專利名稱：一種利用心跳象征信號(hào)檢測(cè)脈搏波的方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種脈搏波檢測(cè)方法，尤其涉及利用心電信號(hào)來(lái)指導(dǎo)脈搏波的查找、增強(qiáng)抗干擾性能的脈搏波檢測(cè)方法及裝置，以及包括該裝置的電子血壓計(jì)。
背景技術(shù)：
目前進(jìn)行無(wú)創(chuàng)血壓測(cè)量時(shí)，通常采用振蕩法，其測(cè)量過(guò)程是先給袖帶充氣，當(dāng)壓力達(dá)到大于人體的收縮壓后，則可以認(rèn)為血管已完全阻斷，此時(shí)，在袖帶處應(yīng)該不存在脈搏的搏動(dòng)。然后開(kāi)始緩慢放氣或臺(tái)階放氣，當(dāng)袖帶壓力小于收縮壓時(shí)，血管已經(jīng)有部分導(dǎo)通，此時(shí)脈搏搏動(dòng)會(huì)隨著袖帶壓力的下降而逐漸增強(qiáng)，由于脈搏搏動(dòng)的影響，將使袖帶的壓力出現(xiàn)小范圍的波動(dòng)，也即是在壓力信號(hào)上疊加了一個(gè)振蕩信號(hào)，同樣這種振蕩信號(hào)隨著袖帶壓力的下降而逐漸增強(qiáng)。但當(dāng)袖帶壓力減小到一定程度后，振蕩信號(hào)的幅度反而會(huì)開(kāi)始下降。這主要是因?yàn)樾鋷毫p小，使得人體皮下組織對(duì)脈搏搏動(dòng)的衰減作用逐漸增強(qiáng)。當(dāng)袖帶壓力持續(xù)下降，這種衰減作用越來(lái)越明顯，振蕩信號(hào)的幅度下降也越明顯。通過(guò)搜索不同壓力下的脈搏波幅度，得到脈搏壓力和脈搏波幅度的對(duì)應(yīng)關(guān)系曲線。然后查找最大脈搏波幅度對(duì)應(yīng)的壓力，認(rèn)為是平均壓；利用平均壓對(duì)應(yīng)的脈搏波幅度，乘以收縮壓幅度系數(shù)，得到收縮壓對(duì)應(yīng)的脈搏波幅度，然后根據(jù)對(duì)應(yīng)關(guān)系曲線向袖帶壓力高的方向計(jì)算出對(duì)應(yīng)的袖帶壓力，認(rèn)為是收縮壓；利用平均壓對(duì)應(yīng)的脈搏波幅度，乘以舒張壓幅度系數(shù)，得到舒張壓對(duì)應(yīng)的脈搏波幅度，然后根據(jù)對(duì)應(yīng)關(guān)系曲線向袖帶壓力低的方向計(jì)算出袖帶的壓力，認(rèn)為是舒張壓，這種計(jì)算平均壓、收縮壓和舒張壓的方法稱為比率法。傳統(tǒng)的測(cè)量方法中，測(cè)量結(jié)果很容易受到手臂運(yùn)動(dòng)等各種干擾，導(dǎo)致測(cè)不出結(jié)果甚至測(cè)出偏差較大的結(jié)果。
因測(cè)量時(shí)需要將袖套綁縛在病人胳膊上并充氣到一定壓力，病人不可避免的感覺(jué)到壓迫，在無(wú)意識(shí)的情況下會(huì)出現(xiàn)抖動(dòng)，或者病人的病情導(dǎo)致出現(xiàn)肌顫等情況，或者在手術(shù)過(guò)程或其它情況下，病人的手臂遭受到外界的觸動(dòng)而意外的抖動(dòng)等，這些情況下，脈搏波的基線和幅度會(huì)受到影響，傳統(tǒng)的尋找脈搏波幅值的方法很難保證其準(zhǔn)確性，導(dǎo)致識(shí)別到錯(cuò)誤的脈搏波幅度的概率增大。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的主要目的就是為了解決現(xiàn)有技術(shù)的問(wèn)題，提供一種檢測(cè)脈搏波的方法，利用反映心臟跳動(dòng)的心跳象征信號(hào)來(lái)減少干擾，提高脈搏波檢測(cè)的準(zhǔn)確性。
本發(fā)明的另一目的就是為了解決現(xiàn)有技術(shù)的問(wèn)題，提供一種脈搏波檢測(cè)裝置，利用反映心臟跳動(dòng)的心跳象征信號(hào)來(lái)減少干擾，提高脈搏波檢測(cè)的準(zhǔn)確性。
