技術(shù)領(lǐng)域

以下描述涉及用于基于生物信號估計血壓的技術(shù)。

背景技術(shù)：

在大量的生物信息的集合中，血壓信息在診斷和治療疾病中作為重要因素被使用。當前，最廣泛使用的自動電子血壓計或電子血壓儀采用示波法。示波法被用于基于在使用袖帶增大或減小動脈的壓力時生成的振蕩來測量血壓，并且估計在來自心跳的脈搏具有最大幅度時測量的袖帶壓力作為平均血壓。

血壓隨時間變化，因此測量血壓一次可能不足以確定用戶的狀態(tài)。因此，可能需要連續(xù)地測量血壓。最近，對用于使用脈搏傳導(dǎo)時間(PTT)或脈搏波分析(PWA)方法連續(xù)地測量血壓的技術(shù)進行了研究和開發(fā)，代替一次測量方法(諸如，通過將袖帶纏繞在手臂周圍測量血壓的方法)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

提供該發(fā)明內(nèi)容用于以簡化的形式介紹在以下的具體實施方式中被進一步描述的構(gòu)思的選擇。該發(fā)明內(nèi)容不意在標識要求保護的主題的關(guān)鍵特征或必要特征，也不意在作為幫助確定要求保護的主題的范圍而被使用。

在一個總體方面，一種血壓估計方法包括：測量包括用戶的脈搏波信息的生物信號；確定用于血壓估計模型的校正方法；使用確定的校正方法來校正血壓估計模型；使用校正的血壓估計模型從生物信號估計用戶的血壓。

確定校正方法的步驟可包括：基于生物信號的信號質(zhì)量和自從執(zhí)行了對血壓估計模型的先前的校正之后逝去的時間中的一個或兩個來確定用于血壓估計模型的校正方法。

確定校正方法的步驟可包括：基于用戶的運動信息、外部溫度信息以及用戶的身體溫度信息中的任意一個或者任意兩個或更多的任意組合來確定用于血壓估計模型的校正方法。

可從基于使用袖帶測量的血壓值校正血壓估計模型的第一校正方法以及測量另一生物信號并且基于所述另一測量的生物信號校正血壓估計模型的第二校正方法來選擇確定的校正方法。

確定校正方法的步驟可包括：確定第二校正方法將被執(zhí)行在第一校正方法被執(zhí)行的時間點之間。

生物信號可以是光電血管容積圖(PPG)信號；所述另一生物信號可以是心電圖(ECG)信號或者包括血氧飽和度(SpO₂)信息的生物信號。

所述方法還可包括：確定是否校正血壓估計模型，其中，確定校正方法的步驟可包括：響應(yīng)于確定是否校正血壓估計模型的結(jié)果是校正血壓估計模型，來確定用于血壓估計模型的校正方法。

確定是否校正血壓估計模型的步驟可包括：基于生物信號的信號質(zhì)量和自從執(zhí)行了對血壓估計模型的先前的校正之后逝去的時間中的一個或兩個，來確定是否校正血壓估計模型。

確定是否校正血壓估計模型的步驟可包括：基于用戶的運動信息、外部溫度信息以及用戶的身體溫度信息中的任意一個或者任意兩個或更多的任意組合，來確定是否校正血壓估計模型。

測量生物信號的步驟可包括：測量相同類型的生物信號；基于生物信號的信號質(zhì)量從生物信號中選擇參考生物信號，其中，估計用戶的血壓的步驟可包括：使用校正的血壓估計模型從參考生物信號估計用戶的血壓。

在另一總體方面中，一種存儲使得計算硬件執(zhí)行以上描述的方法的非暫時性計算機可讀記錄介質(zhì)。

在另一總體方面，一種血壓估計設(shè)備包括：第一傳感器，被配置為測量包括用戶的脈搏波信息的生物信號；校正控制器，被配置為確定對血壓估計模型執(zhí)行校正的校正時間以及用于血壓估計模型的校正方法；校正器，被配置為使用確定的校正方法在確定的校正時間校正血壓估計模型；血壓估計器，被配置為使用校正的血壓估計模型從生物信號估計用戶的血壓。

校正控制器還可被配置為：基于生物信號的信號質(zhì)量和自從執(zhí)行了對血壓估計模型的先前的校正之后逝去的時間中的一個或兩個來確定校正時間和校正方法。

校正控制器還可被配置為：基于用戶的運動信息、外部溫度信息以及用戶的身體溫度信息中的任意一個或者任意兩個或更多的任意組合，來確定校正時間和校正方法。

校正控制器還可被配置為控制第一傳感器的操作。

校正控制器可被配置為：從基于使用袖帶測量的血壓值校正血壓估計模型的第一校正方法以及基于另一生物信號校正血壓估計模型的第二校正方法，選擇用于血壓估計模型的校正方法。

所述設(shè)備還可包括：被配置為測量另一生物信號的第二傳感器、被配置為測量用戶的運動的第三傳感器以及被配置為測量用戶的身體溫度或外部溫度中的一個或兩個的第四傳感器中的任意一個或者任意兩個或更多的任意組合；校正器還可被配置為基于由第二傳感器感測的另一生物信號、由第三傳感器測量的運動信息以及由第四傳感器感測的身體溫度和外部溫度中的任意一個或者任意兩個或更多的任意組合來校正血壓估計模型。

