本申請(qǐng)要求來(lái)自于2015年9月4日遞交的印度非臨時(shí)說(shuō)明書(shū)No.3417/MUM/2015的優(yōu)先權(quán)，其完整公開(kāi)內(nèi)容通過(guò)引用方式并入本文中。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)通常涉及血壓測(cè)量。更具體地而非特別地，本發(fā)明提供用于使用由動(dòng)脈的觸診生成的位移信號(hào)來(lái)連續(xù)地監(jiān)視和估計(jì)人的血壓的方法和裝置。

背景技術(shù)：

血壓測(cè)量是監(jiān)視個(gè)人的健康的技術(shù)之一。通常，血壓以兩個(gè)讀數(shù)(收縮壓和舒張壓)為特征。收縮壓是當(dāng)心臟收縮時(shí)的壓力且是兩個(gè)壓力中較高的一個(gè)。舒張壓是當(dāng)心臟放松且充滿血液以為另一個(gè)收縮做準(zhǔn)備時(shí)的壓力。高血壓可以導(dǎo)致頭疼、視力問(wèn)題、流鼻血等。高血壓可以指示幾個(gè)問(wèn)題，例如防二型糖尿病胃病或者毒血癥。低血壓導(dǎo)致頭暈、視力模糊、昏厥，這可以為對(duì)某些疾病(像過(guò)敏反應(yīng)、心臟問(wèn)題、休克等)的指示。因此，必須連續(xù)監(jiān)視且測(cè)量患者或個(gè)人的血壓。

傳統(tǒng)無(wú)創(chuàng)血壓測(cè)量方法需要袖套被強(qiáng)加于身體的特定部位上，且每組測(cè)量數(shù)據(jù)在經(jīng)歷袖套的充氣和放氣的時(shí)段之后獲得。因此，不可能連續(xù)監(jiān)視患者的血壓而沒(méi)有中斷。除此之外，這些方法易受噪聲影響。

用于測(cè)量血壓的另一個(gè)方法使用血壓計(jì)。這是測(cè)量血壓的聽(tīng)診方法中的一個(gè)。典型血壓計(jì)具有能夠在患者的手臂周?chē)砜s的封閉袖套；用于使袖套充氣的泵；測(cè)量袖套中的壓力的無(wú)液血壓計(jì)或汞重力血壓計(jì)；以及用于檢測(cè)柯氏音的聽(tīng)診器或其它系統(tǒng)。這種裝置廣泛用在醫(yī)院和醫(yī)生的辦公室以用于進(jìn)行日常血壓測(cè)量，但是不是很好適合于提供連續(xù)血壓監(jiān)視。

用于測(cè)量血壓的另一個(gè)方法為示波法。示波血壓測(cè)量通過(guò)使用感測(cè)器來(lái)檢測(cè)且測(cè)量壓力袖套中的壓力波作為通過(guò)由壓力袖套限制的動(dòng)脈的血波來(lái)完成。許多當(dāng)前可用數(shù)字血壓監(jiān)視器使用示波法以用于確定血壓。示波法對(duì)于連續(xù)血壓監(jiān)視不是理想的，因?yàn)樗ǔ２荒苌杀却蠹s每30秒一次的更頻繁的更新血壓讀數(shù)。進(jìn)一步地，該袖套壓縮下面的組織。在長(zhǎng)期之后，這可以導(dǎo)致組織損傷。

通過(guò)基于光學(xué)的壓力感測(cè)器技術(shù)的血壓的連續(xù)測(cè)量，也已經(jīng)提出了使用導(dǎo)管插入到血道。存在用于確定連續(xù)無(wú)創(chuàng)血壓監(jiān)視的幾種其他方法。然而，它們沒(méi)有被廣泛地接受。問(wèn)題包括對(duì)移動(dòng)的敏感性、可疑準(zhǔn)確性和不好的傳感器位置。

根據(jù)生理信號(hào)來(lái)估計(jì)BP的另一種無(wú)創(chuàng)方法在于使用多模式方法。例如，獲取超過(guò)一個(gè)信號(hào)，像ECG和PPG，或ECG和PCG，或PCG和PPG。這里，我們必須使用多傳感器，這是一種麻煩方法且是低準(zhǔn)確率的。

