值并发送至其他智能终端，如智能手机等。
S107，关闭压力传感器测量通道，基于双路PPG信号的特征信息和基准信息得到校准血压值。
在本实施例中，基准信息包括基准血压值和基准PPG信号特征。基准血压值是压力信号的置信度大于或等于第一预设等级时获得的血压值。基准PPG信号特征是在获得基准血压值的过程中获得的PPG信号特征。
仍以第一预设等级是上述的等级3，第二预设等级是等级2为例进行说明，若压力信号的置信度为等级3，即置信度等于第一预设等级且大于第二预设等级，表明压力信号的准确度不可接受。此种情况下，关闭压力传感器测量通道，利用本次获得的PPG信号特征和基准PPG信号特征对基准血压值进行跟踪和修正得到校准血压值。
在一示例性实施例中，基于本次获得的PPG信号特征和基准PPG信号特征对基准血压值进行跟踪和修正的过程如下：
1)利用本次采集的红绿两路PPG信号计算得到脉搏波传导速度(pulse wavevelocity，PWV)。
2)计算第一光电接收器接收红光和绿光的相位差，可称为第一相位差，以及第二光电接收器接收红绿光信号的相位差，可称为第二相位差。进一步计算第一相位差与第二相位差的平均值，即相位差平均值。
3)基于PWV和相位差平均值对基准血压值进行跟踪和修正，得到校准血压值。
在一示例中，可以基于如下公式1获得校准血压值：
其中，公式1中的，g1是根据基准信息中PPG信号得到的特征函数，该特征函数的参数包括脉搏波传导速度PWV1和相位差1，脉搏波传导速度PWV1可以根据PPG信号波计算得到，相位差1即基准信息中的PPG信号对应的相位差平均值，BP1是最近一次记录的基准血压值。g2是两个PPG传感器本次采集的PPG信号的特征函数，其中，PWV2根据两路PPG信号计算得到，相位差2即本次采集的PPG信号对应的相位差平均值，BP2表示本次的校准血压值。
S108，校准血压值与基准血压值之间的差值是否大于或等于第一阈值；如果是则执行S111，如果否则执行S109。
第一阈值可以根据实际需求设定，在一实施例中，如20mmHg±5mmHg，本申请对此值的具体数值不做限定。
S109，输出本次测得的校准血压值。
若步骤S107得到的校准血压值与基准血压值的差值小于第一阈值，表明基于PPG信号修正得到的校准血压值的准确度可接受，进而输出该校准血压值。
例如，可以将该血压值传输至显示装置进行显示，或者，由存储单元对应存储测量时刻和血压值并发送至其他智能终端，如智能手机等。
S110，距上次手动调整的时长是否大于或等于第一时长；如果是则执行S111，如果否则返回执行S103。
在一实施例中，利用计时器记录当前时刻距离上一次手动调整传感器模组位置的时长。若计时时长超过预设时长则提醒用户手动调整血压测量设备的位置。
例如，在一示例中，确定传感器模组对准桡动脉后，触发计时器开始计时。当计时器的计时时长达到预设时长后停止计时。待用户调整传感器模组与桡动脉对准后，重新开始计时。
在一实施例中，第一时长可以根据不同时段自由设定，例如，白天设定为6小时，夜间设定为9小时。本申请对此不做特殊限定。
S111，提醒用户调整血压测量设备的位置。
在一种场景下，若压力信号的置信度小于第二预设等级，表明压力传感器发生位移，即压力传感器偏离桡动脉，此种情况下可以提醒用户调整传感器模组的位置，使其对准桡动脉。
在另一种场景下，步骤S107得到的校准血压值与基准血压值的差值大于第一阈值，表明基于PPG信号获得的血压值的漂移较大，该血压值的准确度不可接受，提醒用户调整血压测量设备的位置，在传感器模组对准桡动脉后，重新启动压力传感器测量血压流程。
在又一种场景下，当前时刻距离上一次手动调整传感器模组的时长达到第一时长，则提醒用户手动调整血压测量设备的位置，使其内部的传感器模组与桡动脉对准。
在一个实施例中，可以通过文本提示信息提醒用户调整血压测量设备的位置，例如，通过智能手表、智能手环的显示屏显示文本提示信息，或者，通过与血压测量设备连接的智能终端(如智能手机、平板电脑等)的显示屏显示文本提示信息。
在另一个实施例中，还可以通过声音信号提醒用户调整血压测量设备的位置，例如，通过智能手表、智能手环的扬声器播放语音提醒信号，如播放“请调整血压测量设备位置对准桡动脉”的语音提醒信号，或者，通过与血压测量设备连接的智能手机的扬声器播放语音提醒信号。
本申请对提醒信息的类型及展示方式不做限定。
在一实施例中，输出提醒信号之后返回继续执行判断传感器模组是否对准桡动脉的步骤，即执行S111后返回执行S101。
下面以一个示例为例对本实施例的血压测量方法进行说明：
用户佩戴血压测量设备，手动调整设备位置及预紧程度。血压测量设备检测到传感器模组对准桡动脉后，基于扁平张力法持续测量用户在静息状态下的精准血压值。
随着用户的小幅动作后传感器模组的位置发生偏移，压力传感器阵列信号的置信度下降。