本發(fā)明的又一目的就是提供一種電子血壓計(jì)，提高脈搏波曲線的準(zhǔn)確性，從而提高利用振蕩法測(cè)量血壓的準(zhǔn)確性。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明公開(kāi)了一種利用心跳象征信號(hào)檢測(cè)脈搏波的方法，包括以下步驟A1、將袖帶設(shè)置在身體的規(guī)定部位；B1、控制袖帶充氣到一定的壓力，使袖帶壓迫動(dòng)脈，然后逐漸放氣；C1、在放氣過(guò)程中，采樣袖帶內(nèi)的壓力；D1、檢測(cè)出該壓力下的脈搏波，采樣心電信號(hào)，并記錄因心臟跳動(dòng)所產(chǎn)生的心跳象征信號(hào)出現(xiàn)的時(shí)刻；E1、檢測(cè)脈搏波相對(duì)于心跳象征信號(hào)的參考延遲值；F1、在心跳象征信號(hào)延遲參考延遲值后的有效范圍內(nèi)搜索脈搏波；G1、根據(jù)搜索出的脈搏波得到該壓力下的基準(zhǔn)脈搏波。
其中，所述心跳象征信號(hào)優(yōu)選為R波或血氧脈搏波。
其中，所述有效范圍為以心跳象征信號(hào)延遲參考延遲值后的點(diǎn)為中心前后1/15秒的范圍。
其中，所述步驟E1的優(yōu)選方案包括以下步驟E11、檢測(cè)心跳象征信號(hào)和檢測(cè)出的脈搏波之間的間距值；E12、建立間距數(shù)組，所述間距數(shù)組中的間距值兩兩之間相差全部小于設(shè)定差值；E13、將間距數(shù)組中的間距值平均后作為參考延遲值。
上述步驟的優(yōu)選方案是所述間距值數(shù)組中的間距值的最小數(shù)量是3個(gè)，所述設(shè)定差值為1/15秒。
為不斷對(duì)參考延遲值進(jìn)行修正，在步驟E13之后還包括以下步驟E14、在心跳象征信號(hào)延遲參考延遲值后的有效范圍內(nèi)搜索下一個(gè)脈搏波，并將該脈搏波與相應(yīng)心跳象征信號(hào)的間距值加入間距數(shù)組；E15、將間距數(shù)組的間距值進(jìn)行排序，尋找與數(shù)組內(nèi)的其他間距值兩兩相差小于設(shè)定差值最多的間距值的集合；E16、用集合內(nèi)間距值的平均值更新參考延遲值。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還公開(kāi)了一種脈搏波檢測(cè)裝置，包括袖帶，設(shè)置在身體的規(guī)定部位；氣壓控制模塊，對(duì)袖帶進(jìn)行充氣到一定的壓力，使袖帶壓迫動(dòng)脈，并能夠逐漸放氣；壓力檢測(cè)模塊，檢測(cè)所述袖帶內(nèi)的壓力；脈搏波檢測(cè)模塊，檢測(cè)脈搏搏動(dòng)因受袖帶壓迫而產(chǎn)生的脈搏波信號(hào)；心電信號(hào)檢測(cè)模塊，檢測(cè)因心臟跳動(dòng)所產(chǎn)生的心跳象征信號(hào)，并記錄其出現(xiàn)的時(shí)刻；參考延遲值檢測(cè)模塊，檢測(cè)脈搏波相對(duì)于心跳象征信號(hào)在時(shí)間上的的參考延遲值；脈搏波搜索模塊，用于在心跳象征信號(hào)延遲參考延遲值后的有效范圍內(nèi)搜索脈搏波；基準(zhǔn)脈搏波計(jì)算模塊，根據(jù)搜索出的脈搏波得到不同壓力下的基準(zhǔn)脈搏波。
其中，所述心跳象征信號(hào)優(yōu)選為R波或血氧脈搏波。
其中，所述有效范圍為以心跳象征信號(hào)延遲參考延遲值后的點(diǎn)為中心前后1/15秒的范圍。
所述參考延遲值檢測(cè)模塊包括間距值檢測(cè)單元，檢測(cè)心跳象征信號(hào)和檢測(cè)出的脈搏波之間的間距值；間距數(shù)組處理單元，建立間距數(shù)組，所述間距數(shù)組中的間距值兩兩之間相差全部小于設(shè)定差值；參考延遲值計(jì)算單元，將間距數(shù)組中的間距值平均后作為參考延遲值。
所述間距值數(shù)組中的間距值的最小數(shù)量?jī)?yōu)選是3個(gè)，所述設(shè)定差值優(yōu)選為1/15秒。