除了這些之外，基于袖套的方法可以在睡眠期間不生成代表性血壓，因?yàn)橹貜?fù)充氣引起喚醒反應(yīng)，從而導(dǎo)致非代表性高估BP值。因此，減小充氣袖套的復(fù)發(fā)使用的新穎性技術(shù)的開(kāi)發(fā)是清楚正當(dāng)?shù)摹?/p>

上述現(xiàn)有技術(shù)缺乏能夠被持續(xù)佩戴而給患者提供完全移動(dòng)性的連續(xù)血壓監(jiān)視系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本公開(kāi)的實(shí)施方式提出了作為對(duì)通過(guò)傳統(tǒng)系統(tǒng)中的發(fā)明人認(rèn)識(shí)到的上述技術(shù)問(wèn)題的一個(gè)或多個(gè)的解決方案的技術(shù)改進(jìn)。

本申請(qǐng)?zhí)峁┝擞糜谶B續(xù)監(jiān)視與估計(jì)人的血壓的處理器實(shí)施方法。使用壓電傳感器來(lái)感測(cè)通過(guò)觸診某人的動(dòng)脈生成的位移。位移信號(hào)然后放大、過(guò)濾以生成已處理的位移信號(hào)。已處理的位移信號(hào)然后作為第一輸入被發(fā)送到處理器。參數(shù)集合作為第二輸入被提供到處理器。此參數(shù)集合包括動(dòng)脈的平均半徑、零毫米汞柱處的半徑、粘彈性阻尼參數(shù)、動(dòng)脈的彈性與動(dòng)脈的壁厚中的至少一個(gè)。然后使用此參數(shù)集合與已處理的位移信號(hào)通過(guò)處理器產(chǎn)生作為輸出的血壓波形。最終，處理器使用血壓波形的最大值與最小值來(lái)估計(jì)收縮壓與舒張壓。

根據(jù)另一個(gè)實(shí)施方式，本發(fā)明還提供了處理器實(shí)施方法，其中血壓的連續(xù)監(jiān)視與估計(jì)個(gè)性化到特定某人。在此方法中，使用與此人收縮壓與舒張壓有關(guān)病史與已處理的位移信號(hào)來(lái)估計(jì)此參數(shù)集合。然后使用啟發(fā)式優(yōu)化技術(shù)通過(guò)處理器優(yōu)化粘彈性阻尼參數(shù)、動(dòng)脈的平均半徑以及零毫米汞柱處的半徑。然后利用優(yōu)化的粘彈性阻尼參數(shù)、優(yōu)化的平均半徑的動(dòng)脈和優(yōu)化零毫米汞柱處的半徑、動(dòng)脈的彈性、動(dòng)脈的壁厚，和已處理的位移信號(hào)通過(guò)處理器生成作為輸出的血壓波形。最終，處理器使用血壓波形的最大值與最小值來(lái)估計(jì)收縮壓與舒張壓。

根據(jù)實(shí)施方式，本發(fā)明還提供了用于連續(xù)監(jiān)視與估計(jì)某人的血壓的裝置。此裝置包括通過(guò)某人穿戴的條帶、壓電傳感器、用戶界面與處理器。壓電傳感器存在于條帶上。壓電傳感器感測(cè)通過(guò)觸診此人的動(dòng)脈生成的位移信號(hào)。用戶界面提供了參數(shù)集合。此參數(shù)集合包括動(dòng)脈的平均半徑、零毫米汞柱處的半徑、粘彈性阻尼參數(shù)、動(dòng)脈的彈性與動(dòng)脈的壁厚中的至少一個(gè)。處理器執(zhí)行如上面段落中所述的步驟以便在一般化與個(gè)性化情形中估計(jì)某人的收縮壓與舒張壓。

附圖說(shuō)明

當(dāng)結(jié)合附圖閱讀時(shí)，將會(huì)更好地理解上面的發(fā)明內(nèi)容與優(yōu)選實(shí)施方式的下面的詳細(xì)描述。為了說(shuō)明本發(fā)明的目的，在附圖中示出了本發(fā)明的示例性構(gòu)造；然而，本發(fā)明不限于公開(kāi)的特定方法與裝置。在附圖中：

圖1示出了描述根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式附接到人的腕部的血壓監(jiān)視與估計(jì)裝置的框圖；

