一種血壓測量裝置及提高血壓測量準(zhǔn)確度的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及獲取人體生理參數(shù)的方法及裝置，具體涉及一種血壓測量裝置，尤其涉及一種基于人體柯氏音振動信號連續(xù)采集和記錄的測量裝置及有效提高血壓測量準(zhǔn)確度的方法。本發(fā)明還涉及一種判斷動脈血管關(guān)閉態(tài)和開放態(tài)時(shí)刻的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]自從1905年俄國醫(yī)生NicolaiKorotkoff用柯氏音的出現(xiàn)和消失來判別收縮壓和舒張壓以來，經(jīng)過一個(gè)多世紀(jì)，世界上還沒有一臺真正意義上符合金標(biāo)準(zhǔn)電子化判別的血壓測量儀器，當(dāng)年Nicolai Korotkoff提出的人工聽診法仍然是當(dāng)前公認(rèn)的無創(chuàng)血壓測量的金標(biāo)準(zhǔn)。但也有缺點(diǎn)，就是不同的人可能測出不同的結(jié)果，有時(shí)差別較大，其結(jié)果受人為影響較大，例如不同人的聽力、分辨力和熟練度各異，對柯氏音的辨別上(即時(shí)間上)各有不同；人工放氣速度(國際標(biāo)準(zhǔn)放氣速度為每秒3-5mmHg)的快慢也會對測量的準(zhǔn)確度產(chǎn)生影響；一些血壓虛高者、心律不齊者、休克病人、柯氏音不消失等臨床表征聽診法無法準(zhǔn)確測量。一般來說，在人工測血壓時(shí)，不同的醫(yī)生對同一被測人不同時(shí)間的測量結(jié)果是有差別的。通常在5?15mmHg內(nèi)部認(rèn)為是正常差異。
[0003]目前，無創(chuàng)的血壓測量的方法主要有基于柯氏音的聽診法、示波法、觸診法、超聲法等?，F(xiàn)有市場上絕大多數(shù)的血壓計(jì)產(chǎn)品，都是基于示波法的。這一方法雖然測量穩(wěn)定性好，但是，由于醫(yī)學(xué)界長期以來均采用了基于柯氏音原理的水銀聽診法作為血壓測量的金標(biāo)準(zhǔn)，而示波法是通過記錄脈搏波和壓力波，采用最大波幅法來判斷平均壓，再根據(jù)人群統(tǒng)計(jì)得到幅度系數(shù)來估算收縮壓和舒張壓，顯然這種方法測量的血壓值是不夠準(zhǔn)確的，另外由于試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的不統(tǒng)一，各個(gè)廠家的算法也各不相同，并且脈搏波直接受血管壁硬度、心臟瓣膜狀況等公因數(shù)的影響，被測者的個(gè)體差異將導(dǎo)致測量結(jié)果存在固有誤差，顯然不能滿足被測量對象的個(gè)性化差異。此外，示波法電子血壓計(jì)的致命缺點(diǎn)是測量結(jié)果的準(zhǔn)確性差，可信度低，通常僅能滿足誤差小于1mm汞柱，而這種誤差將導(dǎo)致大量的誤診和漏診。因此，一直以來，使用示波法作為判決依據(jù)的電子血壓計(jì)的測量準(zhǔn)確性都在被不斷質(zhì)疑。在歐美部分國家，法律禁止醫(yī)院使用該類血壓計(jì)的測量記過作為診斷疾病的依據(jù)。但是，由于水銀聽診法的推廣過程中，一方面需要使用水銀，而這會對環(huán)境和使用者健康帶來危險(xiǎn)；另一方面，聽診過程需要在專業(yè)醫(yī)療從業(yè)人員的指導(dǎo)下才能有效進(jìn)行，否則普通用戶無法準(zhǔn)確地進(jìn)行操作。因此，聽診法雖好，但是卻無法在醫(yī)院以外得到大面積的推廣，而家庭多用電子示波法的血壓計(jì)測量血壓。
