專利名稱：基于高頻光容積描記信號的人體生理參數(shù)監(jiān)測裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及人體生理參數(shù)測量的方法及裝置，尤其涉及基于高頻光容積描記信號(Photoplethysmography)對心率和血壓等生理參數(shù)進行測量的方法及裝置。
背景技術：
當今的血壓測量方法有侵入式測量和非侵入式測量兩大類。侵入式測量是一種直接測量方法，測量時要把一根導管插入到動脈中，通過與流體柱相連接的轉換器來測量動脈壓力。該方法需要由專業(yè)醫(yī)護人員操作、且費用高。再者由于這是一個侵入性的操作，容易引起細菌感染，失血過多等危險。
非侵入式測量是一種間接測量方法。該方法使用安全、方便、舒適，是目前醫(yī)院中常用的測量血壓的方法。該方法也被越來越多需要長期監(jiān)測血壓的患者在家中所使用。由于公眾日益認識到高血壓這一健康殺手的危害性，以及盡早診斷和治療的重要性，使用非侵入式血壓計的消費者在不斷地增加。非侵入式血壓計主要有三種脈搏血壓計、音調測定血壓計和基于脈搏波傳輸時間的血壓計。
使用脈搏血壓計來測量血壓的方法有兩種，一種是聽診法，另一種是振蕩法。
聽診法的原理在于收集柯氏音。整個血壓計包括可充放氣的袖帶、水銀壓力計(近年來也有采用電子壓力傳感器)和聽診器。測量上肢血壓時，先打開水銀柱開關，將袖帶內的空氣驅盡。然后將袖帶纏于上臂，摸清肱動脈的搏動，置聽診器的胸件于該處，用手指壓帶有活閥的氣囊向袖帶充氣。水銀柱或表針隨即移動，當水銀柱上升至默認值時，即停止充氣。然后，開啟氣球活閥慢慢放氣，水銀柱則慢慢下降(表針回轉)。此時觀察水銀柱或表針移動的刻度。如果聽到肱動脈的第一音響，所示刻度即為收縮期血壓，簡稱收縮壓；當水銀柱下降到音響突然變弱或聽不到時，刻度指示為舒張期血壓，簡稱舒張壓。但是，該方法只能確定收縮壓和舒張壓，并且不適用于某些第5柯氏音較弱甚至聽不到的患者。
振蕩法可以彌補聽診法的上述不足，對于柯氏音較弱的病人也可測量到血壓。使用時將袖帶纏于上臂，對袖帶進行充放氣。然后通過測量在膨脹的袖帶中壓力的振蕩幅度來確定血壓值。壓力的振蕩是由動脈血管的收縮和擴張所引起的。收縮壓、平均壓和舒張壓的數(shù)值可以從該袖帶緩慢放氣時監(jiān)測該袖帶中的壓力而獲得。平均壓對應于包絡峰值時刻在該袖帶的衰減裝置中的壓力。收縮壓通常被估計為在該包絡峰值之前對應于該包絡的幅度等于該峰值幅度的一個比例的時刻處該袖帶的衰減裝置中的壓力。舒張壓通常被估計為在該包絡的峰值之后對應于該包絡的幅度等于該峰值幅度的一個比例的時刻處該袖帶的衰減裝置中的壓力。使用不同的比例值會影響到血壓測量的準確性。
目前市場上的大部分產品都是采用聽診法或振蕩法。但由于這兩種方法都需要對袖帶進行充放氣，因此難以進行頻繁測量及連續(xù)測量。而且，其測量的頻率也受到對袖帶進行充氣所需要的時間和進行測量時對該袖帶放氣所需要的時間的限制。通常，一次完整的血壓測量需要1分鐘左右。此外，袖帶的尺寸對血壓的測量結果也會造成影響。
音調測定血壓計的基本原理是當血管受外界物體壓迫時，血管壁的周向應力消除了，這時血管壁的內壓和外壓相等。通過對動脈加壓，將動脈壓平。記錄使動脈保持扁平的壓力。利用一組置于表面動脈上的壓力傳感器組來測量此壓力，并從中計算患者的血壓。但是，該方法的缺點在于，其使用的傳感器的造價較高，并且其測量精度容易受到測量位置的影響，所以在市場上并不流行。
