一種基于脈搏波傳播時間的無創(chuàng)連續(xù)血壓監(jiān)測方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及醫(yī)療器械技術(shù)領(lǐng)域，具體是設(shè)及一種基于脈搏波傳播時間的無創(chuàng)連續(xù) 血壓監(jiān)測方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 由于血壓參數(shù)容易受到環(huán)境條件、身體狀況等多種因素的影響，斷續(xù)測量或單次 測量的結(jié)果存在較大的差別，然而血壓連續(xù)測量方法可在每個屯、動周期測量血壓，在醫(yī)學 研究和臨床中具有更加重要的意義。
[0003] 目前血壓測量的方法大致分為直接測量法和間接測量法兩類。直接測量法是把連 續(xù)血壓傳感器的導管經(jīng)過皮膚直接插入屯、臟或大動脈檢測血壓信號，能夠進行連續(xù)的測 量。鑒于運種方法能夠直接測得血壓值，數(shù)據(jù)較為準確，因此被認定為國際血壓檢測的金標 準。間接測量法是通過檢測動脈壁的搏動，血管容積的變化等參數(shù)間接得到血壓。
[0004] 間接測量法又可分為間斷式測量法和連續(xù)式測量法兩大類。W柯氏音法和示波法 為代表的間斷式測量法是W測量過程中每搏血壓相同為前提，測量得到的血壓是某一特定 時刻的血壓值，不一定是被測者有代表性的血壓值。連續(xù)式血壓測量法是指在某一段時間 內(nèi)無創(chuàng)傷連續(xù)血壓測量，可W測量每搏血壓值和連續(xù)的動脈血壓波形，因此為臨床診斷和 治療提供了更加充分的依據(jù)。目前無創(chuàng)血壓連續(xù)測量的方法主要有恒定容積法、扁平張力 法、超聲法等。
[000引恒定容積法是目前比較成熟的連續(xù)血壓測量方法，此方法通過預(yù)置參考壓力使動 脈處于去負荷狀態(tài)，同時采用反應(yīng)快速的伺服壓力控制系統(tǒng)根據(jù)血壓波動時刻調(diào)節(jié)外加壓 力使動脈血管一直處于恒定容積狀態(tài)，此時通過測量外加壓力值就能得到連續(xù)的動脈血壓 值。
[0006] 扁平張力法又稱張麗測定法，該方法通過對動脈部分施加外壓力，使其成扁平狀 態(tài)，運時作用在該表面的力與動脈中的壓力近似成比例，通過對安置于動脈部位的壓力換 能器來測量該表面上的壓力，從而得到動脈壓波形。
[0007] 超聲法測量血壓的原理是應(yīng)用多普勒原理，由體表發(fā)射的超聲波探知血管壁和血 流的運動情況。超聲血壓測量計的組成是在袖帶下距遠屯、端1/^3袖帶寬處放置兩個傳感器， 一個向動脈發(fā)出超聲波，另一個用來接收反射波。當袖帶內(nèi)的壓力增加超過舒張壓且低于 收縮壓時，動脈內(nèi)的血壓在高于或者低于袖帶壓力間擺動不定。隨著每次屯、臟搏動，血管呈 現(xiàn)開放和閉合，借助超聲系統(tǒng)就可W把運種開放和閉合檢測出來。一個屯、動周期內(nèi)，隨著袖 帶壓力的增加，血管開放和閉合的時間間隔隨之減小，直到開放閉合二點完全重合，該點即 為收縮壓。反之，當袖帶壓力降低時，開放和閉合之間的時間間隔慢慢增加，直到動脈的閉 合信號與下一次的開放信號相重合，運一點確定為舒張壓。
[0008] 然而，上述的各種測量方法分別存在W下缺點： (1)血壓直接測量法由于要將導管經(jīng)過皮膚直接插入屯、臟和大動脈檢測血壓信號，所 W運種技術(shù)要求較高且具有一定的創(chuàng)傷性，所W僅適用于大手術(shù)病人和危重病人的搶救； (2) 柯氏音法和示波法測量血壓時都需要袖帶對血管產(chǎn)生壓迫，運對被試者造成不適， 長時間連續(xù)觀測血壓時不宜使用此法； (3) 恒定容積法雖然可W檢測到血壓細微的變化，但是其長時間測量會導致靜脈充血 而影響測量精度且給被測者帶來不適，而且測量得帶的收縮壓離散性較大，性能指標沒有 達到AAMI推薦的標準差不大于8mmHg的標準，儀器較為復雜； (4) 扁平張力法測量精度較高，基本上能夠達到時間較長的血壓無創(chuàng)連續(xù)測量的要求， 但由于傳感器對位移的高度靈敏性，要保持長時間傳感器位置相對固定比較困難，同時在 被測者舒適度和操作簡化方面都有待提高； 巧)超聲法優(yōu)點在于使用范圍廣，抗噪聲能力強。缺點在于受試者的活動會引起傳感器 和血管壁的聲波途徑的變化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 本發(fā)明的目的在于針對上述存在問題和不足，提供一種檢查操作方便，使用舒適 性和便攜性高，連續(xù)血壓檢測準確度高的基于脈搏波傳播時間的無創(chuàng)連續(xù)血壓監(jiān)測方法及 裝置。