為不斷對(duì)參考延遲值進(jìn)行修正，本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)是還包括參考延遲值更新模塊，用于將在心跳象征信號(hào)延遲參考延遲值后的有效范圍內(nèi)搜索到的下一個(gè)脈搏波與相應(yīng)心跳象征信號(hào)的間距值加入間距數(shù)組，將間距數(shù)組的間距值進(jìn)行排序，尋找與數(shù)組內(nèi)的其他間距值兩兩相差小于設(shè)定差值最多的間距值的集合，用集合內(nèi)間距值的平均值更新參考延遲值檢測(cè)模塊中的參考延遲值。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還公開(kāi)了一種電子血壓計(jì)，包括袖帶，設(shè)置在身體的規(guī)定部位；氣壓控制模塊，對(duì)袖帶進(jìn)行充氣到一定的壓力，使袖帶壓迫動(dòng)脈，并能夠逐漸放氣；壓力檢測(cè)模塊，檢測(cè)所述袖帶內(nèi)的壓力；脈搏波檢測(cè)模塊，檢測(cè)脈搏搏動(dòng)因受袖帶壓迫而產(chǎn)生的脈搏波信號(hào)；心電信號(hào)檢測(cè)模塊，檢測(cè)因心臟跳動(dòng)所產(chǎn)生的心跳象征信號(hào)，并記錄其出現(xiàn)的時(shí)刻；參考延遲值檢測(cè)模塊，檢測(cè)脈搏波相對(duì)于心跳象征信號(hào)在時(shí)間上的的參考延遲值；脈搏波搜索模塊，用于在心跳象征信號(hào)延遲參考延遲值后的有效范圍內(nèi)搜索脈搏波；基準(zhǔn)脈搏波計(jì)算模塊，根據(jù)搜索出的脈搏波得到不同壓力下的基準(zhǔn)脈搏波；血壓計(jì)算模塊，根據(jù)得出的壓力序列和基準(zhǔn)脈搏波序列，采用比率法計(jì)算平均壓、收縮壓和舒張壓。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還公開(kāi)了一種電子血壓計(jì)，包括袖帶，設(shè)置在身體的規(guī)定部位；氣壓控制模塊，對(duì)袖帶進(jìn)行充氣到一定的壓力，使袖帶壓迫動(dòng)脈，并能夠逐漸放氣；壓力檢測(cè)模塊，檢測(cè)所述袖帶內(nèi)的壓力；脈搏波檢測(cè)模塊，檢測(cè)脈搏搏動(dòng)因受袖帶壓迫而產(chǎn)生的脈搏波信號(hào)；心電信號(hào)檢測(cè)模塊，檢測(cè)因心臟跳動(dòng)所產(chǎn)生的心跳象征信號(hào)，并記錄其出現(xiàn)的時(shí)刻；處理模塊，用于檢測(cè)脈搏波相對(duì)于心跳象征信號(hào)的參考延遲值，在心跳象征信號(hào)延遲參考延遲值后的有效范圍內(nèi)搜索脈搏波，根據(jù)搜索出的脈搏波得到不同壓力下的基準(zhǔn)脈搏波，根據(jù)得出的壓力序列和基準(zhǔn)脈搏波序列，采用比率法計(jì)算平均壓、收縮壓和舒張壓。
本發(fā)明的效果1)利用心臟跳動(dòng)后噴出的血液對(duì)血管的壓迫力傳遞到手臂血管臂的延遲時(shí)間對(duì)同一個(gè)人基本保持不變的原理，在R波或血氧脈搏波出現(xiàn)后固定時(shí)間區(qū)域內(nèi)尋找脈搏波，可有效排除干擾，提高脈搏波檢測(cè)的準(zhǔn)確性。2)合理檢測(cè)出R波或血氧脈搏波與脈搏波的參考延遲值，有利于脈搏波的定位搜索，更進(jìn)步減少了將干擾信號(hào)作為脈搏波的幾率。3)根據(jù)后面檢測(cè)的R波或血氧脈搏波和脈搏波，不斷修正參考延遲值，使用于指導(dǎo)脈搏波定位搜索的參考延遲值更接近實(shí)際間距，又進(jìn)一步提高了脈搏波檢測(cè)的抗干擾性和準(zhǔn)確性。
本發(fā)明的特征及優(yōu)點(diǎn)將通過(guò)實(shí)施例結(jié)合附圖進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