若置信度小于或等于第一预设等级且大于第二预设等级，则关闭压力传感器测量通道，启用PPG测量，采用PPG信号对基准血压值进行跟踪和校准获得校准血压值。
若置信度小于第二预设等级，输出信号提醒用户调整血压测量设备的位置。
当检测到校准血压值与基准血压值之间的差值大于或等于20mmHg，输出信号提醒用户调整血压测量设备的位置。
若当前时刻距离上一次手动调整位置超过预设时长，则输出信号提醒用户调整血压测量设备的位置。
本实施例提供的血压测量方法，检测到血压测量设备处于佩戴状态且传感器模组对准桡动脉后，采用压力传感器采集的压力信号获得血压值。基于压力信号的置信度确定血压测量设备发生位移后，关闭压力传感器测量通道，启用PPG测量通道，利用本次获得的双路PPG信号的特征信息对基准血压进行跟踪和修正，得到校准血压值。该方案在压力信号准确度不可接受的情况下，利用PPG信号对基准血压值进行校准，从而得到更准确的校准血压值。可见，该方案在实现血压连续测量的同时，保证血压数据的准确性。此外，该方法可以自动提醒用户手动调整血压测量设备的位置，提高了测量数据的准确度。
通过以上的实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本实施例所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本实施例各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)或处理器执行各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：快闪存储器、移动硬盘、只读存储器、随机存取存储器、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何在本申请揭露的技术范围内的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (19)
1.一种血压测量方法，其特征在于，应用于血压测量设备，所述血压测量设备包括压力传感器和光电容积描记PPG传感器，所述方法包括：
基于所述压力传感器采集的压力信号获得第一血压值；
若所述压力信号的置信度大于或等于第一预设等级，输出所述第一血压值；
若所述压力信号的置信度小于所述第一预设等级且大于第二预设等级，基于所述PPG传感器获得的第一PPG信号对基准血压值进行校准得到校准血压值，所述基准血压值是最近一次获得的所述置信度大于或等于所述第一预设等级时得到的血压值。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：若所述校准血压值与所述基准血压值的差值小于或等于第一阈值，输出所述校准血压值。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述PPG传感器获得的PPG信号对基准血压值进行校准得到校准血压值，包括：
根据基准PPG信号特征和第一PPG信号特征对所述基准血压值进行校准得到校准血压值，所述第一PPG信号特征基于所述第一PPG信号得到，所述基准PPG信号特征是最近一次获得的所述置信度大于或等于所述第一预设等级时获得的PPG信号的信号特征。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据基准PPG信号和第一PPG信号特征对所述基准血压值进行校准得到校准血压值，包括：
将所述基准PPG信号特征代入PPG特征函数，得到第一数值；
将所述第一PPG信号特征代入PPG特征函数，得到第二数值；
根据所述第一数值与所述第二数值的比值等于所述基准血压值与所述校准血压值的比值，计算得到所述校准血压值。
5.根据权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，所述PPG传感器包括第一PPG传感器和第二PPG传感器，所述第一PPG传感器包括红色LED、绿色LED和第一光电接收器，第二PPG传感器包括红色LED、绿色LED和第二光电接收器；
PPG信号特征包括红色PPG信号与绿色PPG信号的相位差以及脉搏波传导速度PWV，所述PWV基于红色PPG信号和绿色PPG信号计算得到，所述相位差是第一相位差与第二相位差的平均值；所述第一相位差是所述第一光电接收器接收红色PPG信号与绿色PPG信号的相位差，所述第二相位差是第二光电接收器红色PPG信号与绿色PPG信号的相位差。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述基于所述压力传感器采集的压力信号获得第一血压值之前，所述方法还包括：若基于压力信号和PPG信号确定所述血压测量设备处于佩戴状态，基于压力信号检测所述压力传感器是否对准动脉；若所述压力传感器未对准所述动脉，输出提醒信号，所述提醒信号用于提醒调整血压测量设备的位置；
