本發(fā)明有關(guān)一種血壓檢測裝置，更特別有關(guān)一種基于光體積變化信號的光學(xué)式血壓檢測裝置及其操作方法。

背景技術(shù)：

已知血壓計(jì)測量血壓時(shí)，需費(fèi)時(shí)較長時(shí)間且往往需要反復(fù)測量較能得到可信值。此外，已知血壓計(jì)僅能進(jìn)行被動式測量，并無法持續(xù)性的主動測量。因此，已知血壓計(jì)的測量值僅為特定狀況(例如使用者情緒及動作平靜一段時(shí)間后)的血壓值，并無法確實(shí)反映所有狀況，例如睡眠時(shí)的血壓值。

有鑒于此，有必要提出一種夠持續(xù)監(jiān)測血壓值的血壓檢測裝置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種利用光體積變化信號(photoplethysmography,ppg，下稱ppg信號)取得用戶的血壓值及呼吸率的光學(xué)式血壓檢測裝置及其操作方法。

本發(fā)明提供一種利用呼吸周期平均多個(gè)血壓值的光學(xué)式血壓檢測裝置及其操作方法，以求得較穩(wěn)定的平均血壓值。

本發(fā)明提供一種血壓檢測裝置，包含光源、光感測元件及處理單元。所述光源用以照明皮膚表面使光線穿過所述皮膚表面下方的人體組織。所述光感測元件檢測所述人體組織的出射光以產(chǎn)生光體積變化信號。所述處理單元用以根據(jù)至少一個(gè)血壓估計(jì)模型及所述光體積變化信號的脈搏期間中兩個(gè)特征點(diǎn)之間的時(shí)間差相對每一個(gè)所述脈搏期間計(jì)算至少一個(gè)血壓值，計(jì)算呼吸周期，及平均所述呼吸周期內(nèi)的多個(gè)血壓值以產(chǎn)生平均血壓值；其中，所述至少一個(gè)血壓估計(jì)模型包含以所述脈搏期間中所述兩個(gè)特征點(diǎn)之間的所述時(shí)間差為變量的多項(xiàng)式。

本發(fā)明還提供一種血壓檢測裝置，包含光源、光感測元件、內(nèi)存及處理單元。所述光源用以照明皮膚表面使光線穿過所述皮膚表面下方的人體組織。所述光感測元件檢測所述人體組織的出射光以產(chǎn)生光體積變化信號。所述內(nèi)存用以儲存至少一個(gè)校正量，其中，所述校正量為估計(jì)血壓值與血壓計(jì)的測量血壓值的差值。所述處理單元用以根據(jù)至少一個(gè)血壓估計(jì)模型及所述光體積變化信號的脈搏期間中兩個(gè)特征點(diǎn)之間的時(shí)間差相對每一個(gè)所述脈搏期間計(jì)算血壓值，計(jì)算呼吸周期，平均所述呼吸周期內(nèi)的多個(gè)血壓值以產(chǎn)生平均血壓值，及以所述校正量校正所述平均血壓值；其中，所述至少一個(gè)血壓估計(jì)模型包含以所述脈搏期間中所述兩個(gè)特征點(diǎn)之間的所述時(shí)間差為變量的多項(xiàng)式。

本發(fā)明還提供一種血壓檢測裝置的操作方法，包含下列步驟：利用光感測元件從皮膚表面取得光體積變化信號；利用處理單元根據(jù)至少一個(gè)血壓估計(jì)模型及所述光體積變化信號的脈搏期間中兩個(gè)特征點(diǎn)之間的時(shí)間差相對每一個(gè)所述脈搏期間計(jì)算血壓值，其中，所述至少一個(gè)血壓估計(jì)模型包含以所述脈搏期間中所述兩個(gè)特征點(diǎn)之間的所述時(shí)間差為變量的多項(xiàng)式；利用所述處理單元計(jì)算呼吸周期；以及利用所述處理單元平均所述呼吸周期內(nèi)的多個(gè)血壓值以產(chǎn)生平均血壓值。

為了讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯，下文將配合所附圖示，詳細(xì)說明如下。此外，在本發(fā)明之說明中，相同構(gòu)件以相同的符號表示，在此先述明。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例的血壓檢測裝置所檢測的光體積變化信號的示意圖；