圖1是本發(fā)明一種實(shí)施例的連接框圖；圖2是本發(fā)明一種實(shí)施例的流程圖；圖3是圖2中獲取參考延遲值的流程圖；圖4是更新參考延遲值的流程圖；圖5是圖2中用R波指導(dǎo)脈搏波定位搜索的流程圖。
具體實(shí)施方式如圖1所示，袖帶用于在測(cè)量血壓時(shí)佩戴在被測(cè)身體的規(guī)定部位，通常是佩戴在手臂上，也可以佩戴在手腕上。氣壓控制模塊與袖帶相連通，氣壓控制模塊包括馬達(dá)、充氣單元、閥門(mén)和邏輯控制單元，馬達(dá)、充氣單元、袖帶、閥門(mén)構(gòu)成充氣通路，受邏輯控制單元的控制。首先關(guān)閉閥門(mén)，給馬達(dá)上電，讓袖套充氣到指定的壓力，然后停止充氣，打開(kāi)閥門(mén)，控制放氣閥對(duì)袖帶進(jìn)行逐漸放氣，例如臺(tái)階放氣。壓力檢測(cè)模塊包括壓力傳感器、放大器和A/D轉(zhuǎn)換器，壓力傳感器被放置在袖帶內(nèi)與動(dòng)脈靠近，在放氣過(guò)程中，壓力傳感器檢測(cè)袖帶內(nèi)的壓力，將壓力轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸出，放大器將電信號(hào)進(jìn)行放大，然后分成兩路，其中第一路直接輸出到A/D轉(zhuǎn)換器，計(jì)算后獲得當(dāng)前的壓力。第二路輸出到脈搏波檢測(cè)模塊，脈搏波檢測(cè)模塊包括高通濾波器，濾掉直流的壓力信號(hào)，然后放大輸出到A/D轉(zhuǎn)換器，獲得交流的脈搏波信號(hào)。心電信號(hào)檢測(cè)模塊，利用現(xiàn)有手段檢測(cè)出R波，并記錄其出現(xiàn)的時(shí)刻。參考延遲值檢測(cè)模塊接收心電信號(hào)檢測(cè)模塊輸出的R波和其出現(xiàn)的時(shí)刻，同時(shí)也接收脈搏波檢測(cè)模塊輸出的脈搏波，將脈搏波與R波相比較，檢測(cè)出脈搏波相對(duì)于R波在時(shí)間上的參考延遲值。脈搏波搜索模塊根據(jù)參考延遲值來(lái)指導(dǎo)脈搏波的定位搜索，即將R波出現(xiàn)的時(shí)刻延遲參考延遲值后的有效范圍內(nèi)搜索脈搏波，該有效范圍優(yōu)選為延遲參考延遲值后的點(diǎn)為中心前后1/15秒的范圍，如果以75Hz的采樣頻率來(lái)采樣，則該有效范圍為延遲參考延遲值后的點(diǎn)為中心的前后5個(gè)采樣點(diǎn)，不在這個(gè)范圍內(nèi)搜索到的脈搏波，認(rèn)為不是血壓脈搏波幅值，是干擾。參考延遲值更新模塊接收脈搏波搜索模塊在R波延遲參考延遲值后的有效范圍內(nèi)搜索到的下一個(gè)脈搏波，并將該脈搏波與相應(yīng)心跳象征信號(hào)的間距值加入間距數(shù)組，將間距數(shù)組的間距值進(jìn)行排序，尋找與數(shù)組內(nèi)的其他間距值兩兩相差小于設(shè)定差值最多的點(diǎn)的集合，用集合內(nèi)間距值的平均值更新參考延遲值檢測(cè)模塊中的參考延遲值。基準(zhǔn)脈搏波計(jì)算模塊根據(jù)同一壓力下找到的若干個(gè)脈搏波峰值，采用相似波聚類法，找出相似的脈搏波幅值，平均后做為當(dāng)前壓力下的基準(zhǔn)脈搏波幅值。上述各模塊組成脈搏波檢測(cè)裝置，然后將A/D轉(zhuǎn)換后的壓力序列和與壓力相對(duì)應(yīng)的基準(zhǔn)脈搏波序列可以先存儲(chǔ)在存儲(chǔ)模塊中，優(yōu)化處理模塊讀取存儲(chǔ)模塊中的壓力序列和基準(zhǔn)脈搏波序列，對(duì)壓力序列和基準(zhǔn)脈搏波序列進(jìn)行歸一化、插值、加權(quán)平均等處理，然后輸出到血壓計(jì)算模塊，血壓計(jì)算模塊采用比率法計(jì)算平均壓、收縮壓和舒張壓，因提高了脈搏波曲線的準(zhǔn)確性，從而實(shí)現(xiàn)血壓測(cè)量的抗干擾，提高利用振蕩法測(cè)量血壓的準(zhǔn)確性。還可以進(jìn)一步計(jì)算出脈率。
