本發(fā)明涉及醫(yī)療器械領域，具體涉及一種脈搏波連續(xù)血壓監(jiān)測裝置。

背景技術：

隨著生活水平提高，工作、學習節(jié)奏的加快，高血壓人群正有擴大化、年輕化趨勢，那么對高血壓人群的篩查、監(jiān)護、預防，成為醫(yī)療電子的熱門課題。目前通用的準確測量血壓主要是基于柯氏音法和示波法，但是由于需要袖帶充氣，無法連續(xù)監(jiān)測，攜帶也不方便，只能是一個不友好的測量儀器。于是科學家長期研究了一些可以擺脫充氣袖帶的方法，目前有三大主流：

1、ecg與ppg結合的血壓測量技術，利用同一脈搏波從心電r波傳輸至ppg特征點之間的時間間隔為ptt，該方法理論上比較準確測試血壓，但在實際應用中由于ecg的獲取需要導鏈，不方便在可穿戴產(chǎn)品上實現(xiàn)，另外ecg對被測者的狀態(tài)要求較高，所以波形變化復雜，盡管如此，很多研究機構還是堅持這個方向。

2、兩路ppg的血壓測量技術，通過放在人體不同部位的脈搏傳感器，獲取ppg信號間隔同樣是ptt計算血壓，該方法實現(xiàn)的難度也相對較大，因為獲取裝置的一致性、部位的選取，很難產(chǎn)品化。

3.僅僅根據(jù)ppg做血壓測量，該方法是最人性化的實現(xiàn)方式，可以在人體任意部位設計產(chǎn)品，但是由于僅僅依靠ppg信號，另外ppg信號的獲取途徑目前基本基于光電和壓力模式，由于傳感器的精度以及處理電路的缺陷，造成ppg信號失真，血壓計算就變成理論的可能。

另外，目前通過脈搏波測血壓是熱門課題，各技術流派都想擺脫充氣泵式血壓計，使得血壓測試更方便，然而由于脈搏波的獲取途徑不能排除環(huán)境干擾準確無誤的獲得脈搏波，因此目前通過脈搏波測量血壓就變成了理論的可能。各技術分別通過光電、心電電極、機械壓力等方式做血壓測量，由于不同的人有不同的年齡、性別、身高、體重、甚至飲食習慣、地域、工作的不同都會導致血壓計算公式的調(diào)整，最后使脈搏波測血壓變得無所適從。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種脈搏波連續(xù)血壓監(jiān)測裝置，其主要利用現(xiàn)有的脈搏波計算血壓的技術，利用每個生命個體的不同特征，先學習、記憶，再比對，進而分析判斷，血液流動的特征。

本發(fā)明解決上述技術問題所采取的技術方案如下：

一種脈搏波連續(xù)血壓監(jiān)測裝置，包括：

光電脈搏波傳感器，用于獲取脈搏數(shù)據(jù)；

光電脈搏波處理電路，包括依次電性連接的傅立葉變換單元、脈搏波血壓特征點獲取單元、血壓計算分析單元；其中傅立葉變換單元用于對脈搏波數(shù)據(jù)進行濾波傅立葉變換處理；脈搏波血壓特征點獲取單元用于獲取脈搏波血壓特征點；血壓計算分析單元用于對血壓進行計算和分析；

人體感應傳感器，用于對佩戴特征進行判斷；

加速度傳感器，用于對人體狀態(tài)識別；

溫度傳感器，用于識別人體所處環(huán)境溫度；

紫外線傳感器，用于判斷戶外活動曬太陽時長；

標準血壓計，用于測量血壓，輸入血壓心率信息，通過與血壓計心率信息比對，校準被測者血壓；

微處理器mcu，分別電性連接人體感應傳感器、加速度傳感器、紫外線傳感器、標準血壓計、血壓計算分析單元；所述光電脈搏波傳感器與傅立葉變換單元連接。

優(yōu)選地，采用光電方式獲取光電容積脈搏信號數(shù)據(jù)，包括：利用高靈敏度光電心率傳感器，結合加速度傳感器判斷身體狀態(tài)、結合溫度、脈率、ppg主要特征點，通過校準以及自學習的方式，針對每個被檢測個體的特征，有的放矢長期監(jiān)測其不同生活狀態(tài)下的血壓變化趨勢，提醒高血壓病人的血壓變化，預防正常人群的高血壓趨勢。