[0010] 本發(fā)明的技術(shù)方案是運樣實現(xiàn)的： 本發(fā)明所述的基于脈搏波傳播時間的無創(chuàng)連續(xù)血壓監(jiān)測方法，其特點是:包括W下步 驟： 1) 按照標準屯、電Π 導聯(lián)貼好屯、電電極，并連接好屯、電導聯(lián)線； 2) 將PPG傳感器夾在被測試者的食指指端； 3) 在被測試者的仰邸、站立手臂豎直舉起、彎腰Ξ種體位下，利用屯、電信號檢測單元檢 測ECG信號的同時，利用容積脈搏波信號檢測單元檢測食指指端的PPG信號，并通過測量ECG 信號的R波峰值點與PPG信號的特征點之間的時間差作為脈搏波的傳播時間PTT，由托馬 斯?楊和莫恩思波速公式得出血壓與PTT之間的近似關(guān)系式為：
其中，BP為血壓;a、b為兩個待定的參數(shù)； 4) 通過對得到的PIT數(shù)據(jù)和由電子血壓計記錄的血壓數(shù)據(jù)進行相關(guān)性分析及線性回歸 分析，確定參數(shù)a和b，從而建立PTT對血壓的回歸方程，通過測量PTT，間接得到血壓值。
[0011] 本發(fā)明所述的基于脈搏波傳播時間的無創(chuàng)連續(xù)血壓監(jiān)測裝置，其特點是:包括 屯、電信號檢測單元，用于檢測被測試者標準Π 導聯(lián)的ECG信號； 容積脈搏波信號檢測單元，用于檢測被測試者的PPG信號； 微處理器單元，用于接收ECG信號和PPG信號并與上位機通信； 上位機信號處理單元，用于實現(xiàn)ECG信號和PPG信號的波形顯示及計算脈搏波的傳播 時間PTT; 供電系統(tǒng)，用于向上述各部件提供電源； 其中，所述屯、電信號檢測單元檢測到的ECG信號是經(jīng)過放大濾波預(yù)處理及模數(shù)轉(zhuǎn)換后 再傳送給微處理器單元； 所述上位機信號處理單元是對接收到微處理器單元發(fā)送過來的ECG信號和PPG信號作 進一步的濾波處理后，利用LabVIEW顯示ECG信號和PPG信號的波形，同時調(diào)用MTLAB算法檢 巧化CG信號的R波峰值點及PPG信號的特征點，并計算兩點之間的時間差作為脈搏波的傳播 時間PTT并將其儲存。
[0012] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點： 1、 本發(fā)明利用流體靜壓差原理，在被測試者仰邸、站立手臂舉起、彎腰至手掌觸碰腳踩 Ξ種不同體位下進行PTT數(shù)據(jù)采集和血壓測量，能夠在短時間內(nèi)血管壁的特性不改變的情 況下使血壓值和脈搏波的傳導時間同時發(fā)生較大改變，較快實現(xiàn)PTT與血壓之間的擬合，且 擬合的關(guān)系式較為精確，測量誤差較小，最終實現(xiàn)通過測量PTT間接估測血壓值，有效地提 高了連續(xù)血壓檢測的準確度； 2、 本發(fā)明利用PTT無創(chuàng)連續(xù)測量血壓的方法，檢測時只需獲取導聯(lián)屯、電圖和指端的容 積脈搏波圖，從而為血壓的連續(xù)測量提供了一個良好的途徑，而且采用運種方法設(shè)計的測 量設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，主要由Ξ個集成忍片ADS1298、A陽4400和STM32組成，徹底擺脫了現(xiàn)有的 血壓測量設(shè)備中氣囊對人體的束縛，運樣既提高了被測試者的舒適感，能夠?qū)崿F(xiàn)長時間無 創(chuàng)連續(xù)的血壓測量，又提高了設(shè)備的便攜性，給檢查操作帶來了很大的方便； 3、 本發(fā)明采用的上位機信號處理單元的處理算法簡單，易于實現(xiàn)血壓值的實時檢測。
[0013] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的說明。
【附圖說明】
[0014] 圖1為本發(fā)明所述裝置的基本結(jié)構(gòu)框圖。
[0015] 圖2為本發(fā)明所述脈搏波的傳播時間分析圖。
【具體實施方式】
[0016] 如圖1-圖2所示，本發(fā)明所述的基于脈搏波傳播時間的無倉蠟續(xù)血壓監(jiān)ii方法，包 括W下步驟： 1) 按照標準屯、電Π 導聯(lián)貼好屯、電電極，并連接好屯、電導聯(lián)線； 2) 將PPG傳感器夾在被測試者的食指指端； 3) 在被測試者的仰邸、站立手臂豎直舉起、彎腰Ξ種體位下，利用屯、電信號檢測單元檢 測ECG信號的同時，利用容積脈搏波信號檢測單元檢測食指指端的PPG信號，并通過測量ECG 信號的R波峰值點與PPG信號的特征點之間的時間差作為脈搏波的傳播時間PTT，由托馬 斯?楊和莫恩思波速公式得出血壓與PTT之間的近似關(guān)系式為：
其中，BP為血壓;a、b為兩個待定