上述的參考延遲值檢測(cè)模塊、參考延遲值更新模塊、脈搏波搜索模塊、基準(zhǔn)脈搏波計(jì)算模塊、存儲(chǔ)模塊、優(yōu)化處理模塊和血壓計(jì)算模塊還可以集成在處理模塊中，采用軟件方式完成，例如集成在單片機(jī)中。
由于R波、血氧脈搏波周期和脈搏波周期反應(yīng)的都是心跳頻率，故相對(duì)應(yīng)的R波或血氧脈搏波和脈搏波的間距是一定的，這個(gè)間距反應(yīng)為自心臟跳動(dòng)后，血液傳遞脈動(dòng)到手臂的時(shí)間，對(duì)于同一個(gè)人這個(gè)時(shí)間延遲是一定的，沒(méi)有什么變化。根據(jù)這一特征，可以只在R波或血氧脈搏波后一定間距內(nèi)尋找脈搏波，能有效的去除干擾。本實(shí)施例的具體流程如圖2所示，包括以下步驟在步驟1，將袖帶充放氣到一個(gè)壓力臺(tái)階；在步驟2，在當(dāng)前壓力臺(tái)階下，定時(shí)中斷中，對(duì)振蕩信號(hào)也即是脈搏波信號(hào)進(jìn)行采樣，并對(duì)采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理；對(duì)R波脈沖進(jìn)行采樣，并記錄R波脈沖出現(xiàn)的時(shí)刻，然后執(zhí)行步驟3；在步驟3，判斷是否為第一個(gè)壓力臺(tái)階，如果是，則執(zhí)行步驟4，如果不是則執(zhí)行步驟5；在步驟4，獲取R波與對(duì)應(yīng)的脈搏波之間的參考間距值，然后執(zhí)行步驟6；在步驟5，更新參考間距值，然后執(zhí)行步驟6；在步驟6，根據(jù)參考間距值定位脈搏波的搜索范圍，并搜索出該范圍內(nèi)的脈搏波，其搜索范圍的優(yōu)選方案是將R波延遲參考延遲值后的點(diǎn)為中心前后1/15秒范圍內(nèi)的脈搏波。然后執(zhí)行步驟7；在步驟7，將同一壓力下的脈搏波進(jìn)行相似聚類法處理，找出相似的脈搏波幅值，平均后做為當(dāng)前壓力下的基準(zhǔn)脈搏波幅值，然后執(zhí)行步驟10；在步驟8，定時(shí)中斷中，對(duì)袖帶壓力值進(jìn)行采樣，然后執(zhí)行步驟9；在步驟9，對(duì)壓力采樣信號(hào)進(jìn)行處理，并將采樣值轉(zhuǎn)換成壓力單位mmHg值，獲得當(dāng)前壓力值，然后執(zhí)行步驟10；在步驟10，判斷是否繼續(xù)放氣，如果需要繼續(xù)放氣，則轉(zhuǎn)向執(zhí)行步驟1，如果不需要繼續(xù)放氣，則執(zhí)行步驟11；在步驟11，得到壓力序列和基準(zhǔn)脈搏波序列。
如果需要利用脈搏波來(lái)計(jì)算血壓，可再進(jìn)一步執(zhí)行步驟12；在步驟12，對(duì)壓力序列和基準(zhǔn)脈搏波序列進(jìn)行優(yōu)化處理，例如歸一化、插值和加權(quán)平均處理，然后執(zhí)行步驟13；在步驟13，查找出幅值最大的脈搏波，該脈搏波幅值所對(duì)應(yīng)的壓力值為平均壓，然后執(zhí)行步驟14；在步驟14，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)所得的幅度系數(shù)，利用比率法計(jì)算收縮壓和舒張壓。
對(duì)于在不同壓力下得到的一系列基準(zhǔn)脈搏波信號(hào)還可以進(jìn)行變化趨勢(shì)判斷，對(duì)于不滿足放氣過(guò)程中壓力底下脈搏波幅度變化趨勢(shì)的脈搏波幅度刪除，以確保此基準(zhǔn)脈搏波序列符合比率法所需要滿足的一些特性。