所述設(shè)備還可包括：信號選擇器，被配置為：接收由第一傳感器感測的生物信號、由第二傳感器感測的另一生物信號，由第三傳感器測量的運動信息以及由第四傳感器感測的身體溫度和外部溫度；將由第一傳感器感測的生物信號輸出到血壓估計器，并且將由第二傳感器感測的另一生物信號、由第三傳感器測量的運動信息以及由第四傳感器感測的身體溫度和外部溫度中的任意一個或者任意兩個或更多的任意組合輸出到校正器。

在另一總體方面，一種血壓估計設(shè)備包括：第一傳感器，被配置為感測用戶的第一生物信號；血壓估計器，被配置為使用血壓估計模型從第一生物信號估計用戶的血壓；校正器，被配置為使用多個校正方法來校正血壓估計模型；校正控制器，被配置為選擇校正方法中的一個校正方法，并且控制校正器使用選擇的校正方法來校正血壓估計模型。

所述設(shè)備還可包括：第二傳感器，被配置為感測用戶的第二生物信號；所述多個校正方法可包括：第一校正方法，其中，校正器基于使用袖帶測量的用戶的血壓來校正血壓估計模型；第二校正方法，其中，校正器基于第一生物信號和第二生物信號來校正血壓估計模型。

第一生物信號可以是光電血管容積圖(PPG)信號；第二生物信號可以是心電圖(ECG)信號；校正器還可被配置為：基于PPG信號和ECG信號來計算血壓，并且以第二校正方法基于計算的血壓來校正血壓估計模型。

校正控制器還可被配置為交替地選擇第一校正方法和第二校正方法。

校正控制器還可被配置為：確定第一生物信號的信號質(zhì)量；響應(yīng)于第一生物信號的信號質(zhì)量小于或等于預(yù)定閾值或者自從血壓估計模型的上一個校正被執(zhí)行以后逝去預(yù)定的時間量，來選擇第一校正方法；響應(yīng)于第一校正方法不被選擇來選擇第二校正方法。

所述設(shè)備還可包括：至少一個附加的第一傳感器，被配置為感測用戶的第一生物信號，從而所述設(shè)備包括被配置為在用戶的多個不同感測位置處感測用戶的多個第一生物信號的多個第一傳感器；以及信號選擇器，被配置為確定各個第一生物信號的信號質(zhì)量，選擇第一生物信號中的具有最高信號質(zhì)量的一個第一生物信號，并且將選擇的第一生物信號輸出到血壓估計器。

其它特征和方面從以下的詳細的描述、附圖和權(quán)利要求中將是清楚的。

附圖說明

圖1是示出血壓估計設(shè)備的示例的框圖。

圖2至圖3B示出隨時間將被執(zhí)行的校正的示例。

圖4是示出血壓估計方法的示例的流程圖。

圖5是示出血壓估計方法的另一示例的流程圖。

圖6是示出血壓估計設(shè)備的另一示例的框圖。

圖7示出應(yīng)用到可穿戴裝置的血壓估計設(shè)備的示例。

貫穿附圖和詳細的描述，相同的參考標號表示相同的元件。為了清楚、說明和方便，附圖可以不按比例繪制，并且附圖中元件的相對尺寸、比例和描繪可被夸大。

具體實施方式

提供以下詳細的描述來幫助讀者獲得對在此描述的方法、設(shè)備和/或系統(tǒng)的全面理解。然而，在此描述的方法、設(shè)備和/或系統(tǒng)的各種變化、修改和等同物對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將是清楚的。除了必須以特定順序發(fā)生的操作之外，在此描述的操作的順序僅為示例并且不限于在此闡述的那些操作的順序，而是可如對本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將是清楚的那樣改變。此外，為了更加清楚和簡潔，可省略對本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員公知的功能和結(jié)構(gòu)的描述。

在此描述的特征可以以不同的形式被實現(xiàn)并且不應(yīng)被解釋為限于在此描述的示例。相反，在此描述的示例已被提供，使得本公開將是充分和完整的，并且將本公開的整個范圍傳達給本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員。

在此可使用諸如第一、第二、A、B、(a)和(b)的術(shù)語以描述組件。這些術(shù)語中的每個不是被用于定義相應(yīng)的組件的本質(zhì)、次序或順序，而是僅被用于將相應(yīng)的組件與其他組件區(qū)分。此外，在此使用的術(shù)語僅是描述具體示例的目的，而不意在限制本公開。除非上下文另有清楚地指示，否則如在此使用的單數(shù)形式也意圖包括復(fù)數(shù)形式。如在此使用的術(shù)語“包括”、“包含”以及“具有”，說明存在敘述的特征、數(shù)量、操作、元件、組件和/或它們的組合，但不排除存在或添加一個或多個其它特征、數(shù)量、操作、元件、組件和/或它們的組合。

下文描述的示例涉及用于在使用血壓估計模型從包括脈搏波信息的生物信號連續(xù)地估計血壓時，通過校正血壓估計模型來提高估計血壓的準確性的方法。血壓是從心臟泵出的血液在血管中流動時對血管壁的壓力。脈搏波是脈搏傳播到末梢小動脈時形成的波。脈搏是由于在每次心跳時推動血液沿著動脈的血流而發(fā)生的動脈的收縮和舒張。每次心臟收縮時，血液從心臟經(jīng)過主動脈被供應(yīng)到整個身體，并且發(fā)生主要動脈(main artery)的壓力的變化。這樣的壓力的變化傳播到手或足的末梢小動脈，并且以波形的形式(即，脈搏波)被反射。