圖2示出了描述根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的血壓監(jiān)視與估計(jì)裝置的多個(gè)部分的示意圖；

圖3示出了描述涉及根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的用于此人的血壓監(jiān)視與估計(jì)的步驟的流程圖；以及

圖4示出了描述根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的用于單獨(dú)監(jiān)視此人的血壓監(jiān)視與估計(jì)中涉及的步驟的流程圖。

此附圖描述了僅用于說(shuō)明目的的本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施方式。通過(guò)下面的說(shuō)明本技術(shù)領(lǐng)域中的技術(shù)人員將會(huì)容易認(rèn)識(shí)到，在不偏離這里描述的本發(fā)明的原理的情況下可以使用這里說(shuō)明的結(jié)構(gòu)與方法的另選實(shí)施方式。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在將詳細(xì)討論示出所有其特征的本發(fā)明的一些實(shí)施例。

詞語(yǔ)“包括”、“具有”、“包含”和“包括”及其其他形式旨在等同意義且開(kāi)放的，因?yàn)橄旅孢@些詞語(yǔ)中的任一個(gè)的一個(gè)或者多個(gè)項(xiàng)目不意味著是這種或這些項(xiàng)目的詳細(xì)清單，或者不意味著限于僅僅列出的一個(gè)或多個(gè)項(xiàng)目。

也必須注意，如本文和附圖中所用，單數(shù)形式“一”、“一個(gè)”和“所述”包括復(fù)數(shù)參考，除非上下文另外清楚規(guī)定。雖然與本文所述的那些類(lèi)似的系統(tǒng)和方法可以用于本發(fā)明的實(shí)施例的實(shí)踐或測(cè)試，但是現(xiàn)在描述優(yōu)選的系統(tǒng)和方法。在出于解釋和理解的目的的以下描述中，已經(jīng)對(duì)意圖不在于限制本發(fā)明的范圍的多個(gè)實(shí)施例做出參考。

本發(fā)明的一個(gè)或者多個(gè)組件被描述為用于理解本說(shuō)明書(shū)的模塊。例如，模塊可以包括由邏輯門(mén)、半導(dǎo)體器件、集成電路或任何其它離散組件組成的硬件電路中的自含組件。該模塊也可以為由任何硬件實(shí)體例如處理器執(zhí)行的任何軟件程序的一部分。作為軟件程序的模塊的實(shí)現(xiàn)可以包括要由處理器或者任何其它硬件實(shí)體執(zhí)行的邏輯指令集合。

所公開(kāi)的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明的示例性實(shí)施例，其可以各種形式體現(xiàn)。

本發(fā)明的方法步驟可以由執(zhí)行在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上可觸知體現(xiàn)的程序的一個(gè)或者多個(gè)計(jì)算機(jī)處理器執(zhí)行以通過(guò)對(duì)輸入進(jìn)行操作且生成輸出來(lái)執(zhí)行本發(fā)明的功能。適當(dāng)處理器包括例如通用微處理器和專(zhuān)用微處理器。通常，該處理器接收(讀取)來(lái)自存儲(chǔ)器(例如只讀存儲(chǔ)器和/或隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)的指令和數(shù)據(jù)且向存儲(chǔ)器寫(xiě)入(存儲(chǔ))指令和數(shù)據(jù)。適合于可觸知體現(xiàn)計(jì)算機(jī)程序指令和數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)裝置包括例如所有形式的非易失性存儲(chǔ)器例如半導(dǎo)體存儲(chǔ)裝置，包括EPROM、EEPROM、和閃存裝置；磁盤(pán)，例如內(nèi)置硬盤(pán)和可移動(dòng)硬盤(pán)；磁光盤(pán)；以及CD-ROM。上述中的任一個(gè)可以通過(guò)具體設(shè)計(jì)的ASIC(專(zhuān)用集成電路)或FPGA(現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列)補(bǔ)充或者被并入在具體設(shè)計(jì)的ASIC(專(zhuān)用集成電路)或FPGA(現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列)中。計(jì)算機(jī)可以通常也接收(讀取)來(lái)自非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)(例如內(nèi)置硬盤(pán)(未示出)或可移動(dòng)硬盤(pán))的程序和數(shù)據(jù)且向非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)(例如內(nèi)置硬盤(pán)(未示出)或可移動(dòng)硬盤(pán))寫(xiě)入(存儲(chǔ))程序和數(shù)據(jù)。

