專利名稱：基于光電容積描記信號周期域特征參量的血壓測量方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及血壓測量方法，特別涉及一種基于光電容積描記信號周期域特征參量的血壓測量方法。
背景技術(shù)：
隨著高血壓發(fā)病率的增高，血壓計開始走進人們的生活，成為不可或缺的家庭用具之一，為早期發(fā)現(xiàn)高血壓及監(jiān)測治療效果等帶來便利。血壓是由心臟的收縮力與排血量，動脈管壁的彈性和全身各部小動脈的阻力所形成，是推動血液在動脈里不斷流動的動力。測量血壓可以了解心血管系統(tǒng)的狀況，特別患有高血壓癥的病人，日常備有一個血壓計經(jīng)常測量一下，可以掌握病況及時調(diào)整用藥以保持血壓的穩(wěn)定。
動脈血壓的測量有直接測量法(侵入式)和間接測量法(非侵入式)兩種。直接測量法是一種創(chuàng)傷性的血壓測量法，常用心導(dǎo)管插入血管內(nèi)，尾端接特殊的壓力傳感器，在X線透視的監(jiān)控下將心導(dǎo)管送入血管或心腔內(nèi)，測量血管腔內(nèi)或心腔內(nèi)的壓力。直接測量法所得的結(jié)果準確，但是有創(chuàng)傷，并需無菌操作，不能多次反復(fù)檢查。
間接測量法就是我們平時所常用的方法，主要測量上臂的動脈血壓。該方法使用安全、方便、舒適，是目前醫(yī)院和家庭中常用的測量血壓的方法。間接測量法主要使用三種血壓計脈搏血壓計、音調(diào)測定血壓計和基于脈搏波傳輸時間的血壓計。
脈搏血壓計的測量方法有兩種，一種是聽診法，一種是振蕩法。聽診法的原理在于收集柯氏音，整個裝置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，將袖帶內(nèi)的氣體先行驅(qū)盡，然后將袖帶平整無褶地纏于上臂，摸清肱動脈的搏動，置聽診器的胸件于該處，打開水銀柱開關(guān)，當(dāng)通過握有活閥的氣球向袖帶充氣時，水銀柱或表針隨即移動，當(dāng)水銀柱上升至默認值時，即停止充氣，然后，微微開啟氣球活閥慢慢放氣，水銀柱則慢慢下降(表針回轉(zhuǎn))，此時應(yīng)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(dāng)水銀柱下降到音響突然變?nèi)趸蚵牪坏綍r，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。使用時將袖帶平整無褶地纏于上臂，對袖帶進行充放氣。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(yīng)于該包絡(luò)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(luò)峰值之前對應(yīng)于該包絡(luò)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(luò)的峰值之后對應(yīng)于該包絡(luò)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(chǎn)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舒適地對該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，袖帶尺寸的大小對血壓的測量結(jié)果也會造成影響。