[0004]近幾年國內(nèi)出現(xiàn)了用電聽診等傳感器獲取柯氏音的電子血壓計(jì)。與金標(biāo)準(zhǔn)相比，其準(zhǔn)確性大為提高。在環(huán)境較安靜的情況下，大部分結(jié)果可以和聽診法基本一致。但由于在設(shè)計(jì)思路上仍然屬于柯氏音聲音信息的直接利用，缺乏從柯氏音發(fā)生的物理本質(zhì)上尋找解決方案，因此仍然存在易受干擾，檢測可靠性有限等諸多問題，影響了它的使用范圍。
[0005]綜上所述，基于柯氏音的發(fā)聲物理本質(zhì)，記錄柯氏音的連續(xù)振動生理信號，并構(gòu)建柯氏音信號與心臟、血管、血液等各類疾病的對應(yīng)關(guān)系和分析模型，將有效和準(zhǔn)確的為血壓測量、臨床診斷、家庭保健等多個(gè)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域提供技術(shù)支持。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明提供了一種基于柯氏音振動信號提高血壓測量準(zhǔn)確值的方法及血壓測量裝置，以克服公知技術(shù)中存在的缺陷。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種血壓測量裝置，能夠連續(xù)采集和記錄柯氏音生理振動信號以及其他生理信號參數(shù)，其包括多參數(shù)生理信號采集模塊(10)、信號處理模塊(20)、中央處理模塊(30)、液晶顯示模塊(40)、控制模塊(50)、全波形記錄顯示分析模塊(60)、存儲模塊(70)、網(wǎng)絡(luò)模塊(80);
[0008]所述多參數(shù)生理信號采集模塊(10)包括外層固定帶(11)、內(nèi)層固定帶(12)、固定帶壓力傳感器(13)、柯氏音傳感器(14)、柯氏音延遲采集模塊(15)、充/放氣控制單元(16)、溫濕度傳感器(17)、脈搏波傳感器(18)和運(yùn)動狀態(tài)識別模塊(19);
[0009]所述液晶顯示模塊(40)的顯示信息包括收縮壓、舒張壓、平均壓、脈率、測試編號、模擬水銀柱、溫濕度值、電量，該液晶顯示模塊(40)接收中央處理模塊(30)計(jì)算分析的連續(xù)柯氏音振動信號，并以水銀柱的圖形顯示；
[0010]所述控制模塊(50)包括多個(gè)按鍵控制單元，包括開始、停止、計(jì)數(shù)、背光、模式、設(shè)置、編號、加減按鍵，通過按鍵可以將控制指令發(fā)送到中央處理模塊(30)，完成數(shù)據(jù)的錄入、采集、分析、整理和輸出；
[0011]所述全波形記錄顯示分析模塊(60)為固定終端(61)和/或移動終端(62)和/或便攜式終端(63);
[0012]所述存儲模塊(70)接收中央處理模塊(30)的柯氏音數(shù)字信號及控制模塊(50)錄入的所有信息參數(shù)數(shù)據(jù)，存儲模塊(70)可自動或手動方式將數(shù)據(jù)復(fù)制到全波形記錄顯示分析模塊(60);
[0013]所述網(wǎng)絡(luò)模塊(80)接收中央處理模塊(30)的柯氏音數(shù)字信號及控制模塊(50)錄入的所有信息參數(shù)數(shù)據(jù)，網(wǎng)絡(luò)模塊(80)可將數(shù)據(jù)傳至云端進(jìn)行數(shù)據(jù)保存。
[0014]進(jìn)一步地，本發(fā)明的血壓測量裝置還包括傳感器穩(wěn)定結(jié)構(gòu)(120)，其固定在內(nèi)層固定帶的內(nèi)側(cè);傳感器穩(wěn)定結(jié)構(gòu)(120)包括碳纖維膜片(121)、固定套件(123)、固定橡膠圈卡件(124)和方形泡棉穩(wěn)定件(125);