本申請(qǐng)?zhí)峁┯糜谶B續(xù)監(jiān)視且估計(jì)人的血壓的方法。由人的動(dòng)脈的觸診生成的位移使用壓電傳感器來(lái)感測(cè)。位移信號(hào)然后被放大，被過(guò)濾以生成已處理的位移信號(hào)。已處理的位移信號(hào)然后作為第一輸入被發(fā)送到處理器。參數(shù)集合作為第二輸入被提供給處理器。參數(shù)集合包括動(dòng)脈的平均半徑、零毫米汞柱處的半徑、粘彈性阻尼參數(shù)、動(dòng)脈的彈性和動(dòng)脈的壁厚中的至少一個(gè)。然后，通過(guò)處理器使用參數(shù)集合和已處理的位移信號(hào)來(lái)生成作為輸出的血壓波形。最后，處理器使用血壓波形的最大值和最小值來(lái)估計(jì)收縮壓與舒張壓。

根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，本發(fā)明也提供一種其中血壓的連續(xù)監(jiān)視和估計(jì)特定于人是個(gè)性化的方法。在該方法中，參數(shù)集合使用與人的收縮壓與舒張壓有關(guān)的病史和已處理的位移信號(hào)來(lái)估計(jì)。粘彈性阻尼參數(shù)、動(dòng)脈的平均半徑和零毫米汞柱處的半徑然后通過(guò)處理器使用啟發(fā)式優(yōu)化算法來(lái)優(yōu)化。然后通過(guò)處理器使用優(yōu)化的粘彈性阻尼參數(shù)、優(yōu)化的動(dòng)脈的平均半徑和優(yōu)化的零毫米汞柱處的半徑、動(dòng)脈的彈性、動(dòng)脈的壁厚和已處理的位移信號(hào)來(lái)生成作為輸出的血壓波形。最后，處理器使用血壓波形的最大值和最小值來(lái)估計(jì)收縮壓與舒張壓。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，在圖1中示出了用于監(jiān)視和估計(jì)人的血壓的裝置100。裝置100被配置為使用無(wú)創(chuàng)技術(shù)來(lái)連續(xù)監(jiān)視人的血壓。該裝置感測(cè)和分析來(lái)人的徑向動(dòng)脈的壓力傳輸屬性，由此估計(jì)其他特性，例如人的舒張壓、收縮壓、平均血壓。裝置100正在以無(wú)創(chuàng)方式連續(xù)監(jiān)視動(dòng)脈脈動(dòng)觸診以估計(jì)人的血壓。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，裝置100包括：條帶102、存在于條帶102上的壓電傳感器104、用戶接口106、顯示屏108、處理器110和信號(hào)處理模塊112，如圖1所示。處理器110通過(guò)有線或無(wú)線介質(zhì)與用戶接口106和顯示屏108電耦合。信號(hào)處理模塊112被配置為獲取來(lái)自壓電傳感器104的輸入以生成已處理的位移信號(hào)。處理器110被配置為從用戶接口106接收已處理的信號(hào)和參數(shù)集合以估計(jì)血壓且在顯示屏108上顯示它。應(yīng)當(dāng)明白，在另一個(gè)實(shí)施例中，顯示屏108和用戶接口106是相同的，即顯示屏108可以被轉(zhuǎn)換成用戶接口106且用于提供輸入。顯示屏108可以為在市場(chǎng)中可購(gòu)得的觸摸屏或者任何其它類(lèi)型的顯示屏。

