System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种基于毫米波雷达的非接触式连续血压检测方法技术_技高网

一种基于毫米波雷达的非接触式连续血压检测方法技术

技术编号:40081941 阅读:11 留言:0更新日期:2024-01-23 14:51
本发明专利技术属于血压检测的技术领域,具体提出了一种基于毫米波雷达的非接触式连续血压检测方法,包括:利用雷达向生物体表面发出发射信号,采集回波数据;将回波数据中混合的第一目标位置和第二目标位置的信号分离,得到第一目标位置回波数据和第二目标位置回波数据;基于第一目标位置回波数据和第二目标位置回波数据,还原出相纠缠的第一目标位置的第一脉搏波信号和第二目标位置的第二脉搏波信号;基于第一脉搏波信号和第二脉搏波信号,确定生物体的血压。本申请提出的检测方法利用毫米波雷达实现非压迫、非接触式的对中心动脉血压无感式连续测量,不会压迫生物体皮肤,也不会因压迫引起血压的变化。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及血压检测的,尤其涉及一种基于毫米波雷达的非接触式连续血压检测方法


技术介绍

1、血压(blood pressure,bp)是反映生物体基础生命体征的重要指标,不仅能衡量生物体心血管的健康状况,而且在医学诊断、健康状况评估、心血管疾病预防等方面具有重要作用。对血压进行及时、准确的监测对于提高心血管疾病的早期发现率和促进医疗保健具有重要意义。相关研究表明,血压水平以及24小时或更长时间内的血压变化比医生在场时的常规测量能够更敏感、更可靠地预测bp相关风险。因此,更加推荐动态连续血压和家庭自测血压作为常规血压测量方式。血压测量的金标准是侵入式的动脉导管法,即通过压力传感器直接测量动脉血压,这种方法操作难度大,易感染,只适用于医院内手术室和重症监护病房等应用场景,不适于日常监测。目前常用的无创血压测量方法主要有听诊法和示波法,这两种方法在每次测量时需要对袖带进行充放气,手臂上袖带的压缩会干扰血液流动,导致或多或少的血压变化,且会给患者带来不适,测量频率受到限制。为了解决上述问题,急需一种无创连续的血压测量方式在减轻患者不适的情况下监测每搏血压,获得高时间分辨率的精确血压信息。

2、目前,常用的无创连续血压监测技术主要有扁平张力法、恒定容积法、光电容积脉搏波法等。其中,扁平张力法是通过压力传感器直接测量桡动脉血压波形,该方法在测量中需要适度压迫桡动脉血管,极易受体动影响,不适合日常监测。恒定容积法通过高速调整压迫手指指腹的压力,保持血液容积的恒定,间接推断血管内压力。扁平张力法虽然实现了低负荷连续血压测量,但是需要不断压迫手指,且设备价格昂贵。光电容积脉搏波法基于脉搏波传输时间(pulse transit time,ptt)测量血压的生理学机理,具有低负荷连续血压测量的优势,但仍需要佩戴指套或表带,甚至心电探头,使用不便。

3、尽管以上几种方法实现了无创的连续血压监测,但是这些方法都需要接触甚至压迫生物体皮肤,给受试者带来不适,且不适用于皮肤病、皮肤烧伤患者等。此外,以上几种方法都只适用于外周动脉的血压监测,然而由于外周动脉中含有较多的平滑肌,因此外周血管易发生与血压无关的舒缩变化,已经证明靠近心脏部位的动脉(如颈动脉)血压与心血管功能的关系更加密切。

4、因此,如何通过非压迫、非接触式的技术手段来实现中心动脉血压的无感式连续测量成为亟待解决的问题。


技术实现思路

1、本申请的目的是提供一种基于毫米波雷达的非接触式连续血压检测方法,以解决如何通过非压迫、非接触式的技术手段来实现中心动脉血压的无感式连续测量的问题。

2、为解决上述技术问题,根据一些实施例,本申请提供一种基于毫米波雷达的非接触式连续血压检测方法,包括:

3、利用雷达向生物体表面发出发射信号,采集回波数据;生物体表面包括第一目标位置和第二目标位置;

4、将所述回波数据中混合的第一目标位置和第二目标位置的信号分离,得到第一目标位置回波数据和第二目标位置回波数据;

5、基于第一目标位置回波数据和第二目标位置回波数据,还原出相纠缠的第一目标位置的第一脉搏波信号和第二目标位置的第二脉搏波信号;

6、基于第一脉搏波信号和第二脉搏波信号,确定生物体的血压。

7、进一步地,在采集回波数据之后,计算出混合的第一目标位置回波数据和第二目标位置回波数据,具体包括:

8、对回波数据进行距离-角度热图计算,以确定第一目标位置相对于雷达的第一目标方向和第二目标位置相对于雷达的第二目标方向;

9、对雷达的多个天线阵元的发射信号进行加权求和,以使多个天线阵元的波束聚焦到第一目标方向和第二目标方向上;

