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

背景技術(shù)：

隨著生活水平提高，工作、學(xué)習(xí)節(jié)奏的加快，高血壓人群正有擴(kuò)大化、年輕化趨勢(shì)，那么對(duì)高血壓人群的篩查、監(jiān)護(hù)、預(yù)防，成為醫(yī)療電子的熱門(mén)課題。目前通用的準(zhǔn)確測(cè)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(wú)法連續(xù)監(jiān)測(cè)，攜帶也不方便，只能是一個(gè)不友好的測(cè)量?jī)x器。于是科學(xué)家長(zhǎng)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(jié)合的血壓測(cè)量技術(shù)，利用同一脈搏波從心電r波傳輸至ppg特征點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為ptt，該方法理論上比較準(zhǔn)確測(cè)試血壓，但在實(shí)際應(yīng)用中由于ecg的獲取需要導(dǎo)鏈，不方便在可穿戴產(chǎn)品上實(shí)現(xiàn)，另外ecg對(duì)被測(cè)者的狀態(tài)要求較高，所以波形變化復(fù)雜，盡管如此，很多研究機(jī)構(gòu)還是堅(jiān)持這個(gè)方向。

2、兩路ppg的血壓測(cè)量技術(shù)，通過(guò)放在人體不同部位的脈搏傳感器，獲取ppg信號(hào)間隔同樣是ptt計(jì)算血壓，該方法實(shí)現(xiàn)的難度也相對(duì)較大，因?yàn)楂@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(cè)量，該方法是最人性化的實(shí)現(xiàn)方式，可以在人體任意部位設(shè)計(jì)產(chǎn)品，但是由于僅僅依靠ppg信號(hào)，另外ppg信號(hào)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(hào)失真，血壓計(jì)算就變成理論的可能。

另外，目前通過(guò)脈搏波測(cè)血壓是熱門(mén)課題，各技術(shù)流派都想擺脫充氣泵式血壓計(jì)，使得血壓測(cè)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(zhǔn)確無(wú)誤的獲得脈搏波，因此目前通過(guò)脈搏波測(cè)量血壓就變成了理論的可能。各技術(shù)分別通過(guò)光電、心電電極、機(jī)械壓力等方式做血壓測(cè)量，由于不同的人有不同的年齡、性別、身高、體重、甚至飲食習(xí)慣、地域、工作的不同都會(huì)導(dǎo)致血壓計(jì)算公式的調(diào)整，最后使脈搏波測(cè)血壓變得無(wú)所適從。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種脈搏波連續(xù)血壓監(jiān)測(cè)裝置，其主要利用現(xiàn)有的脈搏波計(jì)算血壓的技術(shù)，利用每個(gè)生命個(gè)體的不同特征，先學(xué)習(xí)、記憶，再比對(duì)，進(jìn)而分析判斷，血液流動(dòng)的特征。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題所采取的技術(shù)方案如下：

一種脈搏波連續(xù)血壓監(jiān)測(cè)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(diǎn)獲取單元、血壓計(jì)算分析單元；其中傅立葉變換單元用于對(duì)脈搏波數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波傅立葉變換處理；脈搏波血壓特征點(diǎn)獲取單元用于獲取脈搏波血壓特征點(diǎn)；血壓計(jì)算分析單元用于對(duì)血壓進(jìn)行計(jì)算和分析；

人體感應(yīng)傳感器，用于對(duì)佩戴特征進(jìn)行判斷；

加速度傳感器，用于對(duì)人體狀態(tài)識(shí)別；

溫度傳感器，用于識(shí)別人體所處環(huán)境溫度；

紫外線傳感器，用于判斷戶外活動(dòng)曬太陽(yáng)時(shí)長(zhǎng)；

標(biāo)準(zhǔn)血壓計(jì)，用于測(cè)量血壓，輸入血壓心率信息，通過(guò)與血壓計(jì)心率信息比對(duì)，校準(zhǔn)被測(cè)者血壓；

微處理器mcu，分別電性連接人體感應(yīng)傳感器、加速度傳感器、紫外線傳感器、標(biāo)準(zhǔn)血壓計(jì)、血壓計(jì)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(hào)數(shù)據(jù)，包括：利用高靈敏度光電心率傳感器，結(jié)合加速度傳感器判斷身體狀態(tài)、結(jié)合溫度、脈率、ppg主要特征點(diǎn)，通過(guò)校準(zhǔn)以及自學(xué)習(xí)的方式，針對(duì)每個(gè)被檢測(cè)個(gè)體的特征，有的放矢長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)其不同生活狀態(tài)下的血壓變化趨勢(shì)，提醒高血壓病人的血壓變化，預(yù)防正常人群的高血壓趨勢(shì)。