通常，皮帶102由人穿戴在腕部上，如圖1所示。該壓電傳感器傳感104以壓電傳感器104可以容易感測(cè)來(lái)自人的身體的脈動(dòng)觸診信號(hào)的方式被附接到皮帶102。在人中，生成以平均每分鐘72個(gè)觸診的觸診信號(hào)。因此，與觸診對(duì)應(yīng)的動(dòng)脈觸診的測(cè)量和血壓估計(jì)導(dǎo)致人的血壓的連續(xù)監(jiān)視和估計(jì)。動(dòng)脈脈動(dòng)觸診信號(hào)可以在人體的各個(gè)位置處是準(zhǔn)確的，然而，針對(duì)脈動(dòng)和血壓的連續(xù)監(jiān)視，必須調(diào)整適當(dāng)位置。在本發(fā)明的實(shí)施例中，皮帶102存在于人的腕部。更確切地說(shuō)，感興趣區(qū)域包括在腕部表面上的莖突處理地標(biāo)的背側(cè)下方1-5cm。雖然應(yīng)當(dāng)明白，具有本領(lǐng)域的公知常識(shí)的人可以以皮帶102也可以由人穿戴在人體的任何其它部位例如腿、臂等處的方式容易設(shè)計(jì)裝置100。也應(yīng)當(dāng)明白，裝置100也可以以除了皮帶布置之外的任何其它形式實(shí)施。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，在圖2中示出了用于監(jiān)視和估計(jì)血壓的裝置100的分解圖。附圖示出包括螺釘114、上蓋116、下蓋118和處理器110的裝置100，該處理器可以被安裝在上蓋116和下蓋118之間。皮帶102還包括壓電傳感器104。

壓電傳感器104感測(cè)與由人的動(dòng)脈的觸診生成的位移對(duì)應(yīng)的位移信號(hào)。人體的心血管系統(tǒng)將血液泵送到在每個(gè)心臟收縮期間脈動(dòng)的動(dòng)脈且創(chuàng)建遍及動(dòng)脈樹(shù)的位移波。該位移信號(hào)作為第一輸入被發(fā)送到處理器110。

處理器110還被配置為接收參數(shù)集合。參數(shù)集合用作到處理器110的第二輸入。參數(shù)集合包括動(dòng)脈的平均半徑、零毫米汞柱處的半徑、粘彈性阻尼參數(shù)、動(dòng)脈的彈性和動(dòng)脈的壁厚中的至少一個(gè)。參數(shù)集合從在現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)中存在的標(biāo)準(zhǔn)參考集合獲得。

從標(biāo)準(zhǔn)文獻(xiàn)獲得參數(shù)集合使得裝置100能夠適合于普遍應(yīng)用。裝置100可以與任何人一起使用，不考慮與人有關(guān)的其它參數(shù)，例如人的年齡、健康等。參數(shù)集合相對(duì)于變量改變(平均值的10％)并且通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)文獻(xiàn)估計(jì)此參數(shù)集合的平均值。應(yīng)當(dāng)明白，參數(shù)集合使用用戶接口106來(lái)提供。在另一個(gè)實(shí)施例中，參數(shù)集合被預(yù)先供給在處理器110中。

根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式，裝置100可以個(gè)性化為單獨(dú)監(jiān)視某人。與此人血壓相關(guān)的病史被提供到處理器110。更具體地說(shuō)，初始收縮壓值與舒張壓值被提供到處理器。可以在使用裝置100以前使用現(xiàn)有的血壓監(jiān)視裝置測(cè)量初始收縮與舒張值。還可以從此人的病史獲取初始收縮與舒張值。同人的收縮壓與舒張壓相關(guān)的病史用于計(jì)算對(duì)于此人特定的參數(shù)集合。對(duì)于此人具體地計(jì)算動(dòng)脈的平均半徑(R_mean)、零毫米汞柱處的半徑(R₀)、彈性阻尼參數(shù)(γ)、血管的彈性(H₀)及動(dòng)脈的壁厚。在實(shí)例中，使用用戶接口106提供與人的血壓相關(guān)的病史。在另一個(gè)實(shí)例中，與某人的血壓相關(guān)的病史可以使用任何其它裝置作為輸入提供，諸如在衛(wèi)生保健設(shè)施中的人的登記過(guò)程期間。在另一個(gè)實(shí)例中，可以使用云軟件更新編程與人的血壓相關(guān)的病史。

處理器110包括用于執(zhí)行多個(gè)功能的多個(gè)模塊。多個(gè)模塊包括模塊，諸如信號(hào)處理模塊112、接收模塊(未示出)，優(yōu)化模塊(未示出)等。信號(hào)處理模塊112還可以包括前置放大器與濾波器(未示出)。