10、设置多个天线阵元在第一目标方向和第二目标方向上的权向量,计算出混合的第一目标位置回波数据和第二目标位置回波数据。

11、进一步地,将混合的第一目标位置回波数据和第二目标位置回波数据分离,符合如下公式:

12、

13、其中,α表示最速上升速率,h表示混合信号的传播逆矩阵,h1表示第一个信号的传播逆矩阵,h2表示第二个信号的传播逆矩阵,t表示矩阵转置;

14、通过多次迭代得到h的值。

15、进一步地,还原出相纠缠的第一脉搏波信号和第二脉搏波信号,符合如下公式:

16、s(i)=hx(i);

17、其中,s表示脉搏波信号。

18、进一步地,还原出相纠缠的第一脉搏波信号和第二脉搏波信号之后,对第一脉搏波信号和第二脉搏波信号进行相位解缠绕,具体包括:

19、提取相纠缠的第一脉搏波信号和第二脉搏波信号的解缠相位信息,符合如下公式:

20、

21、

22、其中,bi(t)表示同向支路信号,bq(t)表示正交支路信号,x(t)表示目标位置的脉搏波信号,λ表示波长,φ表示目标位置的初始相位信息。

23、进一步地,对第一脉搏波信号和第二脉搏波信号进行相位解缠绕之后,包括:

24、根据初始相位信息对解缠相位信息进行相位补偿,获得补偿相位信息,符合如下公式:

25、

26、其中,f表示补偿的相位,为180的整数倍;

27、根据补偿相位信息,确定第一脉搏波信号和第二脉搏波信号。

28、进一步地,在确定第一脉搏波信号和第二脉搏波信号之后,包括:

29、利用巴特沃斯带通滤波器滤除第一脉搏波信号和第二脉搏波信号的高频和低频噪声。

30、进一步地,在确定第一脉搏波信号和第二脉搏波信号之后,还包括:

31、提取第一脉搏波信号和第二脉搏波信号的特征点;

32、基于特征点计算ptt。

33、进一步地,基于特征点计算ptt,包括:

34、分别提取第一脉搏波信号和第二脉搏波信号的最高峰值作为ptt的起止特征点。

35、进一步地,确定生物体的血压,包括:

36、将ptt与生物体的收缩压和舒张压拟合,拟合公式:

37、sbp=a+b×ptt;

38、dbp=a×ln(b/ptt)+c;

39、其中,a,b,a,b,c表示与生物体个体血压有关的特异性参数,sbp表示收缩压,dbp表示舒张压;

40、利用回归拟合的方法将ptt与收缩压和舒张压建立关系,计算得出特异性参数值;

41、基于特异性参数值和拟合公式,确定收缩压和舒张压。

42、本专利技术的上述技术方案至少具有如下有益的技术效果:

43、本申请提供的血压检测方法,通过毫米波雷达实现非压迫、非接触式的对中心动脉血压无感式连续测量,不会压迫生物体皮肤,也不会因压迫引起血压的变化。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于毫米波雷达的非接触式连续血压检测方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的检测方法,其特征在于,在所述采集回波数据之后,计算出混合的第一目标位置回波数据和第二目标位置回波数据,具体包括:

3.根据权利要求1所述的检测方法,其特征在于,将混合的第一目标位置回波数据和第二目标位置回波数据分离,符合如下公式:

4.根据权利要求1所述的检测方法,其特征在于,所述还原出相纠缠的第一脉搏波信号和第二脉搏波信号,符合如下公式:

5.根据权利要求1所述的检测方法,其特征在于,所述还原出相纠缠的第一脉搏波信号和第二脉搏波信号之后,对所述第一脉搏波信号和所述第二脉搏波信号进行相位解缠绕,具体包括:

6.根据权利要求5所述的检测方法,其特征在于,对所述第一脉搏波信号和所述第二脉搏波信号进行相位解缠绕之后,包括:

7.根据权利要求1所述的检测方法,其特征在于,在确定第一脉搏波信号和第二脉搏波信号之后,包括:

8.根据权利要求1所述的检测方法,其特征在于,在确定第一脉搏波信号和第二脉搏波信号之后,还包括

9.根据权利要求8所述的检测方法,其特征在于,所述基于所述特征点计算PTT,包括:

10.根据权利要求1所述的检测方法,其特征在于,所述确定所述生物体的血压,包括:

...

【技术特征摘要】

1.一种基于毫米波雷达的非接触式连续血压检测方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的检测方法,其特征在于,在所述采集回波数据之后,计算出混合的第一目标位置回波数据和第二目标位置回波数据,具体包括:

3.根据权利要求1所述的检测方法,其特征在于,将混合的第一目标位置回波数据和第二目标位置回波数据分离,符合如下公式:

4.根据权利要求1所述的检测方法,其特征在于,所述还原出相纠缠的第一脉搏波信号和第二脉搏波信号,符合如下公式:

5.根据权利要求1所述的检测方法,其特征在于,所述还原出相纠缠的第一脉搏波信号和第二脉搏波信号之后,对所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员:方震耿芳琳赵荣建何光强
申请(专利权)人:中科心感南京医疗电子科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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