專利名稱：一種血壓無(wú)創(chuàng)測(cè)量方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種測(cè)量血壓的裝置，利用測(cè)量從心臟到指端的任意兩點(diǎn)的脈搏波即可測(cè)量血壓的方法和裝置。
背景技術(shù)：
自血液循環(huán)理論創(chuàng)立以來(lái)，有關(guān)血液的神秘面紗被逐層揭開，血液是生物體賴以生存的重要組成部分，而血液循環(huán)更是關(guān)系到整個(gè)生物體新陳代謝和生老病死的機(jī)能，現(xiàn)如今，血液研究受到人們?cè)絹?lái)越多的重視。長(zhǎng)久以來(lái)人類一直在尋求測(cè)量血壓的有效手段，從開始于十九世紀(jì)的直接測(cè)量技術(shù)的研究，到目前廣泛使用的間接測(cè)量方法，對(duì)于血壓這一人體重要生理參數(shù)的測(cè)量日臻才成熟及完善，但是，上述提到的測(cè)量方法仍有不足之處。 直接測(cè)量技術(shù)雖然是目前非常成熟和可靠的技術(shù)，該方法不僅能夠測(cè)量動(dòng)脈壓，還可以測(cè)量和監(jiān)護(hù)中心靜脈壓、肺動(dòng)脈和肺毛細(xì)血管慕鍥入壓和左心房、右心室的壓力。但是，這種測(cè)量方式的有創(chuàng)性卻給病人和臨床應(yīng)用帶來(lái)不便和不安全因素。無(wú)創(chuàng)血壓測(cè)量最常用的血壓檢查方法包括汞柱血壓計(jì)和利用示波法的電子血壓計(jì)。不過(guò)這些被廣泛應(yīng)用于臨床和家庭的測(cè)量方法仍然有自身的缺點(diǎn)。柯氏聽音法由于每個(gè)醫(yī)生的聽カ反應(yīng)速度不一樣，有時(shí)因血壓讀數(shù)沒(méi)有在測(cè)量時(shí)立即記下而存在較大誤差，同時(shí)，每個(gè)醫(yī)生的測(cè)量也會(huì)產(chǎn)生誤差。而電子血壓計(jì)則由于目前的技術(shù)原因，在測(cè)量結(jié)果上存在較大誤差，無(wú)法進(jìn)行精確測(cè)量。而更為重要的是，血壓受諸多因素，例如身體狀況、情緒環(huán)境條件和生理韻律等得影響，因而單次測(cè)量血壓存在較大差別。所以，斷續(xù)測(cè)量缺乏實(shí)際意義。專利申請(qǐng)公開號(hào)為CN 101664307 一種用于聽診發(fā)測(cè)血壓的柯式音信息的獲取處理方法和裝置，其方法包括用聽診器頭獲取柯式聲音信號(hào)，用測(cè)量傳聲器和模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器把聽診頭獲取的柯式聲音信號(hào)的瞬時(shí)聲壓采集到計(jì)算機(jī)保存，并設(shè)定閥值，減少聽診這主觀因素對(duì)血壓測(cè)量結(jié)果的影響。柯式聽音還是無(wú)法根本的解決測(cè)量不準(zhǔn)確的問(wèn)題，測(cè)量根源就存在不準(zhǔn)確的問(wèn)題。專利申公開號(hào)為CN 101548883 —種血壓測(cè)量方法采用氣體汞，將袖套自動(dòng)充氣，調(diào)整充氣舒張壓和收縮壓判斷方法并在放氣時(shí)使用光脈搏檢測(cè)設(shè)備和聲音檢測(cè)設(shè)備，修正收縮壓，提高汞柱測(cè)量的準(zhǔn)確性。專利申請(qǐng)公開號(hào)是CN 1098277 一種無(wú)創(chuàng)血壓測(cè)量方法及裝置，該方法利用指尖平均血容積在氣袖放氣過(guò)程中發(fā)生的變化來(lái)識(shí)別動(dòng)脈和靜脈的血流狀態(tài)，并使用脈搏波傳感器將指尖血容積轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，進(jìn)行脈搏信號(hào)的處理。