基于脈搏波傳輸時間的血壓計根據動脈血壓和脈搏波傳輸速度之間的關系來確定血壓。當血壓上升時，血管擴張，脈搏波傳輸速度加快，反之，脈搏波傳輸速度減慢。該血壓計在使用時可利用光電感應器采集光容積描記信號，并藉此進一步得出心率、血壓。該方法可以提供簡單便攜的血壓測量裝置，其開發(fā)成本較低，可實現(xiàn)對動脈血壓的長時間連續(xù)測量。
基于光容積描記信號的人體生理參數(shù)測量裝置主要包括光源和光電感應器。獲取光容積描記信號的工作原理是當光線照在末梢組織上時，例如手指、耳垂、腳趾等，部分光會被皮膚、骨、肌肉組織、血液等吸收或反射，其余的光會穿過末梢組織，而光電感應器感應這些反射光或透射光。脈搏搏動引起的血管內血流量的變化導致反射光和透射光的光強變化，光電感應器可以感應其變化，并將此變化轉變成電信號。光源發(fā)出的光可以是可見光(特別是紅光和綠光，波長分別約為是680和530納米)或是紅外光(波長為880或940納米)。
然而，基于光容積描記信號的人體生理參數(shù)測量裝置所利用的光容積描記信號的頻譜范圍是從0.5赫茲到35赫茲，該頻譜范圍內的信號很容易受低頻運動噪聲干擾而造成信號失真進而引起測量的不準確。為了使人體生理參數(shù)的測量更加準確，必須減少由于低頻運動噪聲所造成的信號失真。本發(fā)明由此而提出。

發(fā)明內容
本發(fā)明就是基于現(xiàn)有技術中存在的上述問題而作出的。其目的是提供能準確測量人體生理參數(shù)的裝置及方法，尤其是對心率和血壓的監(jiān)測。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的第一個方面提供一種獲取高頻光容積描記信號的裝置。該裝置記錄的高頻光容積描記信號的頻譜范圍從10赫茲到35赫茲左右，包括將從人體得到的光容積描記信號經過信號放大與濾波處理。優(yōu)選地，光容積描記信號從人體的末梢組織獲得。本發(fā)明的方法能去除50赫茲工頻干擾，以及其它瞬時高頻干擾，更主要的是能減少由于低頻運動噪聲所造成的信號失真，得到穩(wěn)定的光容積描記信號。
本發(fā)明的第二個方面提供一種利用高頻光容積描記信號來測量心率的裝置，包括光容積描記信號采集單元，用于采集人體末梢組織的高頻光容積描記信號；微處理器單元，處理所獲取的高頻光容積描記信號；以及顯示單元，顯示經過微處理器單元處理所得到心率。
本發(fā)明的心率測量裝置可以實現(xiàn)低功耗、輕巧化和小型化的要求，并且適合嵌入多種佩戴在身上的飾物如手表、指環(huán)、耳環(huán)，或隨身攜帶的物品如手提電話、掌上電腦、手提電腦、電子寵物、鑰匙扣等中。
本發(fā)明的第三個方面提供一種利用高頻光容積描記信號來測量血壓的裝置，包括光容積描記信號采集單元，用于采集人體末梢組織的高頻光容積描記信號；
心電信號采集單元，用于采集人體的心電信號；信號預處理單元，它與所述心電信號采集單元和所述光容積描記信號采集單元電連接，用于對來自所述心電信號采集單元和所述光容積描記信號采集單元的心電信號和光容積描記信號進行預處理；輸入單元，用于輸入人體血壓參考值；微處理器單元，分別與信號預處理單元、輸入單元電連接，將所述血壓參考值與經信號預處理單元處理的信號進行處理，得到血壓值。
由于本發(fā)明收集了光容積描記信號，若適當?shù)丶由喜杉碾娦盘柕母袘骷捌湫盘栴A處理電路，應用基于心電信號及光容積描記信號的脈搏波傳輸時間理論，便可實現(xiàn)無袖帶式連續(xù)血壓測量。
本發(fā)明的第四個方面提供了一種血壓測量的方法，該方法包括以下步驟a)提供人體的心電信號以及高頻光容積描記信號；b)在所述心電信號上選擇第一參考點并在所述高頻光容積描記信號上選擇第二參考點；c)根據所述兩個參考點獲得人體脈搏波傳輸時間；以及d)對所述脈搏波傳輸時間以及人體血壓參考值進行處理，得到血壓值。
