基于动脉载压和光电脉搏波的血压检测方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于动脉载压和光电脉搏波的血压检测方法和装置。在人体动脉表浅部位加载适合的压力，根据该动脉及其血流方向下游的光电脉搏波计算该动脉血压，进而获得的舒张压和收缩压；其中选择颈动脉、肱动脉、桡动脉、股动脉、耳后动脉、面动脉等皮肤表浅位置加压；其中光电脉搏波检测位置为加压位置或于该位置血流方向的下游，并与该动脉连通的动脉表浅部位中选择至少一处，另可选择在无加压动脉表浅部位增加一路光电脉搏波检测。该检测装置包括动脉载压信路、至少一路光电脉搏信路及其结构。根据载压信路与光电脉搏波信路建立学习模型获得血压和信路之间的映射关系，据此映射关系再实现血压检测。本发明专利技术主要用于人体或动物血压检测。

【技术实现步骤摘要】
基于动脉载压和光电脉搏波的血压检测方法和装置
本专利技术涉及生理检测领域，具体涉及但包括但不限于血压、心率等检测功能于一体的无创生理参数检测。
技术介绍
现有的血压监测设备种类繁多，主要厂商有欧姆龙、九安、松下、CONTEC等，但基本都是基于示波法的袖带式血压监测方法。这种方法虽然测量值相对准确可靠，但其缺点也很明显：①无法对血压进行连续动态监测，无法得出血压的变化趋势；②充气袖带会给人带来紧张不适感，从而影响血压监测结果；③得出的结果相对片面，只是一个瞬时的“好”或者“坏”，不确定性因素。动态血压监测的与偶测血压相比有如下优点：(1)去除了偶测血压的偶然性，避免了情绪、运动、进食、吸烟、饮酒等因素影响血压，较为客观真实地反映血压情况。(2)动态血压可获知更多的血压数据，能实际反映血压在全天内的变化规律。(3)对早期无症状的轻高血压或临界高血压患者，提高了检出率并可得到及时治疗。(4)动态血压可指导药物治疗。在许多情况下可用来测定药物治疗效果，帮助选择药物，调整剂量与给药时间。a.协助提供个体化的治疗方案：用动态血压监测指导降压治疗较偶测血压更有意义，在治疗过程中，动态血压准确地反映了用药期间的血压变化、降压药物的谷/峰比和药物的治疗效果，避免了偶测血压带来偏差而导致治疗过度或者不足。通过动态血压监测，评估治疗前后血压水平、降压作用强弱以及降压持续时间等，可以调整治疗方案。同时，可以根据高血压患者生活规律和血压波动曲线来调整用药剂型、投药时间以及剂量，从而提供更加精细、个体化的降压治疗方案。b.帮助恢复正常血压昼夜节律：在高血压治疗中需特别注意以下临床情况：①“非勺型”高血压：夜间血压下降低于白昼血压的10％者。有临床研究表明，这类患者有更高的靶器官损害及心血管疾病危险，预后较差。动态血压监测有助于评价治疗对夜间血压的影响，指导选择合理的治疗方案。②血压“晨峰”：目前认为血压“晨峰”与清晨冠状动脉事件及卒中高发有关，尽管清晨血小板聚集性增加及纤溶活性降低也参与了上述事件的发生，欧洲高血压学会强调医师在降低血压总体水平的同时，需特别注意对血压“晨峰”的控制。③夜间血压过度降低者：夜间血压下降超过白昼血压的20％者亦需引起注意，夜间血压过低可能会导致大脑低灌注，这类患者在降压治疗时应避免治疗所引起的夜间血压进一步降低。动态血压全面反映了患者血压波动及昼夜节律的具体情况，有助于调整药物剂量与给药时间，恢复机体正常的血压节律，避免或减轻高血压对靶器官的损伤，已成为指导降压治疗的有效技术手段。c.评价降压药物：通过动态血压监测可以了解降压药的谷/峰比值，有利于合理选择降压药物。谷/峰比值是指药物前一剂量作用终末、下一剂量使用之前血压降低值与血压降低峰值的比值，以百分数表示。通过谷/峰比值的评估，可以了解降压药物对血压控制的平稳程度，一种降压药物在谷效应时至少应保持50％～60％的峰效应。但是在实际工作中评价药物的谷/峰比值时应注意，有的药物降压作用微弱，谷效应和峰效应的血压值相差不大，此时谷/峰比值接近100％，但没有治疗意义。而有的药物降压作用较强，谷/峰比值高，应注意其持续的较强降压作用有可能导致夜问血压下降过低，增加缺血性脑卒中危险。d.协助评价降压疗效：动态血压能够对患者的血压变化和昼夜节律做出评估，较偶测血压更加全面、客观地反映了患者的血压情况，在评价降压疗效方面有其特殊价值。e.判断高血压病人有无靶器官(易受高血压损害的器官)损害：有心肌肥厚、眼底动态血管病变或肾功能改变的高血压病人，其日夜之间的差值较小。动态血压监测在预测靶器官损害及心血管疾病危险方面的价值大于诊室偶测血压。正常血压昼夜变化规律大致呈双峰和一低的长柄勺型，这种血压昼夜变化对机体活动、保护心脑管正常结构与功能起着重要的作用。夜间血压持续升高与昼夜节律消失使心血管系统长时间处于高水平血压负荷状态，这类患者靶器官损伤加重，预后差，心、脑、肾等并发症的发病率和病死率较高。f.预测一夹内心脑血管疾病突然发作的时间。凌晨血压突升，最易发生心脑血管疾病。g.动态血压对判断预后有重要意义。与常规血压相比，24小时血压高者其病死率及第一次心血管病发病率，均高于24小时血压偏低者。特别是50岁以下，舒张压＜16.0kPa(105mmHg)，而以往无心血管病发作者，测量动态血压更有意义，可指导用药，预测心血管病发作；
技术实现思路