其缺陷在于不能進(jìn)行連續(xù)的血壓測(cè)量，能測(cè)量靜脈壓，但裝置也較為復(fù)雜，操作上有不便。針對(duì)以上種種方法的缺點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)血壓的無(wú)創(chuàng)連續(xù)測(cè)量顯得尤為重要。有學(xué)者提出運(yùn)用張力法和血管無(wú)負(fù)載法來(lái)連續(xù)測(cè)量血壓，但是他們對(duì)測(cè)量的位置和角度都有嚴(yán)格要求，這些成為了他們的使用局限。
利用脈搏波速度(PWV)測(cè)量血壓是另一種無(wú)創(chuàng)連續(xù)測(cè)量方法，此方法利用脈搏波參數(shù)PTT與血壓之間的關(guān)系，來(lái)間接推斷血壓的變化。脈搏傳遞時(shí)間PTT(Pulse Transit Time-PTT),是指動(dòng)脈脈搏從心臟收縮開始(ECG檢出QRS波)傳到某一分支動(dòng)脈血管之間的時(shí)間差，也就是脈搏壓カ從主動(dòng)脈瓣傳導(dǎo)到周圍的時(shí)間間隔(在計(jì)算吋，一般將ECG的R波的峰值處作為PTT的開始時(shí)刻，脈搏波起始處上升之幅度的25%處作為PTT的結(jié)束時(shí)刻)。心電圖(ECG)是PTT測(cè)量中的重要指標(biāo)之一。心臟本身的生物電變化通過(guò)心臟周圍的到點(diǎn)組織和體液，反映到身體表面上來(lái)，是身體各部位在每一心動(dòng)周期中也都發(fā)生有規(guī)律的電變化活動(dòng)。將測(cè)量電極放置在人體表面的一定部位記錄出來(lái)的心臟電變化曲線，就是目前臨床上常規(guī)記錄的心電圖(用ECG表示)。1957年Lansdown提出在一定范圍內(nèi)，脈搏波傳導(dǎo)時(shí)間和動(dòng)脈血壓之間呈線性相關(guān)，而且這種關(guān)系在某一個(gè)個(gè)體身上、在一段時(shí)期內(nèi)是相對(duì)穩(wěn)定的。目前在計(jì)算脈搏波傳導(dǎo) 時(shí)間時(shí)一般提取心電圖(ECG)的R波的峰值處到脈搏波上升幅度的25%處的時(shí)間差，在運(yùn)用信號(hào)處理方法求取血壓信號(hào)值，實(shí)現(xiàn)血壓的連續(xù)測(cè)量，但是這種方法需要分別提取被測(cè)人員的心電信號(hào)及脈搏波信號(hào)，在實(shí)際應(yīng)用中會(huì)有不便因素。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中何氏聽音法存在受被測(cè)人員身體狀況和情緒環(huán)境的影響，所測(cè)量單側(cè)血壓存在較大差異無(wú)法進(jìn)行連續(xù)測(cè)量等問(wèn)題；基于脈搏波傳導(dǎo)時(shí)間的測(cè)量方法所存在需要測(cè)量被測(cè)者心電信號(hào)和脈搏波兩路信號(hào)的不方便因素，為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明血壓測(cè)量方法如下I)在被測(cè)者身上設(shè)置ー脈搏傳感裝置，所述脈搏傳感裝置用來(lái)測(cè)量被測(cè)者的脈搏波，該脈搏傳感裝置連接ー單片機(jī)檢測(cè)裝置；2)在所述被測(cè)者心臟到手指末端的任意一脈搏波傳遞路徑上設(shè)定兩個(gè)測(cè)量點(diǎn)，其中一測(cè)量點(diǎn)離心臟的距離大于另ー測(cè)量點(diǎn)離心臟的距離；3)上傳所述測(cè)量點(diǎn)脈搏傳感器裝置測(cè)量值至所述單片機(jī)檢測(cè)裝置，得到兩路脈搏波測(cè)量曲線；4)根據(jù)所述兩路脈搏波曲線在相同時(shí)段內(nèi)波峰或波谷傳導(dǎo)時(shí)間差值得到測(cè)量血壓值。