在本發(fā)明中，所使用的光容積描記信號采集單元可進一步包括信號預處理單元，用于將采集到的光容積描記信號轉變成高頻光容積描記信號。
在光容積描記信號采集單元的一個實施方案中，其可包括用于采集人體末梢組織的光容積描記信號的傳感器。并且，可選擇的傳感器為發(fā)光二極管和光敏元件如光感應器。
本發(fā)明中，信號預處理單元可包括對來自所述光容積描記信號采集單元的光容積描記信號進行濾波和放大的電路。
在本發(fā)明的裝置中，還包括用于顯示血壓或心率的顯示單元以及用于將血壓或心率測量結果傳輸給遠程終端的無線數(shù)據傳輸單元。
在本發(fā)明的血壓測量方法的一個實施方案中，所述步驟c)的脈搏波傳輸時間可以通過計算所述兩個參考點之間的時間間隔而被確定。優(yōu)選地，所述心電信號上的參考點為心電信號中的R型波上的點，更優(yōu)選地，選擇R型波上的頂端點作為參考點。
在另一個實施方案中，所述高頻光容積描記信號上的參考點可以但不限于為信號的頂端點。另外，所述步驟c)中進一步包括對脈搏波傳輸時間取平均的步驟。而且，所述脈搏波傳輸時間的平均值優(yōu)選為10秒鐘內記錄的數(shù)據的平均值。
在本發(fā)明的再一實施方案中，所述步驟d)可進一步包括以下步驟d-1)利用輸入單元輸入的參考血壓值及在所述參考血壓測量時所測得的脈搏波傳輸時間，來計算出脈搏波傳輸時間與血壓關系的公式(即血壓測量公式)之中的參數(shù)值，保存在所述微處理器單元中；以及d-2)將實時測量中所獲得的脈搏波傳輸時間代入所述血壓測量公式的具體表達式中以計算出血壓。
在本發(fā)明血壓測量方法的另一實施方案中，所述方法還可包括利用無線數(shù)據傳輸單元將測得的血壓值傳送給遠程終端的步驟。該步驟可包括首先將血壓測量結果傳輸給一個內置于血壓測量裝置中的無線數(shù)據傳輸單元，然后再將其傳送給使用者近距離范圍內的無線數(shù)據接收單元，該單元即可將數(shù)據通過微處理器傳輸?shù)接嬎銠C的微處理器中以做進一步處理。
附圖簡要說明

圖1為同一個被測者在沒有運動噪聲情況下和存在運動噪聲情況下記錄的光容積描記信號；圖2為同一個被測者在沒有運動噪聲情況下和存在運動噪聲情況下記錄的高頻光容積描記信號；圖3為本發(fā)明一實施方案中測量心率的流程圖；圖4為根據本發(fā)明血壓測量裝置一實施方案的結構示意圖；圖5是根據本發(fā)明一實施方案中測量血壓的流程圖；圖6是實現(xiàn)圖5所示校準過程的一具體實施方案的流程圖；圖7是實現(xiàn)圖5所示確定脈搏波傳輸時間的一具體實施方案的流程圖；圖8是實現(xiàn)圖5所示確定血壓的一具體實施方案的流程圖；
圖9是本發(fā)明測量心率裝置的一具體實施方案，戒指式心率計的示意圖；圖10是本發(fā)明測量血壓裝置的一具體實施方案，腕式手表血壓計的示意圖。
本發(fā)明詳細描述通過以下的詳細文字說明并參考附圖，本發(fā)明的上述目的、特征及優(yōu)點將變得更加清楚。
定義“高頻光容積描記信號”，該術語一般是指10赫茲到35赫茲左右光容積描記信號，但并不對此嚴格限定，只要它們能夠使實現(xiàn)本發(fā)明目的。
以下參考圖1至圖10對本發(fā)明具體實施方案進行具體說明。
如上所述，光容積描記信號能夠表示脈搏搏動引起的血管內血流量的變化。一般的光容積描記信號的頻譜范圍從0.5赫茲到35赫茲，但該頻譜范圍內的信號很容易受低頻運動噪聲干擾而造成信號失真。圖1為同一個被測者在沒有運動噪聲情況下和存在運動噪聲情況下記錄的光容積描記信號。