圖2為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的估計(jì)模型所求得的血壓值的示意圖；

圖3a-3b為本發(fā)明實(shí)施例的血壓檢測裝置的使用狀態(tài)；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例的血壓檢測裝置的方塊示意圖；

圖5為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的平均血壓值的示意圖；

圖6為本發(fā)明實(shí)施例的血壓檢測裝置的操作方法的流程圖。

附圖標(biāo)記說明

11光體積變化信號

21收縮壓信號

22舒張壓信號

300血壓檢測裝置

301光源

302光感測元件

303處理單元

304傳輸接口

305顯示設(shè)備

306振動元件

307揚(yáng)聲器

308提示光源

501估計(jì)收縮壓

502估計(jì)舒張壓

s皮膚表面

ths、thd血壓閾值

pb呼吸周期

pt脈搏期間

ps1～ps4、ps1'～ps4'特征點(diǎn)。

具體實(shí)施方式

光體積變化信號(ppg)信號由兩個(gè)部分所組成，心臟收縮時(shí)，全身血管內(nèi)的壓力、血流體積等，會產(chǎn)生連續(xù)性變化，而當(dāng)心臟舒張時(shí)，前述壓力相對會減低，此時(shí)前一次心臟收縮時(shí)打出的血液，會循環(huán)撞擊心臟瓣膜而產(chǎn)生反折的現(xiàn)象。

因此一個(gè)完整的ppg波形包含了心臟收縮與血管壁本身壓力作用的綜合效應(yīng)，利用光學(xué)方式來檢測血管的體積變化，可以獲得前述ppg信號。

為了從ppg信號中取得用戶的呼吸信號及血壓信號，首先必需要取得ppg信號，接著利用血壓估計(jì)模型相對所述ppg信號的每一個(gè)脈搏期間(如圖1的pt)分別計(jì)算血壓值，并根據(jù)多個(gè)血壓值的變化來計(jì)算呼吸率。

如前所述，一個(gè)完整的ppg波形包含了心臟收縮與血管壁本身壓力作用的綜合效應(yīng)。本發(fā)明即利用光學(xué)方式來檢測血管的體積變化，可以獲得前述ppg信號。

由前述可知，ppg信號可以代表心臟循環(huán)時(shí)的頻率，但由于ppg測量血管的光體積變化，而人體全身的血管均彼此相連接，故通過解析ppg信號，可以從解析的信號上，獲得關(guān)于血壓及呼吸周期的相關(guān)信息。

例如當(dāng)吸氣時(shí)，肌肉用力，進(jìn)而對血管產(chǎn)生進(jìn)一步的擠壓，這會使得ppg信號整體往上逐漸提高并改變ppg信號的形狀；反之，當(dāng)呼氣時(shí)，肌肉放松，則會使得ppg信號整體往下逐漸降低并改變ppg信號的形狀。因此，通過解析ppg信號的特征點(diǎn)，可以識別出使用者的血壓值及呼吸率(respirationrate)。

而且，藉由與使用者的活動比較，可以使血壓檢測系統(tǒng)輸出指示，用來指示使用者的血壓及呼吸狀況。比如當(dāng)使用者因?yàn)榫o張而造成血壓升高的時(shí)候，可以藉由通過與檢測ppg信號相鏈接的設(shè)備，提示使用者應(yīng)該要放松，或者使用者在天氣變化時(shí)造成血壓升高或者降低時(shí)，可以提示使用者改變衣著量?？梢酝ㄟ^用戶配戴的耳機(jī)，以語音或者音樂的聽覺提示方式將提示告知使用者，或者通過用戶隨身攜帶的裝置，顯示視覺提示給用戶，或者通過體表感知方式提示給使用者，例如振動。此外，也可于睡眠時(shí)持續(xù)記錄血壓變化，以做為長期健康監(jiān)控的資料。