基于光電容積描記信號的血壓計通常是根據(jù)光電容積描記信號的波形特征與動脈血壓之間的關(guān)系來確定血壓的。但是，現(xiàn)有的方法大多是從時域來選取特征，比如波形幅度、上升沿和下降沿時間，重搏波(DicroticNotch)位置等等。也有利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)直接進行波形匹配和識別的。具體內(nèi)容可參看1)Paul H.Jones and Wei-Min Wang，“Method of measuringblood pressure with a plethysmograph”，US Patent 5269310，1993以及2)William J.Kaspari，and Roger A.Stern，“Apparatus and method fornoninvasive blood pressure measurement”，US Patent 5533511，1996，本文中不再詳細描述。但是，在實際應(yīng)用中，我們發(fā)現(xiàn)很多被測者的時域特征參量與動脈血壓的關(guān)系并不具備很好的相關(guān)性，而且有些特征，比如重搏波(Dicrotic Notch)，對一些高血壓患者可能根本無法探測到。而對光電容積描記信號的時域波形進行模式匹配和識別需要預(yù)先提取特征模式，并需要對波形進行訓(xùn)練，而且時域波形也會受到很多不定因素的影響，給血壓測量帶來誤差。因此，為了更準確、更方便的進行動脈血壓的測量，就需要研究與動脈血壓相關(guān)性更好的特征參量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題而做出的。其目的是提供一種更穩(wěn)定、高效的基于光電容積描記信號的動脈血壓測量方法，從而設(shè)計一種低成本、低功耗、小型化、便攜式的新型血壓計，實現(xiàn)對動脈血壓的長時間連續(xù)測量。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種基于光電容積描記信號新的特征參量的動脈血壓測量方法，其特征在于包括以下步驟1)測量并記錄血壓測量所需的光電容積描記信號并根據(jù)所述信號選取信號的周期域特征參量；2)在進行血壓測量校準時測量并記錄血壓以及通過步驟1)確定出的光電容積描記信號的周期域特征參量，從而確定出血壓測量的具體表達式；3)在進行實際血壓測量時，基于步驟1)確定出的光電容積描記信號的周期域特征參量進行動脈血壓測量。4)在進行血壓測量的校準和實際測量時，確定因被測者的生理活動變化而對光電容積描記信號產(chǎn)生的影響的因素參量，并進行控制或者補償，從而獲得更好的血壓測量結(jié)果。
在所述步驟1)中，所述光電容積描記信號周期域參量包括以下特征參量a)各諧波幅值(一次、二次及高次諧波幅值)；b)周期譜的特征頻段面積；以及c) 歸一化的周期譜的特征頻段面積。
所述光電容積描記信號的周期譜是通過計算光電容積描記信號的每搏脈沖波形獲得的。
所述光電容積描記信號的每搏脈沖波形是通過光電容積描記信號的波峰或波谷進行分割的。
優(yōu)選的，所述光電容積描記信號周期域特征參量是通過計算所測量的光電容積描記信號所有每搏脈沖波形的歸一化的周期譜特征頻段面積的平均值獲得的。
所測量的光電容積描記信號所有每搏脈沖波形的歸一化的周期譜特征頻段面積的平均值是加權(quán)平均，前段信號具有較低權(quán)值，中后段信號具有較高權(quán)值。
所述光電容積描記信號的歸一化的周期譜特征頻段面積是通過計算特征諧波頻率以上的周期譜面積與一次諧波頻率以上的周期譜面積的商而獲得的。
特征諧波頻率是優(yōu)選的采用周期譜上的二次諧波頻率。
所述步驟2)中，所述光電容積描記信號的周期域特征參量和動脈血壓是以線形方式、非線性方式或在數(shù)學(xué)上與這兩種方式等價的形式來確定動脈血壓測量表達式的。
優(yōu)選地，所述步驟2)中的動脈血壓測量表達式為SBP＝As×(Para)na+Cs(1)DBP＝Ad×(Para)nd+Cd(2)其中，SBP為待測的收縮壓，DBP為待測的舒張壓；Para為所述光電容積描記信號的周期域特征參量；As和Cs為收縮壓參數(shù)，Ad和Cd為舒張壓參數(shù)；na和nd分別為用于SBP和DBP測量的光電容積描記信號的周期域特征參量的冪指數(shù)。