因此，基于光容積描記信號的人體生理參數(shù)測量要求得到的光容積描記信號即使在存在運動噪聲的情況下也要盡可能地穩(wěn)定。在本發(fā)明中，高頻光容積描記信號被用來對人體生理參數(shù)進行測量。
圖2為同一個被測者在沒有運動噪聲情況下和存在運動噪聲情況下記錄的高頻光容積描記信號。從中可明顯地看出，利用高頻光容積描記信號能夠降低由于低頻運動噪聲所造成的信號失真。圖3則為根據本發(fā)明利用高頻光容積描記信號測量心率方法的一實施方案的流程圖。
由于光容積描記信號的交流部分能反映使用者的脈搏跳動的周期性變化，因此只要得到該信號每一個周期的時間，就能計算出受測者的心率。
參考圖3，首先由模塊310得到經過信號放大與濾波處理的輸入信號，即高頻光容積描記信號。利用頂端點檢測算法，模塊320確定高頻光容積描記信號的頂端點的時間位置。接著，模塊330利用兩個相鄰高頻光容積描記信號的頂端點的時間差來決定脈搏的周期。下一步，模塊340根據所確定的脈搏的周期決定檢測到的脈搏總數(shù)是否達到預設值。如果滿足條件，則進入模塊350，否則進入模塊320，直至檢測到的脈搏總數(shù)達到預設值。最后，模塊350確定使用者的心率，并在模塊360上顯示出來。
圖4為根據本發(fā)明測量血壓裝置的一實施方案的結構示意圖。
如圖4所示，該血壓測量裝置包括心電信號采集單元1、光容積描記信號采集單元2、信號預處理單元3、微處理器單元4、輸入單元5、無線數(shù)據傳輸單元6和顯示單元7。
心電信號采集單元1和光容積描記信號采集單元2采集到的心電信號和光容積描記信號的波形如圖4所示，其中，橫軸代表時間，縱軸代表電壓。圖4示出了其采集到的R型波的波形，其中R代表了R型波的頂端點。信號預處理單元3對來自心電信號采集單元1和光容積描記信號采集單元2的心電信號和光容積描記信號分別進行預處理。
具體地，心電信號預處理主要包括前置差分放大和多級濾波，其帶通濾波頻率為0.5-40赫茲左右，放大倍數(shù)約為2000。光容積描記信號的預處理主要包括高頻帶通濾波和放大，其頻譜范圍為25-35赫茲左右，放大倍數(shù)約為500。經過濾波放大后，高頻光容積描記信號被輸入至微處理器單元4。微處理器單元41)對經過預處理的心電信號和高頻光容積描記信號進行模數(shù)轉換；2)檢測心電信號和高頻光容積描記信號上的相應參考點、計算它們之間的時間差；3)收集通過輸入單元5輸入的參考血壓值，并在校準模式中計算血壓測量公式的參數(shù)；4)根據在校準模式計中算出的參數(shù)，并且利用血壓測量公式和實時測得的脈搏波傳輸時間來計算收縮壓和舒張壓；5)將已計算出的血壓值傳送給顯示單元7。另外，無線數(shù)據傳輸單元6用于將血壓測量結果傳輸給遠程終端。
對本領域的普通技術人員來說，由于上述單元的實現(xiàn)電路已是公知的現(xiàn)有技術，通過參考現(xiàn)有的參考文獻就可以十分容易地做出這些單元的電路如中國專利申請03153805.3所公開。因此，在本說明書中將不對這些單元電路的實現(xiàn)做進一步展開說明。
圖5是根據本發(fā)明血壓測量方法一實施方案的流程圖。
如圖5所示，該方法主要包括三個過程，即校準過程、確定脈搏波傳輸時間(即所述時間間隔)的過程、以及計算血壓測量結果的過程。以下將對這三個步驟分別進行詳細說明。
一、校準過程如圖5中的510所示，校準過程的目的是為后續(xù)的血壓測量提供校準參數(shù)。其操作步驟是首先利用標準血壓計測量參考舒張壓和收縮壓，接著把上述兩個血壓值通過鍵盤或其它方式輸入到血壓測量裝置的微處理器單元，用以確定血壓測量公式的參數(shù)。圖6給出了校準過程的詳細步驟。
