專利名稱：連續(xù)血壓測量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種連續(xù)血壓測量裝置，更具體涉及一種利用心電信號和光電容積波信號的多種參數(shù)對基于脈搏波速法血壓測量方程中的參數(shù)和收縮壓、舒張壓和平均壓進行估計的連續(xù)血壓估計的裝置。
背景技術(shù)：
血壓指血管內(nèi)的血液對于單位面積血管壁的側(cè)壓力，即壓強。它是反映心血管功能的重要生理參數(shù)，是診斷疾病、觀察治療效果、進行預(yù)告判斷的重要依據(jù)。由于受身體狀態(tài)、情緒、壓力、運動和生理節(jié)律等多種因素影響，血壓具有明顯的波動性，因此單次測量血壓具有偶然性，不能準確的反映出人體血壓值和血壓的變換情況。而連續(xù)測量血壓不僅能反映出血壓的變化和規(guī)律，還可以為預(yù)測心血管病的發(fā)病率和死亡率提供大量的生理信息，在臨床及醫(yī)學(xué)研究中具有重要的意義。脈搏波速度法是根據(jù)脈搏波沿動脈傳播速度與動脈血壓之間具有正相關(guān)性的特點提出的，通過測量脈搏波速度(Pulse Wave Velocity,PffV)間接推算出動脈血壓值。實際中脈搏波速度難于直接測量，可固定脈搏波傳播距離，通過脈搏波傳播時間確定動脈血壓。傳統(tǒng)的脈搏波速度法通過采集光電容積波(Photoplethysmographic，PPG)和心電圖(electrocardiogram，ECG)信號獲得每搏PTT，即可計算出每搏血壓。該方法是一種具有前景的連續(xù)血壓測量方法，但該方法存在兩個問題(1)目前基于脈搏波速法的連續(xù)血壓測量方法需要袖帶和儀器校正血壓測量方程。例如申請?zhí)枮?01110144051. 8的中國專利申請采用了示波法測血壓儀器對血壓估計方程進行參數(shù)校正。( 人體血壓受多種因素影響，基于脈搏波速度法的連續(xù)血壓測量受多種因素影響，其中包括覺醒或睡覺、活動等級、體位、情緒、環(huán)境溫度、睡眠窒息癥、咖啡因、酒精、心輸出量、血管收縮性.終端阻抗、心負荷、測量姿勢、測量部位、溫度、傳感器的選擇等，僅采用PTT，利用方程測量的血壓值不夠準確。
發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)中的上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于提供一種檢測基于脈搏波速法的血壓方程組的參數(shù)的方法及應(yīng)用該方法的連續(xù)血壓測量裝置，通過利用ECG和脈搏波兩路信號，基于多參數(shù)修正脈搏波傳播速度的方法估計連續(xù)血壓。本發(fā)明通過如下的技術(shù)方案實現(xiàn)。一種基于多特征的脈搏波速法和血壓方程組的連續(xù)血壓測量方法，包括以下步驟(1)基于多特征的脈搏波速法和血壓方程組的連續(xù)血壓估計方法模型的建立過程，其包括(1. DECG信號和脈搏波信號同步采集；(1. 2) ECG信號和脈搏波信號消噪；
(1. 3) ECG和脈搏波信號特征點檢測；(1. 4) ECG信號和脈搏波信號特征提取(1. 5)利用特征選擇算法選出用于建立連續(xù)血壓方程組的特征；(1. 6)建立基于多特征的脈搏波速法的連續(xù)血壓方程組；(1. 7)利用提取的特征參數(shù)估計連續(xù)血壓方程組中的參數(shù)，所述連續(xù)血壓方程組中的參數(shù)包括需要標(biāo)定的參數(shù)；所述連續(xù)血壓方程組中包括以下方程
權(quán)利要求
1.一種基于多特征的脈搏波速法和血壓方程組的連續(xù)血壓測量方法，包括以下步驟(1)基于多特征的脈搏波速法和血壓方程組的連續(xù)血壓估計方法模型的建立過程，其包括(1. 1)ECG信號和脈搏波信號同步采集； (1. 2) ECG信號和脈搏波信號消噪； (1. 3) ECG和脈搏波信號特征點檢測； (1. 4) ECG信號和脈搏波信號特征提取(1. 5)利用特征選擇算法選出用于建立連續(xù)血壓方程組的特征； (1. 6)建立基于多特征的脈搏波速法的連續(xù)血壓方程組；(1. 7)利用提取的特征參數(shù)估計連續(xù)血壓方程組中的參數(shù)，所述連續(xù)血壓方程組中的參數(shù)包括需要標(biāo)定的參數(shù)；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述特征點的檢測包括采用三樣條小波檢測ECG信號的R波峰值，并且以R波的位置為基準搜索Q波、S波的峰值。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述特征提取所提取的特征包括心率變異性、ECG波形變異性、脈搏波主波高度、主波上升時間、重搏波高度、重搏波相對高度、降中峽高度、降中峽相對高度和/或每搏心輸出量。