圖1是示出血壓估計設(shè)備100的示例的框圖。血壓估計設(shè)備100從用戶的身體測量生物信號，并且使用血壓估計模型從生物信號估計用戶的血壓。在一個示例中，以可被用戶穿戴的可穿戴裝置的形式提供血壓估計設(shè)備100。血壓估計設(shè)備100可在用戶穿戴可穿戴裝置的同時，連續(xù)地估計用戶的血壓。

血壓估計設(shè)備100校正血壓估計模型以對由于時間的逝去或執(zhí)行測量的環(huán)境的變化而引起的血壓估計模型的準確性的降低進行補償。血壓估計設(shè)備100從各種校正方法中選擇最適合于當前情況的校正方法，并且基于選擇的校正方法來校正血壓估計模型。下文，將詳細地描述血壓估計設(shè)備100的組件。

參照圖1，血壓估計設(shè)備100包括傳感器單元120、信號選擇器130、校正器150、血壓估計器140以及校正控制器160?？赏ㄟ^至少一個處理器來實現(xiàn)信號選擇器130、校正器150、血壓估計器140以及校正控制器160。

傳感器單元120包括各種傳感器。例如，傳感器單元120包括被配置為通過感測用戶的生物信號來直接地或間接地測量用戶的脈搏波信息的傳感器以及用于獲得用于校正血壓估計模型的輔助信號的傳感器。

被配置為測量脈搏波信息的傳感器是被配置為測量例如光電血管容積圖(PPG)、心電圖(ECG)、血氧飽和度(SpO₂)程度以及心沖擊圖(BCG)的傳感器，或者被配置為使用超聲多普勒或激光多普勒測量血流的變化的傳感器。

用于獲得輔助信號的傳感器是例如慣性傳感器(諸如，加速度傳感器、陀螺儀傳感器、振動傳感器或傾斜傳感器)、溫度傳感器或全球定位系統(tǒng)(GPS)傳感器。

然而，傳感器不限于上述段落中所描述的傳感器，傳感器單元120可包括除了上述段落中描述的傳感器之外的各種傳感器。

信號選擇器130從傳感器單元120接收的感測的信號中選擇主信號作為用于估計血壓的生物信號，并且將選擇的主信號輸出到血壓估計器140。此外，信號選擇器130從感測的信號中選擇一個感測的信號作為將被用于校正血壓估計模型的輔助信號，并且將選擇的輔助信號輸出到校正器150。在一個示例中，信號選擇器根據(jù)情況從感測的信號中選擇將被用于以多個不同校正的方式校正血壓估計模型的多個輔助信號。

血壓估計器140基于從信號選擇器130接收的主信號來估計用戶的血壓。例如，當血壓估計器140從信號選擇器130接收PPG信號時，血壓估計器140使用脈搏波分析(PWA)方法來分析PPG信號，并且使用血壓估計模型來計算與PPG信號相應(yīng)的血壓值。

例如，血壓估計器140可通過采用包括脈搏波信息的PPG信號的二階導(dǎo)數(shù)，來獲得加速的體積描述(accelerated plethysmographic)波形，并且從加速的體積描述波形分析峰特性。通過峰特性的分析，血管的老化程度或血管的年齡可被計算。加速的體積描述波形的峰特性與血壓值之間的相關(guān)性在血壓估計模型中被預(yù)先定義，血壓估計器140通過將峰特性(例如，每個峰值以及峰值之間的時間間隔)輸入到血壓估計模型，來從血壓估計模型獲得與峰特性相應(yīng)的血壓值。

在一個示例中，傳感器單元120包括被配置為感測相同類型的信號的多個傳感器。例如，傳感器單元120包括被配置為在不同的感測位置處測量PPG信號的多個傳感器。信號選擇器130從多個傳感器輸出的PPG信號中選擇將被用于估計血壓的參考PPG信號，并且將選擇的參考PPG信號輸出到血壓估計器140。信號選擇器130將參考PPG信號確定為具有最高信號質(zhì)量(例如，最高信噪比(SNR))的PPG信號。血壓估計器140從信號選擇器130接收的參考PPG信號估計用戶的血壓。

校正器150基于從信號選擇器130接收的至少一個輔助信號來校正血壓估計模型。通過校正控制器160來確定將對血壓估計模型執(zhí)行校正的校正時間以及用于血壓估計模型的校正方法。校正器150在確定的校正時間使用確定的校正方法來校正血壓估計模型。通過校正，更新將被應(yīng)用到血壓估計模型的參數(shù)，并提高在血壓估計中的血壓估計模型的準確性。當校正被完成時，血壓估計器140使用校正的血壓估計模型從主信號估計用戶的血壓。

校正控制器160控制校正處理。校正控制器160確定當前是否需要校正。響應(yīng)于確定了需要校正，校正控制器160確定最適合于當前情況的校正方法。校正控制器160基于確定的校正時間和校正方法來控制包括在傳感器單元120中的每個傳感器的操作。例如，校正控制器160控制每個傳感器的激活和去激活以及將被供應(yīng)到每個傳感器的電力。因此，通過這樣的校正處理，來提高功耗效率。