上述步驟中，首次獲取參考延遲值的流程如圖3所示，包括以下步驟在步驟401，接收R波和與該R波對(duì)應(yīng)的脈搏波，檢測(cè)R波和該脈搏波之間的間距值，然后執(zhí)行步驟402；在步驟402，建立間距數(shù)組，將間距值放入間距數(shù)組，然后執(zhí)行步驟403；在步驟403，判斷間距數(shù)組中間距值的數(shù)量是否大于2，如果是則執(zhí)行步驟404，如果不是則轉(zhuǎn)向執(zhí)行步驟401，繼續(xù)檢測(cè)R波和下一個(gè)脈搏波之間的間距值；在步驟404，計(jì)算間距數(shù)組中的間距值兩兩之間的差值，如果該間距值與其它間距值的相差全部小于1/15秒，則將該間距值保留在間距數(shù)組中，然后執(zhí)行步驟405，如果該間距值與其它間距值的差值不是全部小于1/15秒，則將該間距值刪除；該步驟中，將設(shè)定差值優(yōu)選為1/15秒，是因?yàn)樵O(shè)定差值太小的話容易漏檢血壓脈搏波，設(shè)定差值太大的話抗干擾性能會(huì)降低，如果以75Hz的采樣頻率來(lái)采樣，則設(shè)定差值優(yōu)選為5個(gè)采樣點(diǎn)；在步驟405，判斷間距數(shù)組中的間距值的數(shù)量是否達(dá)到3，如果是則執(zhí)行步驟406，如果不是則執(zhí)行步驟401；在步驟406，將間距數(shù)組中的間距值平均后作為參考延遲值。
上述步驟中，更新參考延遲值的流程如圖4所示，包括以下步驟在步驟501，在R波延遲參考延遲值后的有效范圍內(nèi)搜索下一個(gè)脈搏波，然后執(zhí)行步驟502；在步驟502，在脈搏波的搜索中已經(jīng)找到波谷和脈搏波基準(zhǔn)點(diǎn)，然后執(zhí)行步驟503；在步驟503，計(jì)算該脈搏波與前一個(gè)R波之間的間距值，并將該間距值加入間距數(shù)組，然后執(zhí)行步驟504；在步驟504，判斷間距數(shù)組的間距值的數(shù)量是否大于2，如果是則執(zhí)行步驟505，如果不是則轉(zhuǎn)向步驟501，繼續(xù)搜索下一個(gè)脈搏波；在步驟505，將間距數(shù)組的間距值進(jìn)行排序，然后執(zhí)行步驟506；在步驟506，尋找與數(shù)組內(nèi)的其他間距值兩兩相差小于5最多的間距值，組成集合，如果符合條件的間距值只有一個(gè)，則將該間距值和其附近的間距值一起組成集合，然后執(zhí)行步驟507；
在步驟507，將集合內(nèi)的間距值進(jìn)行平均，然后執(zhí)行步驟508；在步驟508，用集合內(nèi)間距值的平均值更新為參考延遲值。
其中用R波指導(dǎo)脈搏波定位搜索的流程如圖5所示，包括以下步驟在步驟601，在R波延遲參考延遲值后的有效范圍內(nèi)搜索下一個(gè)脈搏波，然后執(zhí)行步驟602；在步驟602，判斷該脈搏波與相應(yīng)R波之間的間距值是否在參考延遲值的正負(fù)5的范圍內(nèi)，即判斷該脈搏波是否在將R波延遲參考延遲值后的點(diǎn)為中心前后5個(gè)點(diǎn)的范圍內(nèi)，如果是則執(zhí)行步驟603，如果不是則將該脈搏波丟棄，然后執(zhí)行步驟601；在步驟603，保存當(dāng)前脈搏波幅度，進(jìn)入脈搏波序列判斷。
經(jīng)過(guò)試驗(yàn)室測(cè)試證明，在使用BIO-TECK模擬器，輸出各種干擾類型的情況下，引入心電R波來(lái)定位脈搏波搜索的算法，能測(cè)量出更準(zhǔn)確的血壓結(jié)果，對(duì)比結(jié)果見(jiàn)表1。
表1
從表中可以看出，在四種模式下，加入R波抗干擾算法，測(cè)量準(zhǔn)確性明顯提高，特別在運(yùn)動(dòng)等級(jí)8模式下，引入R波抗干擾算法，可以準(zhǔn)確的計(jì)算出血壓值。
同理，將上述實(shí)施例中的心電R波換成血氧脈搏波上的特征點(diǎn)，比如峰值點(diǎn)或谷值點(diǎn)，也可以用來(lái)指導(dǎo)和定位血壓脈搏波的搜索。
綜上所述，本發(fā)明采用心電R波信號(hào)來(lái)定位的搜索脈搏波幅度，和當(dāng)前大多數(shù)血壓測(cè)量采用的直接在脈搏波信號(hào)中搜索脈搏波峰值的方法相比，提高了抗干擾的能力，在運(yùn)動(dòng)、心率不齊存在的情況下，可以有效提高血壓測(cè)量準(zhǔn)確性。
權(quán)利要求