所述步驟2)進一步包括以下步驟利用所測得的光電容積描記信號獲得周期域特征參量，并利用標準血壓計獲得收縮壓參數(shù)(As和Cs)以及舒張壓參數(shù)(Ad和Cd)，從而確定所述動脈血壓測量的具體公式(1)和(2)。
所述動脈血壓測量表達式中，用于SBP和DBP測量的光電容積描記信號的周期域特征參量的冪指數(shù)(na和nd)，其優(yōu)選的取值范圍為-2＜na，nd＜0。
所述步驟4)中的因素參量直接從所述光電容積描記信號中直接獲得。從所述光電容積描記信號中獲得的因素參量能夠?qū)崟r的指導(dǎo)被測者進行調(diào)節(jié)，或者在測量時進行補償。
優(yōu)選地，選取接觸壓力作為因素參量，在測量時要求被測者的接觸壓力盡量控制在一定的范圍內(nèi)。接觸壓力主要是指手指與傳感器之間的壓力，它可以間接的通過所述光電容積描記信號的直流分量來表示。


下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式
進行詳細說明。通過這些說明，本發(fā)明的上述目的、優(yōu)點及特征將變得更加清楚。在以下的附圖中圖1示出了同一被測者在不同的動脈血壓下的光電容積描記信號；圖2示出了光電容積描記信號的每搏波形；圖3示出了光電容積描記信號的每搏波形的周期譜；圖4是根據(jù)本發(fā)明實施例所述的動脈血壓測量方法的整體流程圖；圖5是具體實現(xiàn)圖4所示校準過程的流程圖；圖6是具體實現(xiàn)圖4所示測量過程的流程圖。
具體實施例方式
以下將參考圖1至圖6對本發(fā)明所述的方法進行具體說明。
圖1示出了同一被測者在不同的動脈血壓下的光電容積描記信號，(a)、(b)、(c)三組信號分別是在被測者收縮壓為117mmHg，148mmHg，122mmHg時記錄下來的光電容積描記信號。從圖1中可以看出，隨著血壓的變化，光電容積描記信號的波形特征也會相應(yīng)地發(fā)生變化，尤其是重搏波(dicrotic notch)位置發(fā)生了變化。在血壓較高時，重搏波位置會升高，由于會跟波峰接近，重搏波會變得不太明顯，甚至消失。這表明血壓的升高會帶來光電容積描記信號的每搏波形的頻率分布的變化，而對這些頻率分布的變化選擇合適的特征參量進行量化，就可以用來估計血壓。
為了尋找與血壓變化有較強相關(guān)性的特征參量，經(jīng)過多次試驗，本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，光電容積描記信號的每搏波形的歸一化周期譜特征頻段面積(NHA)與動脈血壓具有很好的相關(guān)性。一般來說，當(dāng)血壓升高的時候，周期譜上特征頻段(如諧波頻率成分)將會減弱。因此，利用每次測量時測得的周期譜特征參量與校準時獲得的周期譜特征參量，就可以很好的估計出動脈血壓。
優(yōu)選的，我們采用光電容積描記信號的歸一化周期譜特征頻段面積作為特征參量來進行血壓測量。下面將對本發(fā)明的具體實施方法進行說明。
圖2用于說明典型的光電容積描記信號的每搏波形的特征。位置201和位置202分別是光電容積描記信號波形的波谷和波峰，位置203是重搏波的位置。位置201和位置202都可以用來對光電容積描記信號進行分割。優(yōu)選的，我們采用位置201分割光電容積描記信號來獲得一系列的每搏波形。比如204所示的虛框中的波形即為一個典型的每搏波形。
應(yīng)該注意的是，對光電容積描記信號的波形的分割方法包括但不僅限于以上提及的方法。我們也可以利用波形上的其他特征點進行波形分割，比如，上升(或下降)最快的點(即，對波形求導(dǎo)后的局部最大值的位置)等等。由于本申請的重點在于強調(diào)利用每搏波形而光電容積描記信號的整個時間序列，因此這里不再對波形分割的具體方法進行詳細說明。