處理器110使用預(yù)定模型來(lái)估計(jì)人的血壓。此模型用于使用徑向動(dòng)脈與周?chē)M織的“構(gòu)成模型”來(lái)監(jiān)視人的血壓。通過(guò)如上限定的此參數(shù)集合來(lái)管理此模型。在另一個(gè)實(shí)施方式中，除了參數(shù)集合之外，此模型還可以考慮幾個(gè)其它參數(shù)。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，組成模型可以包括沃伊特型粘彈性圓柱的數(shù)學(xué)模型。此模型被頻繁用于建模動(dòng)脈的技術(shù)領(lǐng)域。沃伊特型粘彈性圓柱的數(shù)學(xué)模型用于建模在感興趣區(qū)域處的徑向動(dòng)脈。感興趣區(qū)域包括在腕部表面上的莖突地標(biāo)的背側(cè)下方1-5cm。通過(guò)此參數(shù)集合來(lái)管理此模型。參數(shù)集合在考慮下包括動(dòng)脈的平均半徑(R_mean)、在零毫米Hg的半徑(R₀)、彈性阻尼參數(shù)(γ)、血管的彈性(H₀)及動(dòng)脈或圓柱結(jié)構(gòu)的壁厚。通常地，血管的彈性相對(duì)于人的心臟周期的狀態(tài)改變。

在本發(fā)明的實(shí)施方式中，從本技術(shù)領(lǐng)域中的標(biāo)準(zhǔn)文獻(xiàn)中估計(jì)此參數(shù)集合中的幾個(gè)，同時(shí)使用此模型估計(jì)其它。在另一個(gè)實(shí)施方式中，此參數(shù)集合被估計(jì)為單獨(dú)地監(jiān)視人。通過(guò)現(xiàn)有技術(shù)估計(jì)動(dòng)脈的平均半徑(R_mean)、零毫米汞柱處的半徑(R₀)以及血管的彈性。這些參數(shù)相對(duì)于變量改變(平均值的10％)并且通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)文獻(xiàn)估計(jì)此參數(shù)集合的平均值。僅使用此模型估計(jì)粘彈性阻尼參數(shù)(γ)，血管的彈性(H0)。此模型構(gòu)造為使動(dòng)脈內(nèi)部的壓力與施加的外部壓力相關(guān)。此模型還構(gòu)造為使用蒙特卡洛抽樣方法以推斷參數(shù)的最大可能值以提供基本真實(shí)收縮壓。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，在將它們作為輸入提供到模型以前需要優(yōu)化此參數(shù)集合。在實(shí)例中，可以使用一般優(yōu)化算法來(lái)優(yōu)化此參數(shù)集合。應(yīng)該理解的是使用任何其它優(yōu)化技術(shù)諸如啟發(fā)式優(yōu)化方法也正好在本發(fā)明的范圍內(nèi)。

在通常的優(yōu)化算法中，獨(dú)特的成本函數(shù)最小化以優(yōu)化此參數(shù)集合。此模型使用一般的優(yōu)化算法來(lái)優(yōu)化粘彈性阻尼參數(shù)，這管控由徑向動(dòng)脈脈沖波形上的周?chē)M織造成的阻尼。此模型進(jìn)一步使用一般優(yōu)化算法以便優(yōu)化平均半徑(R平均)，在其周?chē)鷱较騽?dòng)脈在拇指下方2-4.5cm的位置處，鄰近橈側(cè)腕屈肌脈沖。此模型進(jìn)一步使用一般優(yōu)化算法用于零毫米汞柱處的半徑(R₀)的優(yōu)化，其用于在等式周?chē)l(fā)現(xiàn)參數(shù)A₀，此徑向動(dòng)脈在拇指下方2-4.5cm的位置處，鄰近橈側(cè)腕屈肌脈沖。計(jì)算用于粘彈性阻尼參數(shù)的優(yōu)化值，平均半徑與在零毫米汞柱處的半徑假設(shè)在生理范圍內(nèi)在具有特定變化的平均值周?chē)我獾馗淖?。然后使用提出的?shù)學(xué)模型估計(jì)關(guān)于一定置信等級(jí)的血壓值。