以下關(guān)于如何通過ppg信號取得血壓及呼吸周期pb的實(shí)施例。

首先，通過血壓檢測裝置取得ppg信號，如圖1所示，其中ppg信號11包含多個(gè)特征點(diǎn)ps1-ps4、ps1'-ps4'。接著，通過識別所述ppg信號11的兩個(gè)特征點(diǎn)之間的時(shí)間差并搭配估計(jì)模型(容詳述于后)，可相對每一個(gè)脈搏期間pt求得至少一個(gè)血壓值，如圖2所示。圖2顯示各血壓值之間以線段連接而呈現(xiàn)連續(xù)的血壓值信號；其中，21例如表示收縮壓信號而22例如表示舒張壓信號。

本發(fā)明實(shí)施例的血壓檢測裝置還可以分別識別所述血壓值信號21、22的上升部分以及下降部分。如圖2的實(shí)施例，上升部分例如代表吸氣而下降部分例如代表呼氣。在其他的實(shí)施例當(dāng)中，因?yàn)楣烙?jì)模型不同，上升部分也可能代表呼氣而下降部分代表吸氣，并無特定限制。在取得前述信息之后，可以進(jìn)一步根據(jù)所述血壓值信號21、22計(jì)算呼吸率，并實(shí)時(shí)性地輸出此血壓值信號及呼吸率中的至少其中一者。此外，可通過提示裝置根據(jù)血壓值和/或呼吸率與至少一個(gè)閾值的比較結(jié)果產(chǎn)生提示供使用者參考。

因此，通過本發(fā)明實(shí)施例的血壓檢測裝置，可以讓用戶更進(jìn)一步地了解自己的生理狀況，達(dá)到自我調(diào)整的效果。

而本發(fā)明也可長時(shí)間紀(jì)錄用戶的血壓及呼吸狀況，以便輸出統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)給用戶作為調(diào)整的參考，且所述統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)還可作為決定閾值的依據(jù)。

請參照圖3a-3b所示，其為本發(fā)明實(shí)施例的血壓檢測裝置300的使用狀態(tài)。所述血壓檢測裝置300通過檢測用戶之人體組織的ppg信號，以分析并顯示所述用戶的血壓值信號隨時(shí)間的變化。因此，所述血壓檢測裝置300可設(shè)置于任何適當(dāng)位置以檢測ppg信號，例如設(shè)置于所述使用者的腕部(如圖3a所示)或手臂(如圖3b所示)，但并不限于此。其他實(shí)施例中，所述血壓檢測裝置300例如可結(jié)合于可攜式電子裝置或穿戴式電子裝置上，例如手環(huán)、臂環(huán)、指環(huán)、腳環(huán)、移動電話、耳機(jī)、個(gè)人數(shù)字助理等可與至少一部分皮膚表面接觸的裝置。此外，所述血壓檢測裝置300也可有線或無線地耦接醫(yī)療設(shè)備、家電設(shè)備、車輛、保全系統(tǒng)等。較佳地，所述血壓檢測裝置300所連接的設(shè)備具有用以實(shí)時(shí)地顯示所述血壓檢測裝置300的檢測結(jié)果的顯示設(shè)備。

請參照圖4所示，其為本發(fā)明實(shí)施的血壓檢測裝置300的方塊示意圖。所述血壓檢測裝置300包含光源301、光感測元件302以及處理單元303。某些實(shí)施例中，所述血壓檢測裝置300還包含用以顯示所述血壓檢測裝置300的檢測結(jié)果的顯示設(shè)備305。某些實(shí)施例中，所述血壓檢測裝置300還包含用以與外部的顯示設(shè)備305有線或無線地耦接的傳輸接口304，以輸出所述血壓檢測裝置300的檢測結(jié)果至所述顯示設(shè)備305進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示。換句話說，所述顯示設(shè)備305可包含或不包含于所述血壓檢測裝置300內(nèi)，視其應(yīng)用而定。

所述顯示設(shè)備305例如可為液晶顯示器、電漿顯示器、有機(jī)發(fā)光二極管顯示器、投影機(jī)等可用以顯示圖像的設(shè)備，并無特定限制，只要能夠通過顯示屏以顯示如圖5的平均血壓值501、502(容詳述于后)即可。

