一种基于单生命体征监测雷达的智能血压测量系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及血压测量技术领域，具体公开了一种基于单生命体征监测雷达的智能血压测量系统，包括雷达模块、接触式脉搏采集模块、振动传感器、特征获取模块、处理模块、脉搏波传导时间获取模块和血压测量模块。一种基于单生命体征监测雷达的智能血压测量方法，包括以下步骤：S1：用单生命体征监测雷达隔空采集受试者的主动脉脉搏波波形信号，同时通过雷达获取受试者周围的环境信号；S2：接触采集受试者手部的脉搏数据，同时振动传感器检测受试者手部是否振动。本方案解决了雷达波在测量血压时，由于雷达波出现变化导致的血压测量不准确的问题。题。题。

【技术实现步骤摘要】
一种基于单生命体征监测雷达的智能血压测量系统及方法


[0001]本方案属于血压测量
，具体涉及一种基于单生命体征监测雷达的智能血压测量系统及方法。

技术介绍

[0002]血压是指血液在血管内流动时对血管壁所施加的侧压力，它是反映心血管功能的重要生理指标，在疾病诊断、治疗效果观察和进行预后判断等方面都有着重要的意义。血压的测量方法主要分为有创血压测量和无创血压测量。有创血压的测量是指将压力传感器以侵入的方式植入到人体的大动脉内，从而检测出心脏起搏期间的压力变化。无创血压是指将利用人体与相关的关系量来简介估测血压，这是一种对人体无伤害的血压测量方法。
[0003]申请号为CN201810125653.0的专利公开了一种基于单生命体征监测雷达的血压测量方法，采用单生物医学雷达，对准受试者腹部或者背部，然后要求受试者进行屏气，录取屏气时采集到的主动脉脉搏波波形信号，并利用EMD算法进行特征提取，得出主动脉脉搏波波形信号的各个特征点，确定每个特征点和脉搏波的时间段的映射关系。根据映射关系，求出生物医学雷达获取的主动脉脉搏波波形信号对应的脉搏波传导时间，由脉搏波传导时间可以得到相应的血压值。
[0004]该方案只需要单个射频传感器，精度更高，且具有不需要仪器接触和对受试者不加约束的明显优点，同时性能可靠，可以准确地获得血压值。但是该血压测量方法在对受试者进行血压检测时，可能存在环境因素影响雷达波的传输。例如：受试者检测血压时存在有振动源，即受试者周围可能存在有电机进行振动；雷达波遇到墙壁遭遇反射；检测时的电流电压不稳定等都会导致主动脉脉搏波形信号在波峰或者波谷时采集不准确，从而影响血压的精确测量。