參考圖4和6，首先，在步驟610和620中，分別將利用標準血壓計測量得到的參考收縮壓和舒張壓輸入至血壓測量裝置的微處理器4中。然后，在步驟630中，通過微處理器4(見圖4)確定出校準時心電信號與高頻光容積描記信號上的參考點之間的脈搏波傳輸時間(其詳細步驟將在圖7中給出)。
這里，假定用于校準過程的血壓值分別為SBP1_cal、SBP2_cal、DBP1_cal和DBP2_cal(即，利用標準血壓計進行兩次測量，每次測得兩個參考血壓，SBP1_cal代表第一次測得的收縮壓，DBP1_cal代表第一次測得的舒張壓，依此類推)，與上述兩次血壓測量相對應的脈搏波傳輸時間分別為PTT1_cal和PTT2_cal。另外，假定對應于收縮壓血壓測量公式的參數(shù)為αs和βs，對應于舒張壓血壓測量公式的參數(shù)為αd和βd，則血壓可以表示為SBP1_cal＝αs×PTT1_cal+βsSBP2_cal＝αs×PTT2_cal+βsDBP1_cal＝αd×PTT1_cal+βdDBP2_cal＝αs×PTT2_cal+βd這樣，根據上述關系式，在步驟640中就可以計算血壓測量公式的參數(shù)αs和βs以及αd和βd。然后，在步驟650中，這些確定出的參數(shù)被存儲在微處理器的內存中，以供后續(xù)的血壓測量計算使用。
二、確定脈搏波傳輸時間的過程如圖5中的步驟520所示，該過程用于確定實際血壓測量過程中的脈搏波傳輸時間。圖7說明了如何通過高頻光容積描記信號和心電信號確定脈搏波傳輸時間的步驟。
如圖7所示，首先，在步驟710中，檢測心電信號中R型波的頂端點并記下此時的時間位置。然后，在步驟720中，檢測高頻光容積描記信號的頂端點并記下此時的時間位置。接下來，在步驟730中，計算脈搏波傳輸時間，也就是心電信號中R型波的頂端點與對應的高頻光容積描記信號的頂端點之間的時間間隔。對應的高頻光容積描記信號是指緊隨心電圖信號中R型波之后出現(xiàn)的的高頻光容積描記信號。在步驟740中，計算上述時間間隔的平均值。之所以使用平均值，是因為上述脈搏波傳輸時間測定的過程中會受到許多因素的干擾，致使測量精度下降。在本實施方案中，建議使用者在進行血壓測量時，應至少得到10秒鐘的測量數(shù)據來做平均。經過平均處理后的脈搏波傳輸時間數(shù)值將被輸入給圖5中的步驟530用于計算血壓或者輸入給圖6中的步驟630以用于對裝置進行校準。
三、計算血壓的過程如圖5中的步驟530所示，該過程利用在步驟510和520中確定出的血壓計算公式以及脈搏波傳輸時間，分別計算收縮壓和舒張壓。具體來說，在該過程中，微處理器4將實際血壓測量過程中測得的實時脈搏波傳輸時間的平均值代入到步驟510中所確定出的血壓計算公式中，從而計算出實際的血壓值。圖8給出了該過程的具體實現(xiàn)步驟。
如圖8所示，步驟810用于通過存儲在微處理器4的內存中的血壓計算公式來計算收縮壓，其計算公式如下收縮壓＝αs×PTT_ave+βs其中αs、βs是在圖6所示血壓測量校準過程的步驟640中計算出來的，PTT_ave是如圖740所示的平均脈搏波傳輸時間。
步驟820用于通過存儲在微處理器4的內存當中的血壓計算公式來計算舒張壓，其計算公式如下舒張壓＝αd×PTT_ave+βd其中αd、βd也是在圖6所示血壓測量校準過程的步驟640中計算出來的，PTT_ave是如圖740所示的平均脈搏波傳輸時間。
計算完成后，結果數(shù)據可在步驟540中得到進一步處理，即，如果血壓值超過正常標準，則將會給出報警信息，如步驟550所示。如果需要進一步的測量，則在步驟560中重新調用步驟520、530、540和550以重復上述過程。