所述光源301例如為發(fā)光二極管或雷射二極管，用以發(fā)出適于穿透人體組織且能夠被人體組織吸收的光。例如，所述光源301的發(fā)射光的光波長為610納米或910納米，但并不以此為限。所述光源301用以照明皮膚表面s使光線穿過所述皮膚表面s下方的人體組織。較佳地，所述血壓檢測裝置300具有透明表面能夠貼附于所述皮膚表面s并保護(hù)所述光源301，所述光源301則設(shè)置于所述透明面內(nèi)側(cè)。所述透明表面例如以塑料或玻璃等透明材質(zhì)所制作，并無特定限制。某些實(shí)施例中，所述透明表面例如為導(dǎo)光件的表面，且所述導(dǎo)光件具有導(dǎo)引光路的功能。

某些實(shí)施例中，當(dāng)所述血壓檢測裝置300同時(shí)用以檢測血氧濃度時(shí)，所述血壓檢測裝置300可包含兩光源用以分別發(fā)出不同波長的光；其中，檢測血氧濃度的方法例如可參照本案申請人所共同擁有的美國專利申請第13/614,999號，其公開內(nèi)容在此并入以作為參考。

所述光感測元件302例如為光二極管(photodiode)或圖像感測陣列(imagesensorarray)，例如互補(bǔ)式金氧半導(dǎo)體傳感器陣列(cmossensorarray)，用以檢測從所述人體組織射出的出射光以產(chǎn)生光體積變化(ppg)信號，如圖1所示。利用光二極管檢測并輸出ppg信號的方式已為已知，故于此不再贅述。本發(fā)明在于根據(jù)所檢測的ppg信號識別血壓值及呼吸率。利用圖像感測陣列檢測三維生理特征分布的方式例如可參照本案申請人所共同擁有的美國專利申請第14/955,463號，其公開內(nèi)容在此并入以做為參考。所述圖像感測陣列的每一個(gè)像素可分別輸出ppg信號，或者所述圖像感測陣列的所有像素的強(qiáng)度之和可作為ppg信號。同樣地，所述光感測元件302設(shè)置于所述透明面內(nèi)側(cè)。

所述處理單元303例如為微控制器(mcu)、中央處理器(cpu)或特定用途集成電路(asic)，其電性耦接所述光源301及所述光感測單元302，用以控制所述光源301及所述光感測單元302相對應(yīng)操作。所述處理單元303用以根據(jù)至少一個(gè)血壓估計(jì)模型及所述光體積變化信號11的脈搏期間pt中兩特征點(diǎn)之間的時(shí)間差相對每一所述脈搏期間pt計(jì)算血壓值，計(jì)算呼吸周期pb以及平均所述呼吸周期pb內(nèi)的多個(gè)血壓值以產(chǎn)生平均血壓值。本實(shí)施例中，所述平均血壓值例如為相對使用者真實(shí)血壓的相對值，用戶可根據(jù)所述平均血壓值了解自身的血壓變化。

本實(shí)施例中，所述至少一個(gè)血壓估計(jì)模型包含以脈搏期間pt中兩個(gè)特征點(diǎn)之間的時(shí)間差為變量的多項(xiàng)式；其中，所述多項(xiàng)式可為一次多項(xiàng)式、二次多項(xiàng)式或高次多項(xiàng)式，其例如利用擬合法(fittingmethod)擬和所述脈搏期間pt中所述兩特征點(diǎn)之間的曲線而得。所述血壓估計(jì)模型例如可以軟件和/或硬件實(shí)現(xiàn)以內(nèi)建于所述處理單元303。

例如，圖1中，脈搏期間pt包含多個(gè)特征點(diǎn)ps1-ps4，所述兩個(gè)特征點(diǎn)為所述光體積變化信號11的所述脈搏期間pt中的最高值ps2、次高值ps4、最低值ps1及次低值ps3中的其中兩個(gè)。此外，所述至少一個(gè)血壓估計(jì)模型包含收縮壓(sbp)估計(jì)模型及舒張壓(dbp)估計(jì)模型。

擬合法例如擬合所述特征點(diǎn)ps1與所述特征點(diǎn)ps2間的曲線、所述特征點(diǎn)ps2與所述特征點(diǎn)ps3間的曲線、所述特征點(diǎn)ps3與所述特征點(diǎn)ps4間的曲線、所述特征點(diǎn)ps2與所述特征點(diǎn)ps1'間的曲線或所述特征點(diǎn)ps2與所述特征點(diǎn)ps4間的曲線而得，并無特定限制。