在一個示例中，校正控制器160計算用于估計血壓的生物信號的信號質(zhì)量，并且響應(yīng)于小于或等于預(yù)定閾值的信號質(zhì)量來確定校正將被執(zhí)行。

在另一示例中，校正控制器160基于預(yù)設(shè)時間模式來確定校正將被執(zhí)行。例如，校正控制器160按預(yù)定的間隔確定將被執(zhí)行的校正。

校正控制器160確定通過血壓估計器140計算的估計的血壓值的準確性，并且在準確性被確定為較低時確定準確性的程度較低的原因。例如，校正控制器160通過檢測將被測量的生物信號的波形變化、將被慣性傳感器感測的信號的變化以及外部溫度或身體溫度的變化，來確定準確性的程度降低的情況。校正控制器160基于確定的情況來確定用于血壓估計模型的校正方法。

在一個示例中，校正控制器160基于通過傳感器單元120感測的輔助信號來檢測情況的變化，并且當估計血壓的準確性的程度被確定為由于情況的變化而被降低時，確定校正將被執(zhí)行。例如，校正控制器160在外部溫度的變化大于或等于預(yù)定閾值或者基于輔助信號檢測到用戶的運動時，確定校正將被執(zhí)行。校正控制器160可通過同時分析生物信號的變化以及外部環(huán)境的變化，來更加準確地確定需要對血壓估計模型校正的時間點。

此外，校正控制器160確定適合于當前情況的最佳的校正方法。在一個示例中，校正控制器160使用通過溫度傳感器感測的用戶的身體溫度信息以及外部溫度信息、通過慣性傳感器感測的用戶的運動信息、通過GPS傳感器感測的用戶的位置信息來確定當前情況，并且基于當前情況來確定校正方法。

例如，當外部溫度的變化被檢測為大于或等于預(yù)定閾值時，校正控制器160確定校正將被執(zhí)行，以對由于溫度的變化而引起的血壓估計模型的偏移進行補償。在另一示例中，當用戶的運動被檢測到時，校正控制器160預(yù)測血管的直徑的收縮和舒張的程度，并且確定校正將被執(zhí)行以對由于血管的直徑的變化而引起的血壓估計模型的偏移進行補償。

在一個示例中，校正方法包括用于基于使用袖帶測量的電壓值來校正血壓估計模型的第一校正方法以及用于基于另一生物信號來校正血壓估計模型的第二校正方法。例如，除了測量PPG信號之外，第二校正方法附加地測量用于估計血壓的ECG信號，基于PPG信號和ECG信號來計算脈搏傳輸時間(PTT)，并且使用PTT來校正血壓估計模型。

PTT指示在血液從心臟開始之后到達身體的末端部位(諸如，手尖或足尖)期間的時間量，并且通過計算ECG信號的R峰值點與PPG信號的開始點之間的時間差而被確定。PTT與血壓之間的相關(guān)性被預(yù)先定義，校正器150基于通過傳感器單元120測量的ECG信號和PPG信號來計算PTT，并且使用相關(guān)性來計算與PTT相應(yīng)的血壓值。校正器150通過訓(xùn)練血壓估計模型來校正血壓估計模型，從而從血壓估計模型輸出計算的血壓值。

當在使用第一校正方法對血壓估計模型執(zhí)行校正之后已經(jīng)逝去預(yù)定的時間量或者PPG信號的信號質(zhì)量降低為小于或等于預(yù)定閾值時，校正控制器160從用戶測量PPG信號和ECG信號，并且使用第二校正方法基于PPG信號和ECG信號來確定將對血壓估計模型執(zhí)行校正。

如上述所描述，血壓估計設(shè)備100通過基于適合于需要校正的情況的校正方法來校正血壓估計模型，來保持血壓估計的期望程度或更高程度的準確性。此外，血壓估計設(shè)備100基于情況執(zhí)行不同的校正方法，因此通過減小使用袖帶執(zhí)行的校正的頻率來提高用戶的方便性。

圖2至圖3B示出隨時間將被執(zhí)行的校正的示例。

參照圖2，血壓估計設(shè)備在時間點210和時間點230執(zhí)行第一校正。例如，當如圖3A中所示，用戶在袖帶被纏繞在用戶上臂的周圍時測量血壓值并且用戶將測量的血壓值輸入到血壓估計設(shè)備時，第一校正是由血壓估計設(shè)備基于輸入的血壓值校正血壓估計模型的校正方法。第一校正包括更新血壓估計模型的參數(shù)，從而從血壓估計模型輸出使用袖帶測量的血壓值。當血壓估計設(shè)備確定需要第一校正時，血壓估計設(shè)備輸出請求用戶使用袖帶測量血壓值并且輸入測量的血壓值的消息。

可基于通過傳感器測量的PPG信號的信號質(zhì)量、時間的逝去或者情況的變化(例如，外部溫度以及檢測的用戶的運動的變化)來確定血壓估計設(shè)備請求第一校正的時間點。