優(yōu)選地，所述脈搏波處理電路中，用于對脈搏進行傅立葉變換，同時取出與血壓有明顯對應關系的常數(shù)以及對應的血壓算法。

優(yōu)選地，所述血壓算法為：取出血壓特征點snbp，然后做血壓計算sbp＝sbp0+((snbp-snbp0)/snbp0*sbp0)*k其中sbp代表收縮壓，sbp0代表校準收縮壓，snbp代表當前血壓特征點長度，snbp0代表校準血壓特征點長度，k代表血管彈性系數(shù)。

優(yōu)選地，光電脈搏波傳感器采用松恩電子的son7015。

優(yōu)選地，經(jīng)過son2450放大電路，對脈搏波濾波放大，輸出脈搏波到算法芯片bp1701，bp1701內(nèi)部是傅里葉變換、脈搏波取點、血壓計算等程序。

優(yōu)選地，溫度傳感器選擇精度0.1度誤差的son1421，提供溫度數(shù)據(jù)。

優(yōu)選地，人體感應傳感器為電容式，包括：son1575的皮膚感應ic，其負責判斷傳感器son7015與皮膚接觸是否穩(wěn)定，其中，接觸穩(wěn)定3腳輸出高電平，否則3腳低電平。

優(yōu)選地，人體感應傳感器為電容式，型號為son1728，用于根據(jù)之前校準的血壓值，提供血壓算法的比例參數(shù)。

本發(fā)明相比現(xiàn)有技術的關鍵點在于：(1)、光電脈搏波獲取電路；(2)、脈搏波通過濾波器濾波以及傅里葉變換；(3)、脈搏波血壓特征點獲?。?4)、血壓計算分析方法；(5)、電容式人體感應傳感器對佩戴特征進行判斷；(6)、加速度傳感器對人體狀態(tài)識別；(7)、精準溫度傳感器識別人體所處環(huán)境溫度；(8)、通過氣泵袖帶式標準血壓計測量血壓，輸入血壓心率信息，通過與血壓計心率信息比對，校準被測者血壓；(9)、紫外線傳感器判斷戶外活動曬太陽時長。

本發(fā)明首先要使血壓連續(xù)監(jiān)測產(chǎn)品化、市場化、人性化。所以本發(fā)明技術采用光電方式獲取ppg，可以廣泛用于手表、手環(huán)、耳機、眼鏡等智能穿戴產(chǎn)品。本發(fā)明經(jīng)過長期心率采集、脈搏波獲取的經(jīng)驗，基本不失真的獲取脈搏波。經(jīng)過長期研究發(fā)現(xiàn)，脈搏波的變化因素很多，所以本發(fā)明利用高靈敏度光電心率傳感器，結合加速度傳感器判斷身體狀態(tài)、結合溫度、脈率、ppg主要特征點，通過校準學習，針對每個被檢測個體的特征，有的放矢長期監(jiān)測其不同生活狀態(tài)下的血壓變化趨勢，提醒高血壓病人的血壓變化，預防正常人群的高血壓趨勢。

本發(fā)明要利用智能穿戴手環(huán)手表可以長期佩戴通過脈搏波及人體環(huán)境溫度來長期主動監(jiān)測人體血壓變化狀況及趨勢，本發(fā)明不做檢測設備，不強調(diào)識別初次佩戴者的血壓狀況，而是通過學習佩戴者的體征特點、血壓與脈搏波之間的關系，通過心率、脈搏波、體位特征及生活習慣，長期監(jiān)測人體血壓變化趨勢，對高血壓病人的血壓異常波動即時發(fā)現(xiàn)，對健康人群的高血壓趨勢及時發(fā)現(xiàn)預防。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的原理性框圖；

圖2是光電傳感器的電路示意圖；

圖3是脈搏波處理電路的電路示意圖；

圖4是脈搏的傅立葉變換的示意圖；

圖5是pwm調(diào)光與反饋電路的電路示意圖；

圖6是本發(fā)明的電路示意圖；

具體實施方式

以下結合附圖和具體實施例，對發(fā)明進行詳細說明。

參照圖1與圖2，本發(fā)明提供一種脈搏波連續(xù)血壓監(jiān)測裝置，包括：

光電脈搏波傳感器20，用于獲取脈搏數(shù)據(jù)；

光電脈搏波處理電路30，包括依次電性連接的傅立葉變換單元301、脈搏波血壓特征點獲取單元302、血壓計算分析單元303；其中傅立葉變換單元301用于對脈搏波數(shù)據(jù)進行濾波傅立葉變換處理；脈搏波血壓特征點獲取單元302用于獲取脈搏波血壓特征點；血壓計算分析單元303用于對血壓進行計算和分析；