技术实现思路

[0005]本方案提供一种基于单生命体征监测雷达的智能血压测量系统及方法，用于解决雷达波在测量血压时，由于雷达波出现变化导致的血压测量不准确。
[0006]为了达到上述目的，本方案提供一种基于单生命体征监测雷达的智能血压测量系统，包括雷达模块，所述雷达模块用于对受试者的脉搏和周围环境进行雷达检测，所述雷达模块包括脉搏波采集单元和雷达波环境检测单元，所述脉搏波采集单元利用生命体征监测雷达实时采集受试者的主动脉脉搏波波形信号，所述主动脉脉搏波波形信号包括第一主动脉脉搏波收缩波峰和第一重搏波波谷，所述雷达波环境检测单元用于检测受试者周围的环境信号，并将该环境信号输入预先设置的神经网络模型中，进行环境信号判断，如果判断环境信号为非干扰性环境信号则不再检测该环境信号是否发生变化，如果判断环境信号为干扰性环境信号则检测该环境信号是否发生变化；接触式脉搏采集模块，所述接触式脉搏采集模块用于测量受试者的脉搏数据，所述脉搏数据包括第二主动脉脉搏波收缩波峰和第二重搏波波谷；
振动传感器，所述振动传感器用于检测受试者测量脉搏时身体的振动信号，并预设振动信号阈值，当振动信号超过振动阈值，则对该振动信号进行记录，当振动信号未超过振动信号阈值，则不对该振动信号进行记录；特征获取模块，所述特征获取模块用于对主动脉脉搏波波形信号和脉搏数据进行特征点提取，当所述雷达波环境检测单元在一段时间检测到受试者干扰性环境信号发生变化，则所述特征获取模块不提取该段时间的第一主动脉脉搏波收缩波峰和第一重搏波波谷；当所述振动传感器在一段时间内检测到振动传感器记录的振动信号，则所述特征获取模块不提取该段时间内的第二主动脉脉搏波收缩波峰和第二重搏波波谷；处理模块，所述处理模块用于将提取到的第一主动脉脉搏波收缩波峰、第一重搏波波谷、第二主动脉脉搏波收缩波峰和第二重搏波波谷进行合并形成新的主动脉脉搏波；脉搏波传导时间获取模块，所述脉搏波传导时间获取模块用于确定新的主动脉脉搏波的时间段和特征点之间的映射关系，并根据该映射关系获取到主动脉脉搏波波形信号对应的脉搏波传导时间；血压测量模块，所述血压测量模块用于根据脉搏波传导时间测量出血压值。
[0007]本方案的基本原理：首先，生命体征监测雷达和普通雷达分别对受试者和受试者的周围环境进行主动脉脉搏波波信号采集和环境信号的检测，当检测到环境信号时将其输入预先设置的神经网络模型中，从而判断出该环境信号是否为干扰性的环境信号，当判断为干扰性的环境信号，则特征提取模块就会检测该干扰性的环境信号是否会在一段时间出现变化，当干扰性的环境信号出现变化，说明主动脉脉搏波信号与干扰性环境信号发生了接触，从而相互影响产生变化。因此，特征获取模块就不再对该段时间内的第一主动脉脉搏波收缩波峰和第一重搏波波谷进行提取。
[0008]其次，接触脉搏采集模块也同时采集此时受试者的脉搏数据，当振动传感器检测记录有一段时间内受试者身体有振动信号时，特征获取模块也不再对第二主动脉脉搏波收缩波峰和第二重搏波波谷进行提取。
[0009]最后，处理模块会将所采集的雷达主动脉脉搏波信号和接触主动脉脉搏信号进行合并形成新的主动脉脉搏波。脉搏波传导时间获取模块则会确定新的主动脉脉搏波的时间段和特征点之间的映射关系，并根据该映射关系获取到主动脉脉搏波波形信号对应的脉搏波传导时间，血压模块再根据脉搏波传导时间精准测量出血压值。
[0010]本方案的有益效果：本方案利用生命体征监测雷达和接触式脉搏采集模块能够共同实现对血压的精准采集。当受试者为无法直接接触的一些个体时，例如：大面积烧伤病人、传染病患者、皮肤病患者、刚出生的婴儿等，单独利用生命体征监测雷达能够在保证安全的情况下，实现对血压的隔空测量，提升了用户体验。此外，单独的雷达式脉搏波的测量和接触式的脉搏波测量相比，其不需要专业的医护人员，而且在每次监测之前，无需花费大量时间进行准备，也节省了资源。