1.一種利用心跳象征信號(hào)檢測(cè)脈搏波的方法，其特征在于包括以下步驟A1、將袖帶設(shè)置在身體的規(guī)定部位；B1、控制袖帶充氣到一定的壓力，使袖帶壓迫動(dòng)脈，然后逐漸放氣；C1、在放氣過(guò)程中，采樣袖帶內(nèi)的壓力；D1、檢測(cè)出該壓力下的脈搏波，采樣心電信號(hào)，并記錄因心臟跳動(dòng)所產(chǎn)生的心跳象征信號(hào)出現(xiàn)的時(shí)刻；E1、檢測(cè)脈搏波相對(duì)于心跳象征信號(hào)的參考延遲值；F1、在心跳象征信號(hào)延遲參考延遲值后的有效范圍內(nèi)搜索脈搏波；G1、根據(jù)搜索出的脈搏波得到該壓力下的基準(zhǔn)脈搏波。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述心跳象征信號(hào)為R波或血氧脈搏波。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于所述有效范圍為以心跳象征信號(hào)延遲參考延遲值后的點(diǎn)為中心前后1/15秒的范圍。
4.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于所述步驟E1包括以下步驟E11、檢測(cè)心跳象征信號(hào)和檢測(cè)出的脈搏波之間的間距值；E12、建立間距數(shù)組，所述間距數(shù)組中的間距值兩兩之間相差全部小于設(shè)定差值；E13、將間距數(shù)組中的間距值平均后作為參考延遲值。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于在所述間距值數(shù)組中的間距值的最小數(shù)量是3個(gè)，所述設(shè)定差值為1/15秒。
6.如權(quán)利要求4或5所述的方法，其特征在于在步驟E13之后還包括以下步驟E14、在心跳象征信號(hào)延遲參考延遲值后的有效范圍內(nèi)搜索下一個(gè)脈搏波，并將該脈搏波與相應(yīng)心跳象征信號(hào)的間距值加入間距數(shù)組；E15、將間距數(shù)組的間距值進(jìn)行排序，尋找與數(shù)組內(nèi)的其他間距值兩兩相差小于設(shè)定差值最多的間距值的集合；E16、用集合內(nèi)間距值的平均值更新參考延遲值。
7.一種脈搏波檢測(cè)裝置，包括袖帶，設(shè)置在身體的規(guī)定部位；氣壓控制模塊，對(duì)袖帶進(jìn)行充氣到一定的壓力，使袖帶壓迫動(dòng)脈，并能夠逐漸放氣；壓力檢測(cè)模塊，檢測(cè)所述袖帶內(nèi)的壓力；脈搏波檢測(cè)模塊，檢測(cè)脈搏搏動(dòng)因受袖帶壓迫而產(chǎn)生的脈搏波信號(hào)；其特征在于還包括心電信號(hào)檢測(cè)模塊，檢測(cè)因心臟跳動(dòng)所產(chǎn)生的心跳象征信號(hào)，并記錄其出現(xiàn)的時(shí)刻；參考延遲值檢測(cè)模塊，檢測(cè)脈搏波相對(duì)于心跳象征信號(hào)的參考延遲值；脈搏波搜索模塊，用于在心跳象征信號(hào)延遲參考延遲值后的有效范圍內(nèi)搜索脈搏波；基準(zhǔn)脈搏波計(jì)算模塊，根據(jù)搜索出的脈搏波得到不同壓力下的基準(zhǔn)脈搏波。
8.如權(quán)利要求7所述的脈搏波檢測(cè)裝置，其特征在于所述心跳象征信號(hào)為R波或血氧脈搏波。
9.如權(quán)利要求8所述的脈搏波檢測(cè)裝置，其特征在于所述有效范圍為以心跳象征信號(hào)延遲參考延遲值后的點(diǎn)為中心前后1/15秒的范圍。
10.如權(quán)利要求7至9中任一項(xiàng)所述的脈搏波檢測(cè)裝置，其特征在于所述參考延遲值檢測(cè)模塊包括間距值檢測(cè)單元，檢測(cè)心跳象征信號(hào)和檢測(cè)出的脈搏波之間的間距值；間距數(shù)組處理單元建立間距數(shù)組，所述間距數(shù)組中的間距值兩兩之間相差全部小于設(shè)定差值；參考延遲值計(jì)算單元，將間距數(shù)組中的間距值平均后作為參考延遲值。