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述特征提取所提取的特征包括脈搏波傳導(dǎo)時間、心率變異性、ECG波形變異性、脈搏波主波高度、主波上升時間、重搏波高度、重搏波相對高度、降中峽高度、降中峽相對高度、每搏心輸出量、脈搏波傳導(dǎo)時間、K值、面積、 脈搏波降中峽的相對高度h/H、重搏波的相對高度g/H、反映每搏心輸出量的H(l+ts/td)、 脈搏波上升時間、血容積、血容積變化率、變化斜率、最大幅值、最小幅值、時間間期、脈率、 升支、降支、主波幅值和形態(tài)、降中峽、重搏波、RI、Si、K值、AmBE、DfAmBE、g、LeBA，、TmCpt、 RtH、年齡、性別、身高、腿長、臂長、體重、臂周長、身體質(zhì)量指數(shù)和體脂中的一個或多個組成的特征向量。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述特征提取所提取的特征包括ECG信號和脈搏波信號的解析特征、表象特征、變換域特征和融合特征，或者解析特征、表象特征、變換域特征、融合特征的任意組合。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述解析特征包括ECG信號和脈搏波信號的整個周期波形、多個周期波形的平均、周期波形的幅度、間期、面積、周長、角度、ECG信號和脈搏波信號之間的間期、幅度差、兩個信號之間圍成的面積、周長或角度，或者這些幾何特征的任意組合；所述表象特征包括將ECG信號和脈搏波信號的解析特征通過主成分分析法、線性判別式法或者KL變換方法變換后的特征；所述變換域特征包括將ECG信號和脈搏波信號的解析特征通過小波變換、傅立葉變換、希爾伯特變換或者余弦變換進行處理后在變換域上提取的特征；所述融合特征包括將上述解析特征、表象特征、變換域特征分別構(gòu)建特征向量，然后采用數(shù)據(jù)融合方法提取特征。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述特征選擇算法包括分支定界法。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述選擇出的用于估計血壓的特征是和對應(yīng)的血壓值具有函數(shù)關(guān)系的特征。
9.一種連續(xù)血壓測量裝置，包括傳感器系統(tǒng)，用于采集ECG信號和脈搏波信號； 決策系統(tǒng)，其被配置為能夠執(zhí)行以下步驟(1)基于多特征的脈搏波速法和血壓方程組的連續(xù)血壓估計方法模型的建立過程，其包括(1. 1)ECG信號和脈搏波信號同步采集； (1. 2) ECG信號和脈搏波信號消噪； (1. 3) ECG和脈搏波信號特征點檢測； (1. 4) ECG信號和脈搏波信號特征提取(1. 5)利用特征選擇算法選出用于建立連續(xù)血壓方程組的特征； (1. 6)建立基于多特征的脈搏波速法的連續(xù)血壓方程組；(1. 7)利用提取的特征參數(shù)估計連續(xù)血壓方程組中的參數(shù)，所述連續(xù)血壓方程組中的參數(shù)包括需要標(biāo)定的參數(shù)；所建立的血壓方程中包括以下方程
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，所述特征參數(shù)包括ECG信號和脈搏波信號的解析特征、表象特征、變換域特征和融合特征，或者解析特征、表象特征、變換域特征、 融合特征的任意組合。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種連續(xù)血壓測量裝置，該裝置測量血壓時首先從提取的大量特征中，經(jīng)過特征選擇，選出用于血壓方程估計的特征，將其送入決策系統(tǒng)，從血壓方程組中確定出用于估計血壓的方程；然后利用特征選擇從特征提取中所提取的特征中選出用于估計血壓方程系數(shù)的特征，通過統(tǒng)計估計、數(shù)值計算等方法估計血壓方程系數(shù)；最后利用特征選擇從特征提取中所提取的特征中選出用于估計血壓的特征，將其代入血壓方程進行血壓估計。該方法利用基于多參數(shù)的脈搏波速法和創(chuàng)建血壓方程組的方法，利用人工智能和模式識別等方法進行血壓估計，不僅進一步提高了血壓估計得測量精度，而且避免了煩瑣的參數(shù)標(biāo)定過程。
文檔編號A61B5/021GK102488503SQ20111042100
公開日2012年6月13日 申請日期2011年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月14日
發(fā)明者嚴洪, 何雙亮, 李延軍, 楊向林, 肖蒙, 范勤 申請人:中國航天員科研訓(xùn)練中心