例如，一種收縮壓估計(jì)模型可根據(jù)所述特征點(diǎn)ps2與所述特征點(diǎn)ps1'(其為下一個(gè)脈搏期間pt的最低值)間的曲線所得的方程式；其中，所述特征點(diǎn)ps2與所述特征點(diǎn)ps1'的時(shí)間差例如以dt表示

sbp＝-0.095×dt+188.581(1)

一種舒張壓估計(jì)模型可根據(jù)所述特征點(diǎn)ps2與所述特征點(diǎn)ps4間的曲線所得的方程式；其中，所述特征點(diǎn)ps2與所述特征點(diǎn)ps4的時(shí)間差例如以t1表示。為清楚顯示，圖1中t1顯示為特征點(diǎn)ps2'與特征點(diǎn)ps4'的時(shí)間差。

dbp＝-0.344×t1+174.308(2)

前述舒張壓與收縮壓的模型為舉例說明，可將ppg測量數(shù)值粗略對應(yīng)到血壓數(shù)值。如果要求得更為精確的模型，可用其他數(shù)學(xué)模型來對應(yīng)，例如包含更多變量或者更多不同時(shí)間差的多次方項(xiàng)多項(xiàng)式，不為本發(fā)明的限制。

例如sbp與dbp可寫成∑akxk(k次方)+c,其中xk代表時(shí)間差，c代表已知常數(shù)。

任兩個(gè)特征點(diǎn)之間均可得到一個(gè)收縮壓估計(jì)模型及一個(gè)舒張壓估計(jì)模型，僅在于其反映血壓的程度不同。本實(shí)施例中，所述收縮壓估計(jì)模型及所述舒張壓估計(jì)模型較佳于出廠前經(jīng)由統(tǒng)計(jì)多人的ppg信號所求得的共享模型(commonmodel)并儲存于所述處理單元303的非揮發(fā)性內(nèi)存中。必須說明的是，所述特征點(diǎn)并不限于本發(fā)明所舉出的特征點(diǎn)，其例如也可根據(jù)所述ppg信號的一階、二階微分曲線的極值相對所述ppg信號的位置所決定。此外，決定所述血壓估計(jì)模型所使用的特征點(diǎn)個(gè)數(shù)也并不限于兩個(gè)。

所述處理單元303例如可根據(jù)方程式(1)相對每一個(gè)脈搏期間pt分別求得收縮壓，以形成如圖2的收縮壓信號21；其中，所述收縮壓信號21中的每一點(diǎn)代表由方程式(1)所求得的收縮血壓值，并以線段相互連接。所述處理單元303例如可根據(jù)方程式(2)相對每一脈搏期間pt分別求得的舒張壓，以形成如圖2的舒張壓信號22；其中，所述舒張壓信號22中的每一點(diǎn)代表由方程式(2)所求得的舒張血壓值，并以線段相互連接。

本實(shí)施例中，所述處理單元303還可根據(jù)所述收縮壓信號21和/或所述舒張壓信號22計(jì)算呼吸周期pb。一實(shí)施例中，所述處理單元303可利用快速傅立葉算法(fft)根據(jù)所述收縮壓信號21和/或所述舒張壓信號22的多個(gè)血壓值計(jì)算所述呼吸周期pb。另一實(shí)施例中，所述處理單元303可利用所述收縮壓信號21和/或所述舒張壓信號22的多個(gè)血壓值中兩相鄰最低血壓值間的時(shí)間差計(jì)算所述呼吸周期pb。換句話說，所述收縮壓信號21和/或所述舒張壓信號22的周期可作為所述呼吸周期pb。

從圖2可看出，所述處理單元303所求出的收縮壓信號21及舒張壓信號22隨者用戶的呼吸而變化，而呈現(xiàn)不穩(wěn)定的情形。因此，所述處理單元303還可計(jì)算所述呼吸周期pb內(nèi)的多個(gè)血壓值的平均值(例如均方根，但不限于此)，以得到如圖5所示的平均血壓值；其中，501表示估計(jì)收縮壓，502表示估計(jì)舒張壓。圖5顯示所述呼吸周期pb為6秒的實(shí)施例，根據(jù)不同狀情境，所述呼吸周期pb的長短可不相同。從圖5可清楚看出，圖5的平均血壓值比圖2的血壓值明顯穩(wěn)定許多。