優(yōu)選地，所述脈搏波處理電路中，用于對(duì)脈搏進(jìn)行傅立葉變換，同時(shí)取出與血壓有明顯對(duì)應(yīng)關(guān)系的常數(shù)以及對(duì)應(yīng)的血壓算法。

優(yōu)選地，所述血壓算法為：取出血壓特征點(diǎn)snbp，然后做血壓計(jì)算sbp＝sbp0+((snbp-snbp0)/snbp0*sbp0)*k其中sbp代表收縮壓，sbp0代表校準(zhǔn)收縮壓，snbp代表當(dāng)前血壓特征點(diǎn)長(zhǎng)度，snbp0代表校準(zhǔn)血壓特征點(diǎn)長(zhǎng)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(guò)son2450放大電路，對(duì)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(diǎn)、血壓計(jì)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(yīng)傳感器為電容式，包括：son1575的皮膚感應(yīng)ic，其負(fù)責(zé)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(yīng)傳感器為電容式，型號(hào)為son1728，用于根據(jù)之前校準(zhǔn)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(shù)的關(guān)鍵點(diǎn)在于：(1)、光電脈搏波獲取電路；(2)、脈搏波通過(guò)濾波器濾波以及傅里葉變換；(3)、脈搏波血壓特征點(diǎn)獲取；(4)、血壓計(jì)算分析方法；(5)、電容式人體感應(yīng)傳感器對(duì)佩戴特征進(jìn)行判斷；(6)、加速度傳感器對(duì)人體狀態(tài)識(shí)別；(7)、精準(zhǔn)溫度傳感器識(shí)別人體所處環(huán)境溫度；(8)、通過(guò)氣泵袖帶式標(biāo)準(zhǔn)血壓計(jì)測(cè)量血壓，輸入血壓心率信息，通過(guò)與血壓計(jì)心率信息比對(duì)，校準(zhǔn)被測(cè)者血壓；(9)、紫外線傳感器判斷戶外活動(dòng)曬太陽(yáng)時(shí)長(zhǎng)。

本發(fā)明首先要使血壓連續(xù)監(jiān)測(cè)產(chǎn)品化、市場(chǎng)化、人性化。所以本發(fā)明技術(shù)采用光電方式獲取ppg，可以廣泛用于手表、手環(huán)、耳機(jī)、眼鏡等智能穿戴產(chǎn)品。本發(fā)明經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期心率采集、脈搏波獲取的經(jīng)驗(yàn)，基本不失真的獲取脈搏波。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)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(jié)合加速度傳感器判斷身體狀態(tài)、結(jié)合溫度、脈率、ppg主要特征點(diǎn)，通過(guò)校準(zhǔn)學(xué)習(xí)，針對(duì)每個(gè)被檢測(cè)個(gè)體的特征，有的放矢長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)其不同生活狀態(tài)下的血壓變化趨勢(shì)，提醒高血壓病人的血壓變化，預(yù)防正常人群的高血壓趨勢(shì)。

本發(fā)明要利用智能穿戴手環(huán)手表可以長(zhǎng)期佩戴通過(guò)脈搏波及人體環(huán)境溫度來(lái)長(zhǎng)期主動(dòng)監(jiān)測(cè)人體血壓變化狀況及趨勢(shì)，本發(fā)明不做檢測(cè)設(shè)備，不強(qiáng)調(diào)識(shí)別初次佩戴者的血壓狀況，而是通過(guò)學(xué)習(xí)佩戴者的體征特點(diǎn)、血壓與脈搏波之間的關(guān)系，通過(guò)心率、脈搏波、體位特征及生活習(xí)慣，長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)人體血壓變化趨勢(shì)，對(duì)高血壓病人的血壓異常波動(dòng)即時(shí)發(fā)現(xiàn)，對(duì)健康人群的高血壓趨勢(shì)及時(shí)發(fā)現(xiàn)預(yù)防。

附圖說(shuō)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(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例，對(duì)發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

參照?qǐng)D1與圖2，本發(fā)明提供一種脈搏波連續(xù)血壓監(jiān)測(cè)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(diǎn)獲取單元302、血壓計(jì)算分析單元303；其中傅立葉變換單元301用于對(duì)脈搏波數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波傅立葉變換處理；脈搏波血壓特征點(diǎn)獲取單元302用于獲取脈搏波血壓特征點(diǎn)；血壓計(jì)算分析單元303用于對(duì)血壓進(jìn)行計(jì)算和分析；