所述基于所述压力传感器采集的压力信号获得第一血压值，包括：在所述压力传感器对准所述动脉的情况下，基于所述压力传感器采集的压力信号获得第一血压值。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，基于压力信号和PPG信号确定所述血压测量设备处于佩戴状态的过程，包括：
若所述压力信号大于0且PPG信号波符合脉搏波的特征，确定所述血压测量设备处于佩戴状态。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，确定PPG信号波符合脉搏波形的特征的过程，包括：
若PPG信号波的周期与所述脉搏波的周期一致，且所述PPG信号波的幅值与所述脉搏波的幅值相匹配，则确定所述PPG信号波符合脉搏波的特征。
9.根据权利要求6至8任一项所述的方法，其特征在于，所述基于压力信号检测所述压力传感器是否对准动脉，包括：
若压力信号波幅值大于或等于第二阈值且所述压力信号波的周期与脉搏波的周期一致，确定所述压力传感器对准动脉；
若所述压力信号波的幅值小于所述第二阈值，或者所述压力波的周期与所述脉搏波的周期不一致，确定所述压力传感器未对准所述动脉。
10.根据权利要求1至9任一项所述的方法，其特征在于，在得到校准血压值之后，所述方法还包括：
若所述校准血压值与所述基准血压值的差值大于所述第一阈值，输出提醒信号，所述提醒信号用于提醒调整所述血压测量设备的位置。
11.根据权利要求6至10任一项所述的方法，其特征在于，在确定所述压力传感器对准动脉之后，所述方法还包括：
若前时刻距离上一次手动调整所述血压测量设备位置的时长达到第一时长，输出提醒信号以提醒用户调整所述血压测量设备的位置。
12.根据权利要求6至11任一项所述的方法，其特征在于，在确定所述压力传感器未对准所述动脉之后，所述方法还包括：若检测所述压力传感器是否对准动脉过程的持续时长大于或等于第二时长，控制所述血压测量设备进入休眠状态；
所述若所述压力传感器未对准所述动脉，输出提醒信号，包括：在所述压力传感器未对准所述动脉且检测是否对准动脉过程的持续时长小于所述第二时长的情况下，输出提醒信号。
13.一种血压测量设备，其特征在于，包括腕带及设置在腕带内部的传感器模组、存储器和处理器，所述传感器模组包括压力传感器阵列和至少两个光电容积描记PPG传感器；
各PPG传感器沿所述传感器模组的第一方向依次排列，所述第一方向与腕带的宽度方向一致；
所述压力传感器阵列的各压力传感器沿所述传感器模组的第二方向依次排列，所述第二方向与所述第一方向垂直；
所述存储器内存储有程序指令，所述处理器执行所述存储器内的程序指令实现权利要求1-12任一项所述的血压测量方法。
14.根据权利要求13所述的血压测量设备，其特征在于，所述传感器模组包括第一PPG传感器和第二PPG传感器，所述第一PPG传感器包括红色LED、绿色LED和第一光电接收器，所述第二PPG传感器包括所述红色LED、所述绿色LED和第二光电接收器；
所述第一光电接收器、所述红色LED、所述绿色LED和所述第二光电接收器沿所述第一方向依次排列。
15.根据权利要求13或14所述的血压测量设备，其特征在于，所述压力传感器阵列设置在所述传感器模组的基座上，且压力传感器的平面高于所述基座的平面。
16.根据权利要求13至15任一项所述的血压测量设备，其特征在于，所述传感器模组在所述腕带中的位置满足所述血压测量设备处于佩戴状态时所述传感器模组与动脉在预设距离范围内。
17.一种传感器模组，其特征在于，包括压力传感器阵列、第一PPG传感器和第二PPG传感器；
所述第一PPG传感器包括红色LED、绿色LED和第一光电接收器，所述第二PPG传感器包括所述红色LED、所述绿色LED和第二光电接收器；
所述第一光电接收器、所述红色LED、所述绿色LED和所述第二光电接收器沿第一方向依次排列；
所述压力传感器阵列的各压力传感器沿所述传感器模组的第二方向依次排列，所述第二方向与所述第一方向垂直。
18.根据权利要求17所述的血压测量设备，其特征在于，所述压力传感器阵列设置在所述传感器模组的基座上，且压力传感器的平面高于所述基座的平面。
19.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有指令，当所述指令在电子设备上运行时，使得所述电子设备执行如权利要求1至12任一项所述的血压测量方法。
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