[0011]当受试者为正常个体时，生命体征监测雷达和接触脉搏采集模块能够进行共同合作，实现对血压的精准采集，提升了血压测量的准确性。当用生命体征监测雷达进行血压测量时，主动脉脉搏波在传递的过程中可能受到受试者周围环境的影响，导致脉搏波波形出现变化，影响血压测量的准确。例如：雷达波遇到墙壁遭遇反射、检测时的电流电压不稳定等环境因素都可能造成脉搏波的采集不准确，但是也存在部分环境因素不影响脉搏波的采
集，如温度、湿度等环境因素。本方案通过将所采集的环境信号输入至预先设定的神经网络模型中，排除了部分非干扰性的环境因素，使得雷达波环境检测单元可以实时的记录带有干扰性的环境信号，当干扰性的环境信号发生变化时，表明雷达主动脉脉搏波受到影响，使得特征获取模块不再采集该段时间内的雷达主动脉脉搏波，提高了雷达主动脉脉搏波采集的准确性。
[0012]当用接触式脉搏采集模块在进行脉搏的检测时，受试者可能出现恐惧、害怕等厌反心理或者当受试者为儿童时，其进行血压测量的身体会出现抖动，导致脉搏数据中的血压测量不准确，即接触主动脉脉搏波产生振幅变化。因此，用接触式脉搏采集模块去检测血压时，本方案通过检测振动传感器是否记录有振动信号，来进行判断受试者是否因为非人体不受控制的振动导致的振动信号（由于振动传感器设有振动阈值，当受试者由于正常呼吸所导致的轻微振动，振动传感器不会记录该振动信号，当受试本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于单生命体征监测雷达的智能血压测量系统，其特征在于，包括雷达模块，所述雷达模块用于对受试者的脉搏和周围环境进行雷达检测，所述雷达模块包括脉搏波采集单元和雷达波环境检测单元，所述脉搏波采集单元利用生命体征监测雷达实时采集受试者的主动脉脉搏波波形信号，所述主动脉脉搏波波形信号包括第一主动脉脉搏波收缩波峰和第一重搏波波谷，所述雷达波环境检测单元用于检测受试者周围的环境信号，并将该环境信号输入预先设置的神经网络模型中，进行环境信号判断，如果判断环境信号为非干扰性环境信号则不再检测该环境信号是否发生变化，如果判断环境信号为干扰性环境信号则检测该环境信号是否发生变化；接触式脉搏采集模块，所述接触式脉搏采集模块用于测量受试者的脉搏数据，所述脉搏数据包括第二主动脉脉搏波收缩波峰和第二重搏波波谷；振动传感器，所述振动传感器用于检测受试者测量脉搏时身体的振动信号，并预设振动信号阈值，当振动信号超过振动阈值，则对该振动信号进行记录，当振动信号未超过振动信号阈值，则不对该振动信号进行记录；特征获取模块，所述特征获取模块用于对主动脉脉搏波波形信号和脉搏数据进行特征点提取，当所述雷达波环境检测单元在一段时间检测到受试者周围环境信号发生变化，则所述特征获取模块不提取该段时间内的第一主动脉脉搏波收缩波峰和第一重搏波波谷；当所述振动传感器在一段时间检测到受试者测量脉搏时手部的振动信号，则所述特征获取模块不提取该段时间内的第二主动脉脉搏波收缩波峰和第二重搏波波谷；处理模块，所述处理模块用于将提取到的第一主动脉脉搏波收缩波峰、第一重搏波波谷、第二主动脉脉搏波收缩波峰和第二重搏波波谷进行合并形成新的主动脉脉搏波；脉搏波传导时间获取模块，所述脉搏波传导时间获取模块用于确定新的主动脉脉搏波的时间段和特征点之间的映射关系，并根据该映射关系获取到主动脉脉搏波波形信号对应的脉搏波传导时间；血压测量模块，所述血压测量模块用于根据脉搏波传导时间测量出血压值。2.根据权利要求1所述的一种基于单生命体征监测雷达的智能血压测量系统，其特征在于，还包括有减振模块，所述减振模块用于减少受试者在测量脉搏时手部的振动。3.根据权利要求2所述的一种基于单生命体征监测雷达的智能血压测量系统，其特征在于，所述减振模块为手套体，所述手套体内的手掌和指缝处设有防振垫片，所述防振垫片与所述手套体固定连接，所述防振垫片上设有若干...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱永刚，程前，刘代军，
申请(专利权)人：重庆智能工程职业学院，
类型：发明
国别省市：