請?jiān)賲⒄請D5所示，其還顯示有以血壓計(jì)所測量的多個(gè)測量血壓值。如前所述，本發(fā)明實(shí)施例的血壓檢測裝置300所測量者可以說是相對血壓值。某些實(shí)施例中，所述內(nèi)存內(nèi)還儲存有至少一個(gè)校正量，其中，所述校正量為估計(jì)血壓值與血壓計(jì)的測量血壓值的差值。因此，當(dāng)所述處理單元303求出估計(jì)血壓值(即平均血壓值501、502)后，則可將所述估計(jì)血壓值加上或減去所述校正量以進(jìn)行校正，而得到較為精準(zhǔn)或個(gè)人化的血壓值；也即，所述校正量可根據(jù)各使用者分別測量并儲存，以得到個(gè)人化校正量。

所述傳輸接口304例如無線或有線地輸出所述平均血壓值及呼吸率中的至少其中一者，例如以默認(rèn)頻率發(fā)送所述平均血壓值及呼吸率中的至少其中一者的數(shù)據(jù)至顯示設(shè)備305實(shí)時(shí)顯示；其中，無線或有線傳輸技術(shù)已為已知，故于此不再贅述。所述呼吸率可根據(jù)所述呼吸周期pb所求得，例如所述呼吸周期pb的倒數(shù)乘上60秒?？梢粤私獾氖牵?dāng)所述血壓檢測裝置300同時(shí)包含所述顯示設(shè)備305時(shí)，所述傳輸接口304可不予實(shí)施，或者所述傳輸接口304設(shè)置于所述血壓檢測裝置300內(nèi)部而介于所述處理單元303與所述顯示設(shè)備305之間。

所述顯示設(shè)備305用以實(shí)時(shí)地顯示所述平均血壓值隨時(shí)間的變化曲線(例如圖5的估計(jì)血壓值501、502)和/或所述呼吸率的數(shù)值。此外，所述處理單元303還從所述內(nèi)存讀取所述血壓值相關(guān)的至少一個(gè)血壓閾值ths、thd，并將所述多個(gè)數(shù)值直接或通過所述傳輸接口304傳送至所述顯示設(shè)備305進(jìn)行顯示。例如顯示于所述顯示設(shè)備305的顯示屏上以線條、數(shù)字或圖形標(biāo)示所述血壓閾值ths、thd及所述呼吸率的數(shù)值，以讓使用者可簡單從所述顯示設(shè)備305觀察自身血壓及呼吸狀態(tài)。

與已知血壓檢測裝置不同的是，本發(fā)明的血壓檢測裝置300可實(shí)時(shí)地顯示用戶的血壓及呼吸狀態(tài)。換句話說，由于所述血壓檢測裝置300分析所述光感測元件302所檢測的ppg信號，因此當(dāng)所述處理單元303接收到所述ppg信號時(shí)，即可開始進(jìn)行分析并輸出所述血壓值信號21、22和/或呼吸率至所述顯示設(shè)備305進(jìn)行顯示。由于所述處理單元303根據(jù)呼吸周期平均所述血壓值信號21、22，因此所述顯示設(shè)備305在一個(gè)呼吸周期pb后即可開始顯示血壓。一般而言，在正常作息下，所述呼吸周期pb約為5-6秒?？梢粤私獾氖?，不同使用者會有不同呼吸周期pb，不同情境也會有不同呼吸周期pb。其他實(shí)施例中，當(dāng)所述處理單元303不計(jì)算平均血壓值時(shí)，所述顯示設(shè)備305可實(shí)時(shí)顯示如圖2的血壓值信號21、22。

此外，為了提升使用者經(jīng)驗(yàn)，所述血壓檢測裝置300還可包含提示裝置305，用以根據(jù)所述平均血壓值和/或所述呼吸周期與至少一個(gè)閾值的比較結(jié)果發(fā)出提示信號；其中，所述提示信號例如為振動信號、光信號、聲音信號和/或圖像信號，但并不以此為限，只要能夠提示使用者即可。