人體感應傳感器40，用于對佩戴特征進行判斷；

加速度傳感器50，用于對人體狀態(tài)識別；

溫度傳感器60，用于識別人體所處環(huán)境溫度；

紫外線傳感器70，用于判斷戶外活動曬太陽時長；

標準血壓計80，用于測量血壓，輸入血壓心率信息，通過與血壓計心率信息比對，校準被測者血壓；

微處理器mcu10，分別電性連接人體感應傳感器40、加速度傳感器50、紫外線傳感器70、標準血壓計80、血壓計算分析單元303；所述光電脈搏波傳感器20與傅立葉變換單元連接301。

圖3電路中，c16、c17、c25在具體產(chǎn)品實現(xiàn)中結合不同的結構，要做適當調(diào)整，或改變?nèi)≈?，或用電阻替代。目的是使脈搏波不失真，r33配合c25調(diào)節(jié)低通頻率。脈搏的傅立葉變換取出與血壓有明顯對應關系的常數(shù)以及對應的血壓算法如圖4。

通過傅立葉變換后所以特征點在同一水平線上，取出血壓特征點snbp，然后做血壓計算sbp＝sbp0+((snbp-snbp0)/snbp0*sbp0)*k其中sbp代表收縮壓，sbp0代表校準收縮壓，snbp代表當前血壓特征點長度，snbp0代表校準血壓特征點長度，k代表血管彈性系數(shù)。為了提高方案的穩(wěn)定性以及對不同人群的適應性，也可以加入pwm調(diào)光與反饋電路如圖5，保證脈搏波在不同人體、不同部位的穩(wěn)定性。

本發(fā)明最重要的是解決血壓連續(xù)長期監(jiān)測問題，利用本發(fā)明方法可以使手環(huán)、手表、耳機等智能穿戴產(chǎn)品以及手機平板等電子產(chǎn)品，通過光電脈搏傳感器，實現(xiàn)對被測者24小時連續(xù)監(jiān)測。目前光電脈搏波測血壓是世界難題，學術上有ppg+ecg、雙ppg等方式，由于脈搏波獲取失真，人體不同狀態(tài)脈搏波一致性差，因此單一ppg測血壓幾乎難以產(chǎn)品化。本發(fā)明通過人體感應傳感器son1575，判斷被測者佩戴情況，光電脈搏波傳感器檢測脈搏波，利用本發(fā)明脈搏波濾波放大電路，通過mcu對脈搏波進行傅立葉變換，使得脈搏波具有完好的一致性，再提取關鍵特征值結合傳感器判斷的體征體溫情況與血壓計的測試血壓進行校準，使脈搏波監(jiān)測血壓產(chǎn)品化，人性化，有的放矢長期監(jiān)測其不同生活狀態(tài)下的血壓變化趨勢，提醒高血壓病人的血壓變化，預防正常人群的高血壓趨勢。

如電路圖6所示，光電脈搏波傳感器采用松恩電子的son7015，該傳感器在智能穿戴市場用做心率檢測，品質(zhì)和性能已經(jīng)得到了很好的印證。經(jīng)過son2450放大電路，對脈搏波濾波放大，輸出脈搏波到算法芯片bp1701，bp1701內(nèi)部是傅里葉變換、脈搏波取點、血壓計算等程序。son1421是精度0.1度誤差的數(shù)字溫度傳感器，提供溫度數(shù)據(jù)。son1575是皮膚感應ic負責判斷傳感器son7015與皮膚接觸是否穩(wěn)定。接觸穩(wěn)定3腳輸出高電平，否則3腳低電平。son1728根據(jù)之前校準的血壓值，提供血壓算法的比例參數(shù)。使用時，被監(jiān)測者右上臂佩戴歐姆龍等品牌袖帶血壓計，左手腕部佩戴有本發(fā)明的產(chǎn)品，保持安定讓脈搏盡量穩(wěn)定，然后把袖帶血壓計的數(shù)字通過串口發(fā)送給

bp1701，bp1701通過串口與智能穿戴設備的主控芯片進行數(shù)據(jù)交換。讀入指令：fe收縮壓舒張壓脈率0000.比如當一個人收縮壓115、舒張壓70、脈率75時，串口輸入：fe73464b0000.bp1701通過17腳讀到脈搏波，計算脈率與輸入脈率進行對比，如果誤差不超過10％，并且穩(wěn)定識別此時脈搏波中經(jīng)過傅里葉變換，本發(fā)明取點方式穩(wěn)定識別脈搏波特征，則認為校準數(shù)據(jù)有效。隨后當被測者血壓發(fā)生變化，其脈搏波特征點與之前校準特征點發(fā)生變化，bp1701通過串口對應輸出當前血壓和脈率數(shù)據(jù)。

以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發(fā)明披露的技術范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術方案及其發(fā)明構思加以等同替換或改變，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。