为了克服示波法和柯氏因法血压不能进行动态监测的不足，本专利技术的目的在于提供一种基于动脉载压信号和光电脉搏波信号或其波动部分的相关性为基础的血压准确检测或连续动态监测方法及其装置。一种基于动脉载压和光电脉搏波的血压检测方法及其装置，包括动脉载压信路和光点脉搏信路，不仅可以实现时间上断续血压检测还可以实现动态连续的血压和心率检测；所述方法检测对象包括人和动物的血压和心率；所述的光学脉搏信路检测波长包含但包括但不限于400～1550nm。所述的动脉载压信路检测范围包含但包括但不限于10～250mmHg。所述的血压检测方法，通过但包括但不限于佩戴结构调节、气泵或徒手按或放等加或减压方式实现血压模型的学习或校准过程，压力调节范围0～300mmHg。所述的检测部位为典型动脉表浅位置包括但不限于颈动脉、肱动脉、桡动脉、股动脉、耳后动脉、面动脉、颞浅动脉、胫前动脉和足背动脉等对应的皮肤表浅位置。一种基于动脉载压和光电脉搏波的血压的检测方法，利用动脉受压下，脉搏光电波减弱这一特征，建立光电脉搏波与动脉所受压力之间特征信号映射关系；特征信号通过包括但不限于频谱算法、中值滤波算法或滑动平均算法等将其从检测信号中消除，获得信噪比更高的信号。特征信号包括但不限于加压压力均值、加压压力极值、加压压力的变化值、光电脉搏波均值、光电脉搏波极值或光电脉搏波变化值等。根据压力相关信号特征及与其同步的光电脉搏波的信号特征建立映射模型，映射模型包括但不限于线性模拟或多项式模拟。根据映射模型，结合实时测到的同步载压特征和光电脉搏波特征，回归计算实现动态无创、时间连续或断续血压检测，且快速、费用低、操作简单，主要用于人或动物血压或血压和心率检测，具有市场前景。附图说明图1是本专利技术的装置系统示意图；图2是本专利技术方法所获得的压力和光电脉搏波动幅度映射模型图；图3是本专利技术所检测的实时连续血压监测的曲线示例；具体实施方式以下结合附图对本专利技术做进一步的说明。图1示出了工作模型图。动脉载压信路1以2进行加压或减压方式将压力作用于上臂动脉表浅位置，并在同位置进行张力检测，经3指示范围内的动脉表浅位置进行光电脉搏波的检测。若要实现动态血压监测，则经7处监测非加压状态下的动脉光电脉搏波信号。同步获得信号，经过信号处理后，则经过包括但不限于如下映射压力和光电脉搏波或压力和光电脉搏波波动部分，建立如图2的学习模型(以压力信号经中值或均值化处理后和光电脉搏波波动幅度为特征映射，加压装置2为常用袖带气囊佩戴在上臂肱动脉表浅位置，通过调节袖带松紧进行压力调节，光电脉搏信号采用透射式指夹检测中指指腹)；虚线框区间4为光电脉搏波波动幅度开始减小的临界区间，虚线框区间6为光电脉搏波截止临界区间。从临界区间寻找压力点，按照传统示波法或柯氏因法皆有方法误差，然而在本方法的映射下，利用两临界区间的中间区本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于动脉载压和光电脉搏波的人体血压的检测方法和装置，其特征在于：基于光电脉搏波与动脉载压关联性建模，通过模型获得收缩压和舒张压，由此实现时间离散或时间连续的血压检测；所述方法的装置包括至少一路光电脉搏波信路、至少一路动脉载压信路和固定结构。

【技术特征摘要】
1.一种基于动脉载压和光电脉搏波的人体血压的检测方法和装置，其特征在于：基于光电脉搏波与动脉载压关联性建模，通过模型获得收缩压和舒张压，由此实现时间离散或时间连续的血压检测；所述方法的装置包括至少一路光电脉搏波信路、至少一路动脉载压信路和固定结构。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述光电脉搏波信路所包含的波长在400nm～2000nm，光学传感器敏感区域对应光源波长，典型波段范围：400nm～1550nm。3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述的动脉载压信路具有加压功能，加压方式包括但不限于泵或手动或其它动力形式的加压，特别是通过调节结构，实现压强范围为0～300mmHg，其压强传感器精度优于5mmHg。4.根据权利要求1所述的装置结构，其特征在于：能安装动脉载压信路使其固定在被测部位上；能安装光电脉搏波信路并使其固定在从含动脉载压检测位置为起点的至其血流方向的下游与被测相连通的动脉表浅部位上，且光电检测方式包括但不限于皮肤反射式或透射式。可选择非载压动脉表浅位置增加非载压状态下的光电脉搏波。5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于：所述的装置结构起依托作用的材料为低拉伸应变的材料；所述装置结构中具有压力调节结构，在进行模型学习或离散血压检测时，需要升压或降压时进行相应调节；在进行动态血压检测时，调节所述调节结构，使其典型压力不高于当时收缩压和舒张压的均值，最高不超过收缩压，同时压力信路与光电脉搏波信路具有同步波动，此时调节结构固锁。6.根据权利要求4所述的装置，其特征在于：所述的动脉载压被测部位为典型动脉表浅位置包括但不限于颈动脉、肱动脉、桡动脉、股动脉、耳后动脉、面动脉、颞浅动脉、胫前动脉和足背动脉等对应的皮肤表浅位置。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的方法是利用作用在动脉上的压力从零逐渐增大直至将动脉血...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡贵权，
申请(专利权)人：胡贵权，
类型：发明
国别省市：浙江,33