本發(fā)明實(shí)施例的血壓檢測裝置300可應(yīng)用于情緒及作息調(diào)整。

例如，當(dāng)用戶的平均血壓值未達(dá)到或超過血壓閾值ths、thd時(shí)，所述提示裝置305則發(fā)出所述提示信號。藉此，使用者可藉由調(diào)整情緒、吃藥、調(diào)整衣著量等來使得平均血壓值恢復(fù)至正常狀態(tài)。

例如，當(dāng)使用者的呼吸率未達(dá)到或超過閾值時(shí)，所述提示裝置305則發(fā)出所述提示信號。所述呼吸率例如以頻率數(shù)值與所述估計(jì)血壓值501、502同時(shí)顯示于顯示屏上。如前所述，所述處理單元303根據(jù)一個(gè)呼吸周期pb即能夠算出所述呼吸頻率，而無須累計(jì)一分鐘的計(jì)數(shù)值。

所述提示信號的顯示方式根據(jù)不同應(yīng)用而定。

例如，所述顯示設(shè)備305同時(shí)作為所述提示裝置。當(dāng)平均血壓值和/或呼吸率未達(dá)到或超過閾值時(shí)，所述處理單元303通過圖像信號使所述顯示設(shè)備305顯示所述提示，例如以文字、圖形、亮度等來表示提示。

例如，所述血壓檢測裝置300可還包含振動元件306作為所述提示裝置。當(dāng)平均血壓值和/或呼吸率未達(dá)到或超過閾值時(shí)，所述處理單元303通過振動信號使所述振動元件306發(fā)生振動來提醒使用者。

例如，所述血壓檢測裝置300可還包含揚(yáng)聲器307作為所述提示裝置。當(dāng)平均血壓值和/或呼吸率未達(dá)到或超過閾值時(shí)，所述處理單元303通過聲音信號使所述揚(yáng)聲器307發(fā)出聲音來提醒使用者。

例如，所述血壓檢測裝置300可還包含提示光源308作為所述提示裝置。當(dāng)平均血壓值和/或呼吸率未達(dá)到或超過閾值時(shí)，所述處理單元303通過光信號使所述提示光源308發(fā)光來提醒使用者。

某些實(shí)施例中，所述處理單元303例如具有學(xué)習(xí)算法(例如以軟件和/或硬件實(shí)現(xiàn))，可根據(jù)用戶的歷史紀(jì)錄決定上述各閾值，例如血壓閾值、呼吸率閾值等，但并不以此為限。例如所述多個(gè)閾值可被分類為睡眠期間、工作期間、運(yùn)動期間。所述多個(gè)歷史紀(jì)錄相關(guān)的數(shù)據(jù)例如儲存于非揮發(fā)內(nèi)存中。

請參照圖6所示，其為本發(fā)明實(shí)施例的血壓檢測裝置的操作方法的流程圖，包含下列步驟：利用光感測元件從皮膚表面取得光體積變化信號(步驟s61)；利用處理單元根據(jù)至少一個(gè)血壓估計(jì)模型及所述光體積變化信號的脈搏期間中兩個(gè)特征點(diǎn)之間的時(shí)間差相對每一個(gè)所述脈搏期間計(jì)算血壓值(步驟s62)；利用所述處理單元計(jì)算呼吸周期(步驟s63)；以及利用所述處理單元平均所述呼吸周期內(nèi)的多個(gè)血壓值以產(chǎn)生平均血壓值(步驟s64)。

步驟s61：所述血壓檢測裝置300于操作時(shí)較佳相對所述皮膚表面s為固定，以避免所述光感測元件302所感測的ppg信號受移動所產(chǎn)生的噪聲影響。此外，所述處理單元303還可具有消除ppg信號中移動所產(chǎn)生噪聲的算法，其中，消除移動噪聲的方法例如可參照本案申請人所共同擁有的美國專利申請第13/614,999號，其公開內(nèi)容在此并入以作為參考。

