用于确定血压值的方法、装置和计算机程序制造方法及图纸

用于确定血压值的方法包括步骤：提供脉动信号（1）、在脉动信号的基础上确定时间相关的特征和规格化的幅度相关的特征；以及依赖于时间相关的特征、规格化的幅度相关的特征和函数参数在血压函数的基础上计算血压值。

A method, device, and computer program for determining the value of blood pressure

A method for determining the blood pressure value includes the steps of providing a pulse signal (1), to determine the time related features and specifications of the magnitude of related features based on pulse signal; and the characteristics, depends on the time related to the normalized amplitude correlation characteristic and function parameters of blood pressure calculation based on the function of blood pressure.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于确定血压值的方法、装置和计算机程序
本专利技术涉及用于确定血压值的方法、装置和计算机程序。
技术介绍
血压是由循环的血液在血管壁上施加的压力。通常依据心脏收缩压（在心动周期期间在动脉内的最大压力）、心脏舒张压（在心动周期期间在动脉内的最小压力）或脉压（心脏收缩压值和心脏舒张压值之间的差）来表示人的血压。心脏收缩压值、心脏舒张压值和脉压值被用于检测身体的某些健康或适合状况和/或用于检测疾病。然而，为了测量心脏收缩压值、心脏舒张压值或脉压值，需要经由侵入性传感器（位于动脉内的传感器）测量血压信号。在最近的时间里，存在代替侵入性血压信号的、在脉动信号的基础上提供对血压值的估计的许多尝试。脉动信号具有容易被非侵入性地测量的优势。由于可以被用于可穿戴设备中的低质量传感器的商业化，这些尝试甚至已经增加，所述可穿戴设备例如比如在消费者电子器件中实现的光电血管容积图（photoplethysmogram）（PPG）。图1示出了一个心跳的脉动信号1的示例。脉动信号1是由在动脉内传播的前向压力（forwardpressure）波生成的前向脉动信号2和由反射回动脉内的压力波生成的后向（backward）脉动信号3的叠加。常规地，通过分析此类脉动信号的形状和波形来获得血压值。不幸的是，脉动信号是与血压信号有关的信号，但不是真正的血压信号。已经示出了脉动信号的幅度和形状失真导致关于血压值的估计的大的误差。特别地，脉动信号的DP（心脏舒张压）、SP（心脏收缩压）、P1（中央初始心脏收缩峰）和ESP（心脏收缩末期压力）的值与基础（underlying）血压信号的DP、SP、P1和ESP值既不在幅度上对应也不在时序上对应。然而，由于使用脉动信号代替侵入性血压信号的主要优势，在现有技术中公开了从脉动信号导出BP值的若干尝试：US5140990公开了根据生理学模型的PPG信号幅度到BP值的映射。JP2000217796公开了从PPG信号的二阶导数（secondderivative）提取的若干特征到BP值的映射。US7238159公开了根据适合PPG波形的数学模型的参数计算BP相关的值。US7326180公开了BP值与从脉搏波（pulsewave）监视器计算的特征的比较：完成比较以便评估患者的心血管状态。US2011/0196244公开了通过处理PPG信号来测量BP的装置。由ARMA滤波器和随机森林运算符（randomforestoperator）处理所述PPG信号。US8398556公开了根据基于PPG波形的一部分之下的面积的特征的BP值的计算。然而，用于血压值的所有那些特征对于归因于电子漂移、肤色、传感器-皮肤接口的增益改变不足够鲁棒和/或不提供足够准确的血压测量。
技术实现思路
目的是提供一种用于确定血压值的方法、装置和计算机程序，它们根据脉动信号产生血压的鲁棒的和准确的值。由独立权利要求来解决该目的。用于计算血压值的时间相关的特征和幅度相关的特征的组合给出了对血压值的准确的和鲁棒的估计。已经发现在单个血压函数中的时间相关的特征和幅度相关的特征的组合提供了高度可靠的血压值。由于包含在两个特征中的信息是独立的和互补的事实，该组合胜过用于使用脉动信号来确定血压值的已知方法的性能。此外，规格化的幅度相关的特征（代替幅度相关的特征）的使用使得值甚至更独立于电子漂移、肤色和传感器-皮肤接口，促进了本专利技术的方法在低成本消费者电子设备中的实现。另一个优势在于，可以将在本文中公开的方法应用在诸如光电血管容积图信号之类的非常简单的脉动信号上。从属权利要求涉及本专利技术的有利的实施例。附图说明借助于通过示例给出的并且由图图示的实施例的描述，将更好地理解本专利技术，在图中：图1示出了典型脉动信号的示例。图2示出了用于确定血压值的装置的实施例。图3示出了根据实施例的具有反射PPG脉动传感器的腕式设备。图4示出了根据实施例的具有反射PPG脉动传感器的智能电话。图5示出了根据实施例的具有透射（transmission）PPG脉动传感器的指尖设备。图6示出了根据实施例的具有透射PPG脉动传感器的耳式设备。图7示出了根据实施例的具有阻抗脉动传感器的胸式设备。图8示出了根据实施例的具有阻抗脉动传感器的臂式设备。图9示出了根据实施例的具有阻抗脉动传感器的腕式设备。图10示出了根据实施例的植入式加速度计脉动传感器。