血壓估計設(shè)備在時間點210與時間點230之間的時間點220處，執(zhí)行作為比第一校正更簡單的校正的第二校正。例如，當在時間點210之后已經(jīng)逝去了預(yù)定的時間量或者在時間點220發(fā)生情況時(例如，當外部溫度的變化大于或等于預(yù)定閾值時或者當用戶的運動被檢測到時)，血壓估計設(shè)備如圖3B中所示感測PPG信號和ECG信號，并且使用PPG信號和ECG信號執(zhí)行第二校正。當血壓估計設(shè)備確定需要第二校正時，血壓估計設(shè)備輸出請求用戶使用雙手與傳感器進行接觸的消息。

例如，血壓估計設(shè)備基于PPG信號與ECG信號之間的時間差來計算PTT，基于計算的PTT來計算用戶的血壓值，并且基于計算的血壓值來校正血壓估計模型。例如，當血壓估計模型接收PPG信號時，血壓估計設(shè)備調(diào)整血壓估計模型的參數(shù)，以輸出基于PTT計算的血壓值。

如上所述，通過在使用袖帶的第一校正被執(zhí)行的時間點之間使用作為將被執(zhí)行的更簡單的校正方法的第二校正方法，以及減小執(zhí)行第一校正的頻率來提高用戶的方便性。

圖4是示出血壓估計方法的示例的流程圖。通過由至少一個處理器實現(xiàn)的血壓估計設(shè)備來執(zhí)行下文描述的血壓估計方法。

參照圖4，在操作410中，血壓估計設(shè)備通過傳感器測量包括用戶的脈搏波信息的生物信號，例如，PPG信號。在操作420中，血壓估計設(shè)備確定生物信號的信號質(zhì)量，例如，SNR。

在操作430中，血壓估計設(shè)備確定是否需要校正血壓估計模型。例如，血壓估計設(shè)備基于在操作420中確定的生物信號的信號質(zhì)量和自從執(zhí)行了先前的校正之后逝去的時間中的一個或者兩個來確定是否校正血壓估計模型。當生物信號的信號質(zhì)量小于或等于預(yù)定閾值或自從執(zhí)行了先前的校正之后已經(jīng)逝去預(yù)定的時間量時，血壓估計設(shè)備確定將對血壓估計模型執(zhí)行校正。

在另一示例中，血壓估計設(shè)備基于用戶的運動信息、外部溫度信息以及用戶的身體溫度信息中的任意一個或者任意兩個或更多的任意組合來確定是否校正血壓估計模型。血壓估計設(shè)備基于這些信息來確定可能影響血壓的情況的變化是否已經(jīng)發(fā)生，并且響應(yīng)于情況的變化已經(jīng)發(fā)生來確定需要校正血壓估計模型。

在操作460中，當血壓估計設(shè)備在操作430中確定不需要校正血壓估計模型時，血壓估計設(shè)備使用血壓估計模型從生物信號估計用戶的血壓。例如，血壓估計設(shè)備使用PWA方法來分析PPG信號的波形，并且基于分析的結(jié)果來估計血壓值。

在操作440中，當血壓估計設(shè)備在操作430中確定將對血壓估計模型執(zhí)行校正時，血壓估計設(shè)備確定用于血壓估計模型的校正方法。

在一個示例中，血壓估計設(shè)備基于生物信號的信號質(zhì)量和自從執(zhí)行了先前的校正之后逝去的時間中的一個或者兩個來確定校正方法。校正方法包括基于使用袖帶測量的血壓值校正血壓估計模型的第一校正方法以及測量另一生物信號并且基于測量的另一生物信號校正血壓估計模型的第二校正方法。例如，第二校正方法包括測量包括脈搏波信息的PPG信號和ECG信號，并且使用基于PPG信號和ECG信號計算的PTT來校正血壓估計模型。

例如，當生物信號的信號質(zhì)量小于或等于預(yù)定閾值時，或者當自從執(zhí)行了先前的校正之后已經(jīng)逝去了預(yù)定的時間量時，血壓估計設(shè)備確定使用第一校正方法來校正血壓估計模型。當生物信號的信號質(zhì)量的劣化不是較大時，或者當自從執(zhí)行了先前的校正之后沒有逝去充分多的時間量時，血壓估計設(shè)備確定使用第二校正方法來校正血壓估計模型。

雖然第二校正方法與第一校正方法相比，具有相對低程度的校正準確性，但是第二校正方法與第一校正方法相比更簡單并且針對校正需要更少的時間。血壓估計設(shè)備確定在第一校正方法被執(zhí)行的時間點之間將執(zhí)行第二校正方法，以減小使用第一校正方法執(zhí)行的校正的頻率。

在另一示例中，血壓估計設(shè)備基于通過傳感器測量的用戶的運動信息、外部溫度信息和用戶的身體溫度信息中的任意一個或者任意兩個或更多的任意組合來確定校正方法。例如，血壓估計設(shè)備基于該信息來確定外部溫度的變化大于或等于閾值。在這樣的示例中，血壓估計設(shè)備確定針對溫度的變化對血壓估計模型的影響進行補償。

在操作450中，血壓估計設(shè)備使用在操作440中確定的校正方法來校正血壓估計模型。在操作460中，血壓估計設(shè)備使用校正的血壓估計模型從生物信號估計用戶的血壓。例如，血壓估計設(shè)備使用PWA方法來分析PPG信號的波形，并且使用校正的血壓估計方法基于分析的結(jié)果來估計用戶的血壓。