此模型還使用一般算法用于多目標(biāo)適配函數(shù)的L1最小化。在此模型中，用于考慮下的參數(shù)的每個(gè)的高斯分布并且從樣本波形推斷處最大可能壓力。由于輸入與輸出波之間的關(guān)系是非線性的并且不同參數(shù)可以適于不同類(lèi)型的高斯具有或者沒(méi)有偏度推理問(wèn)題是不重要的。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，此裝置100還考慮人的當(dāng)前情況與多種其它情境。裝置100可以考慮第三參數(shù)集合同時(shí)估計(jì)血壓。此第三參數(shù)集合包括諸如在徑向動(dòng)脈和周?chē)M織中與周?chē)难突蛘咧境练e。除此以外，此裝置還可以使用在血壓測(cè)量過(guò)程中的人的當(dāng)前狀態(tài)。例如，如果此人步行或慢跑或鍛煉，根據(jù)當(dāng)前情形，此裝置可以操縱為估計(jì)血壓。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，此模型使用下面的公式來(lái)計(jì)算動(dòng)脈內(nèi)部的壓力：

其中

其中可以如下限定多個(gè)符號(hào)：

P＝動(dòng)脈內(nèi)部的壓力

P₀＝外部地施加到動(dòng)脈的壓力

A＝動(dòng)脈的橫截面面積-假設(shè)動(dòng)脈是圓形

A₀＝在零跨壁壓處的動(dòng)脈的橫截面面積，其中跨壁壓是作用在動(dòng)脈上的凈壓力

l＝動(dòng)脈部分的長(zhǎng)度

E＝動(dòng)脈的彈性模量

h＝動(dòng)脈的壁厚

γ(伽馬)＝粘彈性阻尼參數(shù)或阻尼系數(shù)

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，在圖3的流程圖200中示出了用于連續(xù)監(jiān)視與估計(jì)人的血壓的一般方法。一般方法可以用于任何人而不考慮諸如此人的年齡、健康等的其它參數(shù)。初始地在步驟202處，通過(guò)此人的動(dòng)脈的觸診生成位移。通過(guò)壓電傳感器104感測(cè)與位移相應(yīng)的位移信號(hào)。在實(shí)施方式中，通過(guò)徑向動(dòng)脈感測(cè)位移信號(hào)。在步驟204中，位移信號(hào)發(fā)送到信號(hào)處理模塊112以生成已處理的位移信號(hào)。信號(hào)處理模塊112還可以包括前置放大器與濾波器。在步驟206中，已處理的位移作為第一輸入發(fā)送到處理器110。

在下一個(gè)步驟208中，此參數(shù)集合作為第二輸入提供到處理器110。此參數(shù)集合包括動(dòng)脈的平均半徑、零壓動(dòng)脈半徑、粘彈性阻尼參數(shù)、動(dòng)脈的彈性和動(dòng)脈血管的壁厚中的至少一個(gè)。使用用戶界面106提供此參數(shù)集合。在另一個(gè)實(shí)例中，還可以使用其它方式提供此參數(shù)集合?？梢詮默F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)中存在的一組標(biāo)準(zhǔn)參考值獲取此參數(shù)集合。

在下一個(gè)步驟210中，使用此參數(shù)集合與處理的位移信號(hào)通過(guò)處理器110生成血壓波形。此血壓波形顯示在顯示屏108上。并且最終地，在步驟212處，通過(guò)平均存在于血壓波形的每個(gè)周?chē)械娜孔畲笾倒烙?jì)收縮血壓。類(lèi)似，在步驟212處，通過(guò)平均存在于血壓波形的每個(gè)周?chē)械娜孔钚≈倒烙?jì)舒張血壓。

根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式，在圖4的流程圖300中示出了用于連續(xù)單獨(dú)地監(jiān)視與估計(jì)人的血壓的個(gè)性化方法。根據(jù)關(guān)于某人的收縮與舒張血壓值的病史定制個(gè)性化方法。初始地在步驟302處，通過(guò)此人的動(dòng)脈的觸診生成位置。通過(guò)壓電感測(cè)器104感測(cè)與位移相應(yīng)的位移信號(hào)。在實(shí)施方式中，通過(guò)徑向動(dòng)脈感測(cè)位移信號(hào)。在步驟304中，位移信號(hào)發(fā)送到信號(hào)處理模塊112以生成已處理的位移信號(hào)。信號(hào)處理模塊112還可以包括前置放大器與濾波器。在步驟306中，處理的位移作為第一輸入發(fā)送到處理器110。在步驟306處，處理的位移信號(hào)作為第一輸入發(fā)送到處理器。