圖9示出了根據本發(fā)明的一個具體實施方案，戒指式心率計的示意圖。
如圖9所示，光源910發(fā)出的光可以是可見光(特別是紅光和綠光，波長分別約為是680和530納米)或是紅外光(波長為880或940納米)。光感應器920可以是光敏電阻、光敏二極管、光敏三極管和光電晶體?？梢愿鶕庠窗l(fā)出的不同波長的光，適當選擇對此光較為敏感的光感應器。
電路單元930可以包括信號預處理電路、微處理器、液晶顯示器以及無線數(shù)據傳輸裝置。它們用來處理由光感應器920得到光容積描記信號，得到高頻光容積描記信號，并以此來計算心率。通過無線數(shù)據傳輸技術將心率測量結果傳輸給遠程終端，并可以接受來自中心工作站的反饋信息。
圖10示出了本發(fā)明的一個具體實施方案，腕式手表血壓計的示意圖。
在該手表外殼正面置有一個包括光源和光感應器的傳感器1010，用于采集使用者的光容積描記信號；以及一個用于檢測心電信號的電極1020。表的背部可用作檢測心電信號的另一電極(未示)。標號1050為表帶。表身單元1030可以包括信號預處理電路、微處理器和無線數(shù)據傳輸裝置。它們用來處理光感應器1010得到的光容積描記信號和心電電極1020得到的心電信號，基于以上描述的理論，來計算出受測者的血壓值。液晶顯示單元1040可以顯示該血壓值。在本實施方案中，可進一步通過無線數(shù)據傳輸技術將血壓測量結果傳輸給遠程終端，并可以接受來自中心工作站的反饋信息，從而實現(xiàn)實時連續(xù)血壓監(jiān)測。
本發(fā)明已用以上具體實施方式
和描述進行了闡述。然而，應理解的是，在不偏離本發(fā)明精神之前提下，本領域技術人員可對其進行等同變換和修飾。它們的范圍也包括在所附的權利要求中。
權利要求
1.一種獲取10赫茲到35赫茲左右光容積描記信號的方法，其特征在于將從人體得到的光容積描記信號進行放大與濾波處理。
2.根據權利要求1的方法，其特征在于所述光容積描記信號為從人體末梢組織采集的信號。
3.一種利用高頻光容積描記信號來測量心率的裝置，其特征在于所述裝置包括光容積描記信號采集單元，用于采集人體末梢組織的高頻光容積描記信號；微處理器單元，處理所獲取的高頻光容積描記信號；以及顯示單元，顯示經過微處理器單元處理所得到心率。
4.根據權利要求3的裝置，其特征在于所述光容積描記信號采集單元進一步包括信號預處理單元，用于將采集到的光容積描記信號轉變成高頻光容積描記信號。
5.根據權利要求3或4的裝置，其特征在于所述光容積描記信號采集單元包括用于采集人體末梢組織的光容積描記信號的傳感器。
6.根據權利要求5所述的裝置，其特征在于所述用于檢測光容積描記信號的傳感器為發(fā)光二極管和光敏元件。
7.根據權利要求6所述的裝置，其特征在于所述的光敏元件為光感應器。
8.根據權利要求4所述的裝置，其特征在于，所述信號預處理單元包括對來自所述光容積描記信號采集單元的光容積描記信號進行濾波和放大的電路。
9.根據權利要求3所述的裝置，其特征在于，還包括用于顯示心率的顯示單元以及用于將心率測量結果傳輸給遠程終端的無線數(shù)據傳輸單元。
10.一種利用高頻光容積描記信號來測量血壓的裝置，包括光容積描記信號采集單元，用于采集人體末梢組織的高頻光容積描記信號；心電信號采集單元，用于采集人體的心電信號；信號預處理單元，它與所述心電信號采集單元和所述光容積描記信號采集單元電連接，用于對來自所述心電信號采集單元和所述光容積描記信號采集單元的心電信號和光容積描記信號進行預處理；輸入單元，用于輸入人體血壓參考值；微處理器單元，分別與信號預處理單元、輸入單元電連接，將所述血壓參考值與經信號預處理單元處理的信號進行處理，得到血壓值。