图11示出了根据实施例的植入式PPG脉动传感器。图12示出了根据实施例的植入式阻抗脉动传感器。图13示出了脉动信号之下的喷射面积（ejectionarea）。图14示出了脉动信号之下的总面积。图15示出了用于确定血压值的方法的实施例。具体实施方式图2示出了用于确定血压值的装置10的实施例。装置10包括脉动信号部分11、脉搏选择部分12、计算部分13和用户特征部分18。脉动信号部分11被配置成提供脉动信号。在一个实施例中，脉动信号部分11可以简单地是接口，其被配置成接收表示脉动信号的数据。在另一个实施例中，脉动信号部分11可以是或包括用于测量用户的脉动信号的脉动传感器。可以将脉动信号定义为包含关于动脉树的给定部分的血流和动脉直径的周期性变化的信息的信号。周期性变化通常通过在动脉树的给定部分处的压力脉搏的到达来生成。在一个实施例中，脉动传感器是PPG传感器。PPG传感器可以是基于透射的或反射的。图3示出了具有反射PPG传感器4的示例装置10。在在与用户的手臂皮肤21接触的腕式设备的侧上具有光源19和光检测器20的腕式设备中实现装置10。归因于通过皮下脉管系统（subcutaneousvasculature）22中的组织的血流的脉动，皮肤21的反射指数改变。可以在皮肤21的反射指数的基础上测量用户的脉动信号。腕式设备还可以包括形成完整装置10的部分12和/或13和/或18。替代地，可以将部分12和/或13和/或18布置在与腕式设备（例如，通过线缆或无线连接）连接的装置10的另一个设备中。例如，腕式设备10可以是比如连接到智能电话的手表的腕式设备。图4示出了在具有光源19和光检测器20的智能电话中实现的装置10的另一个实施例。例如，光源19可以通过智能电话10的闪光灯来实现。例如，光检测器20可以通过智能电话10的照相机（例如，CCD）来实现。图5示出了包括带有具有光源19和光检测器20的透射PPG传感器4的指尖设备的装置10的另一个实施例。指尖设备还可以包括形成完整装置10的部分12和/或13和/或18。替代地，可以将部分12和/或13和/或18布置在与指尖设备连接的装置10的另一个设备中。可以将替代的透射PPG传感器4布置在耳朵处。例如，可以将此类透射PPG传感器4包括在听力辅助设备中。然而，脉动传感器不限于PPG传感器。生物电阻抗（bioimpedance）脉动传感器如在图7至9中示出的那样也是可能的。此类生物电阻抗传感器23包括用于注入电流6的两个电极5和用于测量电压8的两个其他电极7。这还允许测量脉动信号。图7示出了具有阻抗脉动传感器的胸式设备。图8示出了具有阻抗脉动传感器23的臂式设备。图9示出了具有阻抗脉动传感器23的腕式设备。脉动传感器是非侵入性传感器的情况。可植入的脉动传感器也是可能的。例如，可以通过在动脉9的附近的身体组织2中植入的植入式加速度计本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于确定血压值的方法，包括步骤：提供用户的脉动信号（1）（S1）；在脉动信号的基础上确定第一特征和第二特征（S3，S4）；依赖于第一特征、第二特征和函数参数在血压函数的基础上计算血压值（S6）；其特征在于第一特征是时间相关的特征并且第二特征是规格化的幅度相关的特征。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.用于确定血压值的方法，包括步骤：提供用户的脉动信号（1）（S1）；在脉动信号的基础上确定第一特征和第二特征（S3，S4）；依赖于第一特征、第二特征和函数参数在血压函数的基础上计算血压值（S6）；其特征在于第一特征是时间相关的特征并且第二特征是规格化的幅度相关的特征。2.根据权利要求1所述的方法，其中在来自脉动信号的多个脉搏中的每个相应的脉搏的脉动信号（1）的基础上计算时间相关的特征和规格化的幅度相关的特征（S3，S4），其中对于多个脉搏中的每个，在相应的脉搏的脉动信号（1）的基础上计算加权因子（S5），并且其中血压函数在加权的组合的基础上计算血压值，其中以相应的脉搏的加权因子对每个相应的脉搏的时间相关的特征和规格化的幅度相关的特征加权（S6）。3.根据权利要求2所述的方法，其中在来自多个脉搏的平均的多个脉搏的误差的基础上和/或在脉搏的形态学误差的基础上计算加权因子。4.根据权利要求1至3中的一项所述的方法，其中血压函数进一步依赖于用户特征。5.根据权利要求1至4中的一项所述的方法，其中血压函数关于时间相关的特征和规格化的幅度相关的特征是线性的。6.根据权利要求5所述的方法，其中函数参数包括时间相关的系数和幅度相关的系数，其中在将时间相关的特征和规格化的幅度相关的特征总计之前，将时间相关的特征与时间相关的系数相乘并且将规格化的幅度相关的特征与幅度相关的系数相乘。7.根据权利要求4至6中的一项所述的方法，其中血压函数关于用户特征是线性的，其中函数参数包括用户系数，在将用户特征与时间相关的特征和规格化的幅度相关的特征相加之前，将用户系数与用户特征相乘。8.根据权利要求4至7中的一项所述的方法，其中用户特征基于如下内容中的一个或组合：性别；年龄；身体质量指数；身高。9.根据权利要求1至8中的一项所述的方法，其中函数参数是预定的。10.根据权利要求1至8中的一项所述的方法，其中在用户的血压的独立测量的基础上校准函数参数。11.根据权利要求1至10中的一项所述的方法，其中自动地从多个特征中确定用于计算血压值的特征。12.根据权利要求1至11中的一项所述的方法，其中时间相关的特征基于如下内容中的一个或组合：到第一峰的时间（T1）；到第二峰的时间（T2）；第一峰的逆时间（1/T1），到第...

【专利技术属性】
技术研发人员：M普罗恩卡，J索拉伊卡罗斯，M勒梅，C维朱斯，
申请(专利权)人：瑞士CSEM电子显微技术研发中心，
类型：发明
国别省市：瑞士,CH