步驟s62：所述處理單元303在接收到來自所述光感測元件302的ppg信號后，即開始識別所述光體積變化信號的脈搏期間pt中的特征點(diǎn)(如圖1所示的ps1-ps4)，其例如以軟件和/或硬件實(shí)現(xiàn)。內(nèi)存中預(yù)存有至少一個(gè)血壓估計(jì)模型；其中，至少一個(gè)血壓估計(jì)模型包含以所述脈搏期間pt中兩個(gè)特征點(diǎn)之間的時(shí)間差為變量的多項(xiàng)式，例如方程式(1)及(2)。所述處理單元303則將所測量的所述多個(gè)特征點(diǎn)ps1-ps4間的時(shí)間差(例如st、dt、t1等)帶入所述至少一個(gè)血壓估計(jì)模型以相對每一個(gè)所述脈搏期間pt計(jì)算血壓值，如圖2所示。

步驟s63-s64：所述處理單元303算出多個(gè)血壓值后，則可在時(shí)域直接計(jì)算呼吸周期pb(如圖2所示)，或者利用快速傅立葉變換在頻域計(jì)算出所述呼吸周期pb。本實(shí)施例中，所述呼吸周期pb可用以計(jì)算呼吸率供所述顯示設(shè)備305進(jìn)行顯示，并可用以平均所述處理單元303算出的多個(gè)血壓值以求得估計(jì)血壓值501、502，如圖5所示。

接著，所述呼吸率和/或所述估計(jì)血壓值501、502被傳送至顯示設(shè)備305進(jìn)行顯示。此外，所述處理單元303還可比較所述呼吸率和/或所述估計(jì)血壓值501、502與至少一個(gè)閾值以確認(rèn)其數(shù)值是否處于正常范圍，據(jù)以發(fā)出提示信號。

某些實(shí)施例中，為了求得個(gè)人化血壓值，內(nèi)存中可儲存有估計(jì)血壓值與血壓計(jì)的測量血壓值的差值以作為校正量；其中，所述校正量例如于校正階段通過應(yīng)用軟件儲存，例如用戶可將圖5中估計(jì)血壓值與測量血壓值間的差值輸入至用戶接口后進(jìn)行儲存。在正式操作時(shí)，所述處理單元303則自動以所述校正量校正所述估計(jì)血壓值501、502。

必須說明的是，所述顯示設(shè)備305可顯示所述估計(jì)血壓值501、502及呼吸率，但不顯示所述測量血壓值。某些實(shí)施例中，所述顯示設(shè)備305還可顯示圖2的收縮壓信號21和/或舒張壓信號22，視其應(yīng)用而定。

必須說明的是，雖然上述實(shí)施例中以反射式光學(xué)血壓檢測裝置為例進(jìn)行說明，但其并非用以限定本發(fā)明。其他實(shí)施例中，所述血壓檢測裝置也可為穿透式光學(xué)裝置，其中僅光源與光感測元件的設(shè)置位置不盡相同，其感測原理則相同，故于此不再贅述。

必須說明的是，上述實(shí)施例中雖以所述內(nèi)存位于所述處理單元303內(nèi)為例進(jìn)行說明，然而本發(fā)明并不以此為限。其他實(shí)施例中，所述內(nèi)存可位于所述處理單元303外，只要所述處理單元303可讀取所述內(nèi)存即可，并無特定限制。

此外，某些實(shí)施例中，當(dāng)所述處理單元303判斷所求得的血壓值的變化(例如標(biāo)準(zhǔn)偏差)超過預(yù)設(shè)范圍時(shí)，則停止計(jì)算平均血壓值或停止輸出所求得的估計(jì)血壓值，直到所求得的血壓值恢復(fù)至預(yù)設(shè)范圍為止。

綜上所述，已知血壓檢測裝置并無法實(shí)時(shí)顯示用戶的血壓值且無法進(jìn)行長期持續(xù)監(jiān)控，故具有應(yīng)用上的限制。因此，本發(fā)明還提供一種血壓檢測裝置(如圖4)及其操作方法(如圖6)，其可實(shí)時(shí)地計(jì)算并顯示用戶的血壓值及呼吸狀態(tài)。此外，本發(fā)明的血壓檢測裝置并可通過提示機(jī)制讓使用者調(diào)整自身的身理狀況，以有效提升使用者經(jīng)驗(yàn)及應(yīng)用范圍。

雖然本發(fā)明已通過前述實(shí)施例公開，但是其并非用以限定本發(fā)明，任何本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作各種的更動與修改。因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視后附的權(quán)利要求所界定的范圍為準(zhǔn)。