[0015]固定套件(123)和固定橡膠圈卡件(124)將傳感器固定在橡膠圈內(nèi)，方形泡棉穩(wěn)定件(125)將碳纖維膜片(121)和固定橡膠圈卡件(124)固定在其中間的圓形槽內(nèi)。
[O 016 ]進(jìn)一步地，固定帶壓力傳感器(13)用于識別固定帶的對人體接觸面的壓力特征，將壓力信號經(jīng)信號處理模塊(20)傳至中央處理模塊(50)，由中央處理模塊(50)控制充/放氣控制單元(16)進(jìn)行外層固定帶(11)的充放氣過程。
[0017]進(jìn)一步地，柯氏音傳感器檢測血液動能沖擊下所產(chǎn)生的動脈血管系統(tǒng)的柯氏音振動信號，將信號傳至柯氏音延遲采集模塊(15)，該模塊(15)通過預(yù)設(shè)的算法和公式將柯氏音傳感器(14)采集的生理信號進(jìn)行處理后傳至給信號處理模塊(20)。
[0018]進(jìn)一步地，溫濕度傳感器(17)采集固定帶與皮膚接觸面的溫濕度信息，脈搏波傳感器(18)與柯氏音傳感器(14)同步記錄人體脈搏波的振動信號。
[0019]進(jìn)一步地，中央處理模塊(30)將接收的原始數(shù)字信號經(jīng)USB傳輸方式傳至全波形記錄顯示分析模塊(60)、或自動存儲在存儲模塊(70)，或?qū)⒔邮盏脑紨?shù)字信號自動傳遞給網(wǎng)絡(luò)模塊(80)，并經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模塊(80)傳至云端保存。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種提高血壓測量準(zhǔn)確度的方法，包括以下步驟:
[0021]第一步，檢測血液動能沖擊下所產(chǎn)生的動脈血管系統(tǒng)的柯氏音振動信號；
[0022]第二步，確定該柯氏音振動信號在對應(yīng)的心動周期的位置，以判別該柯氏音振動信號的真實(shí)性；
[0023]第三步，獲取該柯氏音振動發(fā)生瞬時(shí)的固定帶壓力值。
[0024]第二步中，所述信號的真實(shí)性是指要有效判定柯氏音信號落到一個(gè)完整心動周期內(nèi)，才視為真實(shí)性。
[0025]第三步中，獲取該柯氏音振動發(fā)生瞬時(shí)的固定帶帶壓力值的方法包括:
[0026]在完整的心動周期過程中首次出現(xiàn)柯氏音振動信號，且在隨后的n(n2 2)個(gè)心動周期內(nèi)柯氏音振動信號再次出現(xiàn)的情況下，將首次出現(xiàn)柯氏音振動信號時(shí)刻對應(yīng)的固定帶壓力值確定為收縮壓；
[0027]隨柯氏音振動信號的逐漸減弱，當(dāng)柯氏音振動信號在一個(gè)完整的心動周期內(nèi)首次消失時(shí)，且在隨后的n(n 2 2)個(gè)心動周期內(nèi)柯氏音振動信號也不再出現(xiàn)的情況下，將柯氏音振動信號首次消失時(shí)刻對應(yīng)的固定帶壓力值確定為舒張壓。
[0028]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，還提供了一種判斷動脈血管關(guān)閉態(tài)和開放態(tài)時(shí)刻的方法，包括以下步驟:
[0029]第一步，檢測血液動能沖擊下所產(chǎn)生的動脈血管系統(tǒng)的柯氏音振動信號；
[0030]第二步，通過固定帶完整放氣過程中得到的一系列的柯氏音延遲時(shí)間T和相應(yīng)的固定帶壓力P值，形成函數(shù)TK(P)，結(jié)合放氣過程中脈搏波傳感器的信號，確定該柯氏音振動信號在對應(yīng)的心動周期的位