所述波峰或波谷時(shí)間差為脈搏波上升或下降幅度的25%點(diǎn)的脈搏波時(shí)差。所述步驟4)中通過(guò)傳導(dǎo)時(shí)間差值得到測(cè)量血壓為
A7B, - ΑλΒ B'B，/ 、
^B1-B’其中Tl_T2即兩路脈搏波傳導(dǎo)時(shí)間的差值(VT)，
AっB、一 A'Bっ B'B，
Β_Β 、ττΜτ均為常數(shù)，可通過(guò)有限次實(shí)驗(yàn)求得。
AっB、-AB1 Β'Βへ所述 ノ B中ApApBpB2均為常數(shù)且滿足P = Α*Τ+Β，其中，T代
A -O2D1 -B2
表脈搏波傳導(dǎo)時(shí)間，P是動(dòng)脈血壓。所述脈搏傳感可為透射式血氧探頭或者反射式血氧探頭脈，該脈搏波傳感裝置是一光電傳感器。所述反射式血氧探頭包括發(fā)光管和/或光電ニ極管。所述單片機(jī)檢測(cè)裝置包括，自相關(guān)處理器、低通濾波器、公式運(yùn)算器、血壓顯示器、PC機(jī)。所述上傳的測(cè)量值需要提取出脈搏波光電電流后通過(guò)電流電壓轉(zhuǎn)換、干擾濾波、信號(hào)放大后進(jìn)入PC機(jī)。為了減少血氧探頭測(cè)量的偏差，需要對(duì)傳導(dǎo)時(shí)間差值進(jìn)行多次測(cè)量取平均值。所述傳感器裝置同時(shí)對(duì)測(cè)量點(diǎn)進(jìn)行脈搏波測(cè)量。本發(fā)明的有益效果是現(xiàn)有脈搏波測(cè)量都是需要心電圖和兩路脈搏波的，本發(fā)明提出的方法不需要測(cè)量心電圖，是直接測(cè)量?jī)陕窂男呐K到指尖山任意兩點(diǎn)的兩路脈搏信號(hào)，井根據(jù)脈搏波波傳導(dǎo)時(shí)間和動(dòng)脈血壓之間存在線性關(guān)系，得出血壓值。測(cè)量原理欲介紹利用手指端兩路脈搏波時(shí)間差求取血壓的測(cè)量原理，首先說(shuō)明目前比較常見的運(yùn)用脈搏波傳導(dǎo)時(shí)間測(cè)量血壓的基本方法脈搏波傳導(dǎo)時(shí)間(PWTT) —般指動(dòng)脈脈搏從心臟收縮開始傳到某一分支動(dòng)脈血管之間的時(shí)間差，一般取心電圖(ECG)的R波的峰值處到脈搏波上升幅度的25%處的時(shí)間差，見圖I依據(jù)Moens-Korteweg方程及彈性模量和血壓的指數(shù)關(guān)系，聯(lián)立以下三個(gè)方程
權(quán)利要求
1.一種血壓無(wú)創(chuàng)測(cè)量方法，其步驟包括 1)在被測(cè)者身上設(shè)置ー脈搏傳感裝置，所述脈搏傳感裝置用來(lái)測(cè)量被測(cè)者的脈搏波，該脈搏傳感裝置連接ー單片機(jī)檢測(cè)裝置； 2)在所述被測(cè)者心臟到手指末端的任意一脈搏波傳遞路徑上設(shè)定兩個(gè)測(cè)量點(diǎn)，其中一測(cè)量點(diǎn)離心臟的距離大于另ー測(cè)量點(diǎn)離心臟的距離； 3)上傳所述測(cè)量點(diǎn)脈搏傳感器裝置測(cè)量值至所述單片機(jī)檢測(cè)裝置，得到兩路脈搏波測(cè)量曲線； 4)根據(jù)所述兩路脈搏波曲線在相同時(shí)段內(nèi)波峰或波谷傳導(dǎo)時(shí)間差值得到測(cè)量血壓值。