在下一個(gè)步驟308中，關(guān)于此人的血壓的病史被提供到處理器110。更具體地說(shuō)，收縮與舒張血壓值被提供到處理器110。可以在使用裝置100以前使用現(xiàn)有的血壓監(jiān)視裝置測(cè)量初始收縮與舒張值。還可以從此人的病史獲取初始收縮與舒張值。在下一個(gè)步驟310中，使用與此人的血壓相關(guān)的病史與處理的位移信號(hào)估計(jì)對(duì)于此人特定的磁阻參數(shù)。估計(jì)的此參數(shù)集合作為第二輸入提供到處理器110。此參數(shù)集合包括動(dòng)脈的平均半徑、零壓動(dòng)脈半徑、粘彈性阻尼參數(shù)、動(dòng)脈的彈性和動(dòng)脈血管的壁厚中的至少一個(gè)。使用用戶界面106提供此參數(shù)集合。在另一個(gè)實(shí)例中，還可以使用其它方式提供此參數(shù)集合。

在下一個(gè)步驟312中，粘彈性阻尼參數(shù)、動(dòng)脈的平均半徑以及零毫米汞柱處的半徑通過(guò)處理器110使用啟發(fā)式優(yōu)化技術(shù)優(yōu)化。粘彈性阻尼參數(shù)管理由在徑向動(dòng)脈位移信號(hào)上的周?chē)M織造成的阻尼。零毫米汞柱處的半徑用于在等式(1)中發(fā)現(xiàn)參數(shù)A₀,在其周?chē)鷱较騽?dòng)脈在拇指下方2-4.5cm的位置處，鄰近橈側(cè)腕屈肌3-5cm的區(qū)域處搏動(dòng)。在下一個(gè)步驟314處，通過(guò)處理器110生成血壓波形。此血壓波形顯示在顯示屏108上。并且最終地，在步驟316處，通過(guò)平均存在于血壓波形的每個(gè)周?chē)械娜孔畲笾倒烙?jì)收縮血壓。類(lèi)似，在步驟212處，通過(guò)平均存在于血壓波形的每個(gè)周?chē)械娜孔钚≈倒烙?jì)舒張血壓。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，此裝置還構(gòu)造為估計(jì)收縮血壓時(shí)間與舒張血壓時(shí)間。通過(guò)測(cè)量收縮升高時(shí)間與舒張開(kāi)始時(shí)間之間的時(shí)間差來(lái)測(cè)量估計(jì)的收縮血壓時(shí)間。通過(guò)測(cè)量舒張開(kāi)始時(shí)間到血壓波形的起始點(diǎn)之間的時(shí)間差估計(jì)舒張血壓時(shí)間。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，還可以在動(dòng)態(tài)場(chǎng)景中使用此裝置100。在現(xiàn)有的血液監(jiān)視器中，當(dāng)某人移動(dòng)時(shí)或者當(dāng)某人睡眠時(shí)難以監(jiān)視血壓。當(dāng)前裝置100附接到某人以便即使當(dāng)此人移動(dòng)或睡眠是也監(jiān)視與估計(jì)血壓。此裝置100設(shè)計(jì)穩(wěn)定信號(hào)處理技術(shù)以生成無(wú)噪音位移信號(hào)以便估計(jì)血壓。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，可以控制裝置100的計(jì)算效率。在血壓的估計(jì)過(guò)程中可以通過(guò)使用適當(dāng)數(shù)量的樣本來(lái)控制計(jì)算效率。通過(guò)這樣做，可能降低血壓估計(jì)的準(zhǔn)確性。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，還可以使用概率技術(shù)使此方法一般化。在此情形中，在使用以前在不每次定制它的情況下，此裝置可以用于任何人。

應(yīng)該理解的是，此裝置與方法還可以用于估計(jì)諸如心率等的人的其它參數(shù)。還應(yīng)該理解的是還可以使用hrllasika為基礎(chǔ)的可穿戴楠迪傳感器實(shí)施此裝置。

鑒于上述，應(yīng)該理解的是，本發(fā)明提供了使用從動(dòng)脈捕獲的觸診信號(hào)持續(xù)估計(jì)血壓的方法與裝置。此外，應(yīng)該理解的是上述僅涉及本發(fā)明的示例性實(shí)施方式，并且在不偏離如通過(guò)下面權(quán)利一要求限定的本發(fā)明的精神與范圍的情況下可以對(duì)那里作出多種改變。