圖5是示出血壓估計方法的另一示例的流程圖。可由至少一個處理器實現(xiàn)的血壓估計設(shè)備來執(zhí)行在此描述的血壓估計方法。

參照圖5，在操作510中，血壓估計設(shè)備使用在不同的感測位置的多個傳感器，測量相同類型的多個生物信號，例如，PPG信號。在操作520中，血壓估計設(shè)備從多個生物信號中選擇參考生物信號。例如，血壓估計設(shè)備確定生物信號的信號質(zhì)量，并且選擇具有最佳的信號質(zhì)量(例如，最高的信號質(zhì)量，諸如最高的SNR)的生物信號作為參考生物信號。

在操作530中，血壓估計設(shè)備確定參考生物信號與預(yù)存儲在模板(template)中的生物信號之間的相似度或相關(guān)度。例如，在正常的狀態(tài)(諸如用戶在靜止狀態(tài)中休息的狀態(tài))下，關(guān)于在正常狀態(tài)下測量的PPG信號的波形的信息以及關(guān)于PPG信號與其他感測的信號之間的相關(guān)性的信息被預(yù)存儲在模板中。例如，血壓估計設(shè)備通過將當前測量的PPG信號的波形與存儲在模板中的正常狀態(tài)下的PPG信號的波形進行比較，來計算兩個信號之間的相似度。

在操作540中，血壓估計設(shè)備確定是否需要校正血壓估計模型。例如，當在操作530中計算的相似度小于或等于預(yù)定閾值時，血壓估計模型確定需要校正血壓估計模型。在另一示例中，血壓估計設(shè)備通過使用作為環(huán)境變量測量的外部溫度、身體溫度以及用戶的運動中的任意一個或者任意兩個或更多的任意組合基于溫度的變化以及由用戶執(zhí)行的活動度確定血管的收縮和舒張的狀態(tài)，來更加準確地確定校正需要被執(zhí)行的時間點。

在操作570中，當血壓估計設(shè)備確定不需要校正時，血壓估計設(shè)備使用血壓估計模型從參考生物信號估計用戶的血壓。例如，血壓估計設(shè)備使用PWA方法來分析參考生物信號的波形，并且基于分析的結(jié)果來估計血壓值。

在操作550中，當血壓估計設(shè)備在操作540中確定需要校正時，血壓估計設(shè)備確定用于血壓估計模型的校正方法。在一個示例中，血壓估計設(shè)備將校正方法確定為結(jié)合圖4中的操作440描述的校正方法和基于SpO₂信息的校正方法中的任意一個。在操作560中，血壓估計設(shè)備使用確定的校正方法來校正血壓估計模型。

SpO₂被定義為血液中的含氧血紅蛋白(HbO₂)的濃度與血液中的血紅蛋白的整個濃度的比，并且基于比爾-朗伯定律(Beer-Lambert law)來計算SpO₂。血壓估計設(shè)備包括如下的傳感器，即，該傳感器被配置為通過發(fā)送具有不同波長的光經(jīng)過用戶的組織(諸如，指尖)并且測量組織中兩個波長的吸收、計算吸收的比并且基于計算的比來計算SpO₂來進行測量。SpO₂反應(yīng)關(guān)于血管的直徑的信息。在一個示例中，血壓估計設(shè)備通過基于計算的SpO₂預(yù)測當前血管直徑并且對從血壓估計模型預(yù)測的血管直徑進行補償，來校正血壓估計模型。

在操作570中，血管估計設(shè)備使用校正的血壓估計模型，從參考生物信號估計用戶的血壓。例如，血壓估計設(shè)備使用PWA方法分析參考生物信號的波形，并且使用校正的血壓估計模型基于分析的結(jié)果來估計用戶的血壓。

圖6是示出血壓估計設(shè)備600的另一示例的框圖。

參照圖6，血壓估計設(shè)備600包括：傳感器單元610、處理器620、存儲器630、顯示器640、接口650以及收發(fā)器660。傳感器單元610、處理器620、存儲器630、顯示器640、接口650以及收發(fā)器660通過總線670彼此通信。

傳感器單元610包括被配置為從執(zhí)行測量的身體部分測量生物信號的傳感器，以及被配置為測量用于校正血壓估計模型的輔助信號的傳感器。測量的生物信號以及輔助信號被發(fā)送到處理器620。

處理器620包括參照圖1至圖5所描述的至少一個組件，或者執(zhí)行參照圖1至圖5所描述的至少一個方法。例如，處理器620包括圖1中所示的信號選擇器130、校正器150、血壓估計器140以及校正控制器160。處理器620可被配置為多個邏輯門陣列，或者可被實現(xiàn)為微處理器和存儲將由微處理器執(zhí)行的程序的存儲器的組合。此外，對本公開所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將清楚的是，處理器620可被實現(xiàn)為具有其他形式的硬件。

存儲器630存儲由處理器620執(zhí)行、處理或獲得的結(jié)果，并且處理器620在需要存儲在存儲器630中的信息時讀取存儲在存儲器630中的信息。存儲器630可以是存儲內(nèi)存和/或模板的非暫時性計算機可讀存儲介質(zhì)，諸如易失性存儲器和非易失性存儲器。