2.如權(quán)利要求I所述的血壓無(wú)創(chuàng)測(cè)量方法，其特征在于，所述波峰或波谷時(shí)間差為脈搏波上升或下降幅度的25 %點(diǎn)的脈搏波時(shí)差。
3.如權(quán)利要求I所述的血壓無(wú)創(chuàng)測(cè)量方法，其特征在于，所述步驟4)中通過(guò)傳導(dǎo)時(shí)間差值得到測(cè)量血壓為
4.如權(quán)利要求3所述的血壓無(wú)創(chuàng)測(cè)量方法，其特征在于，所述
5.如權(quán)利要求I所述的血壓無(wú)創(chuàng)測(cè)量方法，其特征在于，所述脈搏傳感可為透射式血氧探頭或者反射式血氧探頭脈，該脈搏波傳感裝置是一光電傳感器。
6.如權(quán)利要求5所述的血壓無(wú)創(chuàng)測(cè)量方法，其特征在于，所述反射式血氧探頭包括發(fā)光管和/或光電ニ極管。
7.如權(quán)利要求I所述的血壓無(wú)創(chuàng)測(cè)量方法，其特征在于，所述單片機(jī)檢測(cè)裝置包括，自相關(guān)處理器、低通濾波器、公式運(yùn)算器、血壓顯示器、PC機(jī)。
8.如權(quán)利要求I所述的血壓無(wú)創(chuàng)測(cè)量方法，其特征在于，所述上傳的測(cè)量值需要提取出脈搏波光電電流后通過(guò)電流電壓轉(zhuǎn)換、干擾濾波、信號(hào)放大后進(jìn)入PC機(jī)。
9.如權(quán)利要求I所述的血壓無(wú)創(chuàng)測(cè)量方法，其特征在干，為了減少血氧探頭測(cè)量的偏差，需要對(duì)傳導(dǎo)時(shí)間差值進(jìn)行多次測(cè)量取平均值。
10.如權(quán)利要求I所述的血壓無(wú)創(chuàng)測(cè)量方法，其特征在于，所述傳感器裝置同時(shí)對(duì)測(cè)量點(diǎn)進(jìn)行脈搏波測(cè)量。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種血壓無(wú)創(chuàng)測(cè)量方法，其步驟包括1)在被測(cè)者身上設(shè)置一脈搏傳感裝置，所述脈搏傳感裝置用來(lái)測(cè)量被測(cè)者的脈搏波，該脈搏傳感裝置連接一單片機(jī)檢測(cè)裝置；2)在所述被測(cè)者心臟到手指末端的任意一脈搏波傳遞路徑上設(shè)定兩個(gè)測(cè)量點(diǎn)，其中一測(cè)量點(diǎn)離心臟的距離大于另一測(cè)量點(diǎn)離心臟的距離；3)上傳所述測(cè)量點(diǎn)脈搏傳感器裝置測(cè)量值至所述單片機(jī)檢測(cè)裝置，得到兩路脈搏波測(cè)量曲線；4)根據(jù)所述兩路脈搏波曲線在相同時(shí)段內(nèi)波峰或波谷傳導(dǎo)時(shí)間差值得到測(cè)量血壓值。本發(fā)明方法是直接測(cè)量?jī)陕窂男呐K到指尖上任意兩點(diǎn)的兩路脈搏信號(hào)，并根據(jù)脈搏波波傳導(dǎo)時(shí)間和動(dòng)脈血壓之間存在線性關(guān)系，得出血壓值。
文檔編號(hào)A61B5/021GK102688024SQ20121012309
公開日2012年9月26日 申請(qǐng)日期2012年4月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月24日
發(fā)明者梁博, 段曉輝, 焦秉立, 黃安鵬 申請(qǐng)人:北京大學(xué)