人體感應(yīng)傳感器40，用于對(duì)佩戴特征進(jìn)行判斷；

加速度傳感器50，用于對(duì)人體狀態(tài)識(shí)別；

溫度傳感器60，用于識(shí)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(dòng)曬太陽(yáng)時(shí)長(zhǎng)；

標(biāo)準(zhǔn)血壓計(jì)80，用于測(cè)量血壓，輸入血壓心率信息，通過(guò)與血壓計(jì)心率信息比對(duì)，校準(zhǔn)被測(cè)者血壓；

微處理器mcu10，分別電性連接人體感應(yīng)傳感器40、加速度傳感器50、紫外線傳感器70、標(biāo)準(zhǔn)血壓計(jì)80、血壓計(jì)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(shí)現(xiàn)中結(jié)合不同的結(jié)構(gòu)，要做適當(dāng)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(duì)應(yīng)關(guān)系的常數(shù)以及對(duì)應(yīng)的血壓算法如圖4。

通過(guò)傅立葉變換后所以特征點(diǎn)在同一水平線上，取出血壓特征點(diǎn)snbp，然后做血壓計(jì)算sbp＝sbp0+((snbp-snbp0)/snbp0*sbp0)*k其中sbp代表收縮壓，sbp0代表校準(zhǔn)收縮壓，snbp代表當(dāng)前血壓特征點(diǎn)長(zhǎng)度，snbp0代表校準(zhǔn)血壓特征點(diǎn)長(zhǎng)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(duì)不同人群的適應(yīng)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(zhǎng)期監(jiān)測(cè)問(wèn)題，利用本發(fā)明方法可以使手環(huán)、手表、耳機(jī)等智能穿戴產(chǎn)品以及手機(jī)平板等電子產(chǎn)品，通過(guò)光電脈搏傳感器，實(shí)現(xiàn)對(duì)被測(cè)者24小時(shí)連續(xù)監(jiān)測(cè)。目前光電脈搏波測(cè)血壓是世界難題，學(xué)術(shù)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(cè)血壓幾乎難以產(chǎn)品化。本發(fā)明通過(guò)人體感應(yīng)傳感器son1575，判斷被測(cè)者佩戴情況，光電脈搏波傳感器檢測(cè)脈搏波，利用本發(fā)明脈搏波濾波放大電路，通過(guò)mcu對(duì)脈搏波進(jìn)行傅立葉變換，使得脈搏波具有完好的一致性，再提取關(guān)鍵特征值結(jié)合傳感器判斷的體征體溫情況與血壓計(jì)的測(cè)試血壓進(jìn)行校準(zhǔn)，使脈搏波監(jiān)測(cè)血壓產(chǎn)品化，人性化，有的放矢長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)其不同生活狀態(tài)下的血壓變化趨勢(shì)，提醒高血壓病人的血壓變化，預(yù)防正常人群的高血壓趨勢(shì)。

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(chǎng)用做心率檢測(cè)，品質(zhì)和性能已經(jīng)得到了很好的印證。經(jīng)過(guò)son2450放大電路，對(duì)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(diǎn)、血壓計(jì)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(yīng)ic負(fù)責(zé)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(zhǔn)的血壓值，提供血壓算法的比例參數(shù)。使用時(shí)，被監(jiān)測(cè)者右上臂佩戴歐姆龍等品牌袖帶血壓計(jì)，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(jì)的數(shù)字通過(guò)串口發(fā)送給

bp1701，bp1701通過(guò)串口與智能穿戴設(shè)備的主控芯片進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。讀入指令：fe收縮壓舒張壓脈率0000.比如當(dāng)一個(gè)人收縮壓115、舒張壓70、脈率75時(shí)，串口輸入：fe73464b0000.bp1701通過(guò)17腳讀到脈搏波，計(jì)算脈率與輸入脈率進(jìn)行對(duì)比，如果誤差不超過(guò)10％，并且穩(wěn)定識(shí)別此時(shí)脈搏波中經(jīng)過(guò)傅里葉變換，本發(fā)明取點(diǎn)方式穩(wěn)定識(shí)別脈搏波特征，則認(rèn)為校準(zhǔn)數(shù)據(jù)有效。隨后當(dāng)被測(cè)者血壓發(fā)生變化，其脈搏波特征點(diǎn)與之前校準(zhǔn)特征點(diǎn)發(fā)生變化，bp1701通過(guò)串口對(duì)應(yīng)輸出當(dāng)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(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明披露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。