血壓估計設(shè)備600通過顯示器640輸出由處理器620估計的血壓信息，以及關(guān)于由傳感器單元610測量的生物信號和輔助信號的信息。

血壓估計設(shè)備600通過顯示器640輸出從血壓估計模型估計的血壓值，以將血壓值的變化提供給用戶。

血壓估計設(shè)備600通過接口650接收包括用戶的性別、年齡、身高、體重和其他信息的用戶信息，并且基于接收的用戶信息來估計用戶的血壓。

當基于生物信號估計的用戶的血壓被確定為偏離正常范圍時，血壓估計設(shè)備600通知用戶與異常血壓相關(guān)聯(lián)的風(fēng)險。例如，當血壓估計設(shè)備600確定用戶需要被告知與異常血壓相關(guān)聯(lián)的風(fēng)險時，血壓估計設(shè)備600通過揚聲器輸出警報聲，或者通過振動生成器來生成振動。在另一示例中，血壓估計設(shè)備600通過顯示器640來輸出指示當前血壓是在異常范圍內(nèi)的消息以及由處理器620估計的血壓信息。

血壓估計設(shè)備600通過收發(fā)器660將數(shù)據(jù)發(fā)送到外部裝置(例如，移動裝置、個人計算機(PC)或網(wǎng)絡(luò))，或者從外部裝置接收數(shù)據(jù)。

圖7示出應(yīng)用到可穿戴裝置710的血壓估計設(shè)備的示例。

血壓估計設(shè)備可被配置為圖7中所示的手表型可穿戴裝置710。參照圖7，可穿戴裝置710的傳感器單元720包括被配置為測量生物信號的傳感器以及被配置為測量輔助信號(例如，環(huán)境信息)的傳感器。例如，傳感器單元720包括被配置為測量PPG信號和ECG信號的傳感器、被配置為測量用戶的運動信息的加速度傳感器和陀螺儀傳感器以及溫度傳感器。可穿戴裝置710在不使用袖帶的情況下可通過傳感器單元720來方便地測量用戶的血壓。

可穿戴裝置710通過被配置為感測PPG信號的PPG傳感器來連續(xù)地測量用戶的脈搏波信息。PPG傳感器包括被配置為將光發(fā)射到身體部分上的至少一個光源，以及被配置為在光從光源被發(fā)射時檢測從身體部分反射的或者經(jīng)過身體部分傳播的光的至少一個光檢測器?？纱┐餮b置710分析通過PPG傳感器感測的PPG信號的波形，使用血壓估計模型來連續(xù)地估計用戶的血壓并且顯示估計的血壓。

可穿戴裝置710可對血壓估計模型執(zhí)行校正，以防止由于時間的逝去或情況的變化而可能發(fā)生的血壓估計的準確性的退化。例如，可穿戴裝置710周期地或間歇地測量ECG信號，基于PPG信號和ECG信號來計算PTT并且基于計算的PTT來校正血壓估計模型。每次校正被執(zhí)行時，包括在傳感器單元720中的傳感器的一部分被激活?？纱┐餮b置710輸出請求用戶執(zhí)行用于的獲得ECG信號的動作的消息。

當可穿戴裝置710確定血壓估計模型的準確性的程度因自從先前校正以后逝去了大量的時間或者迅速地改變外部情況而大幅度降低時，可穿戴裝置710輸出請求用戶使用袖帶測量血壓值的消息，并且將測量的血壓值輸入到可穿戴裝置710。當用戶將使用袖帶測量的血壓值輸入到可穿戴裝置710時，可穿戴裝置710基于輸入的血壓值來校正血壓估計模型。

如上所述，在使用袖帶的校正之間執(zhí)行更簡單的校正方法來減小使用袖帶執(zhí)行校正的頻率，因此減小用戶在穿戴袖帶時測量血壓時所體驗的不方便。

在一個示例中，可穿戴裝置710通過移動裝置730為用戶提供用戶的估計的血壓信息。移動裝置730分析從可穿戴裝置710接收的血壓信息，確定用戶的健康狀態(tài)并且記錄血壓隨時間的變化。

雖然在圖7中示出可穿戴裝置710通過與移動裝置730進行交互工作，為用戶提供由可穿戴裝置710測量的血壓信息的示例，但是可通過安裝在與可穿戴裝置710進行交互工作的其他裝置(例如，PC、平板PC以及智能電視(TV))中的應(yīng)用，將由可穿戴裝置710測量的血壓信息提供給用戶。

除了圖7中所示的可穿戴裝置710之外，以上所描述的示例也可被實現(xiàn)在各種類型的產(chǎn)品中，例如，移動裝置、智能應(yīng)用以及汽車轉(zhuǎn)向輪。