11.根據權利要求10的裝置，其特征在于所述光容積描記信號采集單元進一步包括信號預處理單元，用于將采集到的光容積描記信號轉變成高頻光容積描記信號。
12.根據權利要求10或11的裝置，其特征在于所述光容積描記信號采集單元包括用于采集人體末梢組織的光容積描記信號的傳感器。
13.根據權利要求12所述的裝置，其特征在于所述用于檢測光容積描記信號的傳感器為發(fā)光二極管和光敏元件。
14.根據權利要求13所述的裝置，其特征在于所述的光敏元件為光感應器。
15.根據權利要求11所述的裝置，其特征在于，所述信號預處理單元包括對來自所述光容積描記信號采集單元的光容積描記信號進行濾波和放大的電路。
16.根據權利要求10所述的裝置，其特征在于，還包括用于顯示血壓的顯示單元以及用于將血壓測量結果傳輸給遠程終端的無線數(shù)據傳輸單元。
17.一種血壓測量的方法，包括a)提供人體的心電信號以及高頻光容積描記信號；b)在所述心電信號上選擇第一參考點并在所述高頻光容積描記信號上選擇第二參考點；c)根據所述兩個參考點獲得人體脈搏波傳輸時間；以及d)對所述脈搏波傳輸時間以及人體血壓參考值進行處理，得到估計的血壓值。
18.根據權利要求17所述的方法，其特征在于，所述心電信號上的第一參考點為心電信號中的R型波上的點。
19.根據權利要求17或18所述的方法，其特征在于，所述高頻光容積描記信號上的第二參考點為其頂端點。
20.根據權利要求17所述的方法，其特征在于進一步包括對心電信號和高頻光容積描記信號進行模數(shù)轉換的步驟。
21.根據權利要求17所述的方法，包括以下步驟a’)利用光容積描記信號采集單元采集人體末梢組織的光容積描記信號；b’)利用心電信號采集單元采集人體的心電信號；c’)利用微處理器單元在所述心電信號上選擇參考點、在所述高頻光容積描記信號上分別選擇第一、第二參考點，并根據所述兩個參考點計算出脈搏波傳輸?shù)臅r間；以及d’)利用所述微處理器模塊中保存的血壓測量公式根據所述脈搏波傳輸時間，確定血壓值。
22.根據權利要求21所述的方法，其特征在于，所述步驟d’)進一步包括d’-1)利用輸入單元輸入的參考血壓值及測量所述參考血壓時所測得的脈搏波傳輸時間，獲得所述血壓測量公式并保存在所述微處理器單元中；以及d’-2)利用實時獲得的脈搏波傳輸時間根據所述血壓測量公式確定血壓值。
23.根據權利要求22所述的方法，其特征在于，所述的血壓測量公式為1次或2次回歸方程。
24.根據權利要求22所述的方法，其特征在于，所述步驟c’)進一步包括對脈搏波傳輸時間取平均值的步驟。
25.根據權利要求24所述的方法，其特征在于，所述脈搏波傳輸時間的平均值為10秒鐘內記錄的數(shù)據的平均值。
26.根據權利要求21所述的方法，其特征在于還包括利用無線數(shù)據傳輸單元將測得的血壓值傳送給遠程終端的步驟。
全文摘要
公開了利用人體末梢組織的光容積描記信號測量心率、血壓的方法和裝置。包括將高頻光容積描記信號與心電信號結合測量人體生理參數(shù)。公開的方法及裝置能去除50赫茲的工頻干擾，以及其它瞬時高頻干擾，同時減少由于低頻運動噪聲所造成的信號失真，使人體生理參數(shù)的測量更加準確。
文檔編號A61B5/024GK1762300SQ20041008405
公開日2006年4月26日 申請日期2004年10月18日 優(yōu)先權日2004年10月18日
發(fā)明者張元亭, 鄭定昌, 滕曉菲 申請人:香港中文大學