11.如權(quán)利要求10所述的脈搏波檢測(cè)裝置，其特征在于所述間距值數(shù)組中的間距值的最小數(shù)量是3個(gè)，所述設(shè)定差值為1/15秒。
12.如權(quán)利要求10或11所述的脈搏波檢測(cè)裝置，其特征在于還包括參考延遲值更新模塊，用于將在心跳象征信號(hào)延遲參考延遲值后的有效范圍內(nèi)搜索到的下一個(gè)脈搏波與相應(yīng)心跳象征信號(hào)的間距值加入間距數(shù)組，將間距數(shù)組的間距值進(jìn)行排序，尋找與數(shù)組內(nèi)的其他間距值兩兩相差小于設(shè)定差值最多的間距值的集合，用集合內(nèi)間距值的平均值更新參考延遲值檢測(cè)模塊中的參考延遲值。
13.一種電子血壓計(jì)，包括袖帶，設(shè)置在身體的規(guī)定部位；氣壓控制模塊，對(duì)袖帶進(jìn)行充氣到一定的壓力，使袖帶壓迫動(dòng)脈，并能夠逐漸放氣；壓力檢測(cè)模塊，檢測(cè)所述袖帶內(nèi)的壓力；脈搏波檢測(cè)模塊，檢測(cè)脈搏搏動(dòng)因受袖帶壓迫而產(chǎn)生的脈搏波信號(hào)；其特征在于還包括心電信號(hào)檢測(cè)模塊，檢測(cè)因心臟跳動(dòng)所產(chǎn)生的心跳象征信號(hào)，并記錄其出現(xiàn)的時(shí)刻；參考延遲值檢測(cè)模塊，檢測(cè)脈搏波相對(duì)于心跳象征信號(hào)的參考延遲值；脈搏波搜索模塊，用于在心跳象征信號(hào)延遲參考延遲值后的有效范圍內(nèi)搜索脈搏波；基準(zhǔn)脈搏波計(jì)算模塊，根據(jù)搜索出的脈搏波得到不同壓力下的基準(zhǔn)脈搏波；血壓計(jì)算模塊，根據(jù)得出的壓力序列和基準(zhǔn)脈搏波序列，采用比率法計(jì)算平均壓、收縮壓和舒張壓。
14.一種電子血壓計(jì)，包括袖帶，設(shè)置在身體的規(guī)定部位；氣壓控制模塊，對(duì)袖帶進(jìn)行充氣到一定的壓力，使袖帶壓迫動(dòng)脈，并能夠逐漸放氣；壓力檢測(cè)模塊，檢測(cè)所述袖帶內(nèi)的壓力；脈搏波檢測(cè)模塊，檢測(cè)脈搏搏動(dòng)因受袖帶壓迫而產(chǎn)生的脈搏波信號(hào)；其特征在于還包括心電信號(hào)檢測(cè)模塊，檢測(cè)因心臟跳動(dòng)所產(chǎn)生的心跳象征信號(hào)，并記錄其出現(xiàn)的時(shí)刻；處理模塊，用于檢測(cè)脈搏波相對(duì)于心跳象征信號(hào)的參考延遲值，在心跳象征信號(hào)延遲參考延遲值后的有效范圍內(nèi)搜索脈搏波，根據(jù)搜索出的脈搏波得到該壓力下的基準(zhǔn)脈搏波，根據(jù)得出的壓力序列和基準(zhǔn)脈搏波序列，采用比率法計(jì)算平均壓、收縮壓和舒張壓。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種利用心跳象征信號(hào)檢測(cè)脈搏波的方法及裝置，檢測(cè)出R波和脈搏波的在時(shí)間上的間距值，獲取參考間距值，利用參考間距值來(lái)定位搜索脈搏波幅度，獲取不同壓力下的基準(zhǔn)脈搏波幅度，從而進(jìn)一步采用比率法計(jì)算平均壓、收縮壓和舒張壓。本發(fā)明和當(dāng)前大多數(shù)血壓測(cè)量采用的直接在脈搏波信號(hào)中搜索脈搏波峰值的方法相比，提高了抗干擾的能力，在運(yùn)動(dòng)、心率不齊存在的情況下，可以有效提高血壓測(cè)量準(zhǔn)確性。
文檔編號(hào)A61B5/024GK1985750SQ20051002239
公開(kāi)日2007年6月27日 申請(qǐng)日期2005年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月21日
發(fā)明者胡剛, 陶波, 葉繼倫 申請(qǐng)人:深圳邁瑞生物醫(yī)療電子股份有限公司