通過硬件組件來實現(xiàn)執(zhí)行在此關(guān)于圖1至圖7所描述的操作的圖1中示出的血壓估計設(shè)備100、傳感器單元120、信號選擇器130、校正器150、血壓估計器140和校正控制器160，圖6中示出的血壓估計設(shè)備600、傳感器單元610、處理器620、存儲器630、顯示器640、接口650和收發(fā)器660。硬件組件的示例包括控制器、傳感器、生成器、驅(qū)動器、存儲器、比較器、算術(shù)邏輯單元、加法器、減法器、乘法器、除法器、積分器以及本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所知的任何其他電子組件。在一個示例中，通過計算硬件，例如通過一個或多個處理器或計算機來實現(xiàn)硬件組件。通過一個或多個處理元件(諸如，邏輯門陣列、控制器和算術(shù)邏輯單元、數(shù)字信號處理器、微型計算機、可編程邏輯控制器、現(xiàn)場可編程門陣列、可編程邏輯陣列、微處理器或者本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所知的能夠以限定方式響應(yīng)并執(zhí)行指令以達到預(yù)期結(jié)果的任何其他裝置或裝置的組合)來實現(xiàn)處理器或計算機。在一個示例中，處理器或計算機包括或者被連接到存儲由處理器或計算機執(zhí)行的指令或軟件的一個或多個存儲器。由處理器或計算機實現(xiàn)的硬件組件執(zhí)行指令或軟件，諸如操作系統(tǒng)(OS)和在OS上運行的一個或多個軟件應(yīng)用，以執(zhí)行在此描述的關(guān)于圖1至圖7的操作。硬件組件還響應(yīng)于指令或軟件的執(zhí)行來訪問、操控、處理、創(chuàng)建和存儲數(shù)據(jù)。為了簡化，單數(shù)術(shù)語“處理器”或“計算機”可被用于在此描述的示例的描述，但是，在其他示例中，多個處理器或計算機被使用，或者處理器或計算機包括多個處理元件或多種類型的處理元件，或二者。在一個示例中，硬件組件包括多個處理器，在另一示例中，硬件組件包括處理器和控制器。硬件組件具有不同的處理配置中的任何一個或多個，不同的處理配置的示例包括：單個處理器、獨立處理器、并行處理器、單指令單數(shù)據(jù)(SISD)多處理、單指令多數(shù)據(jù)(SIMD)多處理、多指令單數(shù)據(jù)(MISD)多處理以及多指令多數(shù)據(jù)(MIMD)多處理。

通過如以上描述的執(zhí)行指令或軟件以執(zhí)行在此描述的操作的處理器或計算機，執(zhí)行運行關(guān)于圖1至圖7在此描述的操作的圖4至圖5中示出的方法。

用于控制處理器或計算機實現(xiàn)硬件組件并且執(zhí)行以上描述的方法的指令或軟件被編寫為計算機程序、代碼段、指令或者它們的任何組合，以單獨地或共同地指示或配置處理器或計算機如機器或?qū)Ｓ糜嬎銠C一樣進行工作，以執(zhí)行由硬件組件執(zhí)行的操作和以上描述的方法。在一個示例中，指令或軟件包括直接地由處理器或計算機執(zhí)行的機器代碼(諸如，由編譯器產(chǎn)生的機器代碼)。在另一示例中，指令或軟件包括由處理器或計算機使用解釋器執(zhí)行的高級代碼。本領(lǐng)域的普通技術(shù)編程者能基于附圖中所示的框圖和流程圖以及在公開了用于執(zhí)行由硬件組件執(zhí)行的操作和以上描述的方法的算法的說明書中的相應(yīng)描述，來容易地編寫指令或軟件。

用于控制處理器或計算機實現(xiàn)硬件組件和執(zhí)行如以上描述的方法的指令或軟件，以及任何相關(guān)的數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)文件和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)被記錄、存儲或固定在一個或多個非暫時性計算機可讀存儲介質(zhì)中或被記錄、存儲或固定在一個或多個非暫時性計算機可讀存儲介質(zhì)上。非暫時性計算機可讀存儲介質(zhì)的示例包括：只讀存儲器(ROM)、隨機存取存儲器(RAM)、閃存、CD-ROM、CD-R、CD+R、CD-RW、CD+RW、DVD-ROM、DVD-R、DVD+R、DVD-RW、DVD+RW、DVD-RAM、BD-ROM、BD-R、BD-R LTH、BD-RE、磁帶、軟盤、磁光數(shù)據(jù)存儲裝置、光學(xué)數(shù)據(jù)存儲裝置、硬盤、固態(tài)盤，以及本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所知的任何裝置，其中，所述任何裝置能夠以非暫時性方式存儲指令或軟件以及任何相關(guān)數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)文件和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并且將指令或軟件以及任何相關(guān)數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)文件和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)提供給處理器或計算機，從而處理器或計算機能執(zhí)行指令。在一個示例中，指令或軟件以及任何相關(guān)數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)文件和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)被分布在聯(lián)網(wǎng)的計算機系統(tǒng)上，從而指令或軟件以及任何相關(guān)數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)文件和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)以分布的方式被處理器或計算機存儲、訪問和執(zhí)行。

雖然本公開包括特定示例，但是，在不脫離權(quán)利要求及其等同物的精神和范圍的情況下，可在這些示例中進行形式和細節(jié)上的各種變化對本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言將是清楚的。在此描述的示例應(yīng)僅被理解為描述性意義，而不是為了限制的目的。對每個示例中的特征或方面的描述應(yīng)被理解為可應(yīng)用于其他示例中的類似的特征或方面。如果以不同的順序執(zhí)行所描述的技術(shù)，和/或如果所描述的系統(tǒng)、構(gòu)架、裝置或電路中的組件以不同的方式來組合，和/或由其他組件或他們的等同物來替換或補充，則可獲得合適的結(jié)果。因此，本公開的范圍不是由詳細描述來限定，而是由權(quán)利要求及其等同物來限定，并且在權(quán)利要求及其等同物的范圍內(nèi)的所有變化應(yīng)被解釋為被包括在本公開中。