圖3用于說明如何利用光電容積描記信號的每搏波形的周期譜獲得歸一化周期譜特征頻段面積(NHA)。圖中顯示的典型的光電容積描記信號的每搏波形的周期譜。位置301對應(yīng)于每搏波形的一次諧波頻率(基頻)的位置，位置302對應(yīng)于每搏波形的二次諧波頻率(基頻)的位置。歸一化周期譜特征頻段面積(NHA)定義為高次諧波頻率(優(yōu)選的采用二次諧波頻率)以上的頻段面積除以基頻以上的頻段面積。
圖4為本發(fā)明方法的整體操作流程圖。由于被測者的個體差異很大，本發(fā)明所述的血壓測量方法需要進行校準。因此，如圖4所示，在步驟401中，被測者首先要確定是利用標準血壓數(shù)據(jù)進行血壓校準，還是利用已校準的血壓參數(shù)進行直接測量。如果需要新的校準，則進入血壓校準模式，步驟402。在該模式中，需要根據(jù)測量的標準血壓以及光電容積描記信號每搏波形的歸一化周期譜特征頻段面積來確定血壓估計的校準方程式，具體過程將在后文中詳細說明。如果被測者需要利用已校準的參數(shù)作直接測量，則需要從存儲單元中讀取已校準的參數(shù)(步驟403)，而后進入血壓測量模式。該模式能通過測得的光電容積描記信號的每搏波形的周期域特征參量NHA及校準方程式確定被測者的收縮壓和舒張壓，其具體過程將在后文中詳細說明。接下來，在步驟405中，通過在步驟404所測得的收縮壓和舒張壓可被輸出并顯示。當(dāng)確定出血壓之后，測得的血壓值將被傳送給步驟406以進行是否報警的判斷。如果血壓值的變化(跟存儲單元里的血壓值比較)超出了預(yù)設(shè)的變化范圍，系統(tǒng)會發(fā)出警報信息(步驟407)，以提醒使用者注意。如果血壓值的變化在預(yù)設(shè)的變化范圍內(nèi)，系統(tǒng)(步驟408)將結(jié)束本次測量并詢問是否需要再次測量。如果需要再次測量，系統(tǒng)將重復(fù)步驟401、402、403、404、405、406和407。以下將對上述2個主要步驟402和404(即，校準步驟和測量步驟)進行詳細說明。
圖5為本發(fā)明方法中的校準模式的操作流程圖。如圖5所示，在步驟501中，被測者被詢問是否需要置零校準。如果需要置零校準，那么存貯單元中所有以前的校準記錄將被清除，校準次數(shù)將被置零；反之，系統(tǒng)將同時讀取以前的校準記錄，與本次校準一起進行累積校準，來決定新的校準結(jié)果。下一步，在步驟502中被測者被建議使用大小相近的接觸壓力(手指與傳感器之間的壓力)來提高血壓測量的準確性。研究表明，光電容積描記信號的直流分量DC與接觸壓力有一定的相關(guān)性。因此，在本發(fā)明的實施例中，采用光電容積描記信號的直流分量DC來表征接觸壓力，進而指導(dǎo)被測者在每次校準和測量時使用大小相近的接觸壓力。當(dāng)然，在首次使用時，由于存儲單元中沒有上次測量的DC值，因此對DC值的大小不作要求，只要能測得清晰穩(wěn)定的光電容積描記信號即可。下一步，步驟503的功能是對所測得的一定時間長度的光電容積描記信號進行每搏波形的分割。分割是根據(jù)光電容積描記信號時域上的特征點(比如波峰，波谷，上升/下降最快的位置等等)進行的。在本發(fā)明的實施例中，我們采用信號的波谷進行分割。再下一步，步驟504的功能是對分割后的每搏波形計算周期譜，進而計算周期譜的特征參量。本發(fā)明的實施例采用了歸一化的周期譜特征頻段面積NHA作為特征參量。NHA定義為周期譜中大于高次諧波頻率(如二次諧波頻率)的頻段面積除以大于基頻的頻段面積。由于周期譜的計算在一般信號處理的文獻中都有涉及，此處不再贅述。接下來，步驟505的功能是對n個每搏波形的NHA作平均，例如，n＝20。在進行單次測量(而非連續(xù)測量)時，我們通常采用加權(quán)平均。由于測量信號的前段一般不如后段穩(wěn)定，我們給予前段較小的權(quán)重。另外，由于光電容積描記信號的每搏波形有許多不穩(wěn)定因素，步驟506對獲得的每個NHA及n個NHA的偏差進行檢驗。步驟502，503，504和505需要被重復(fù)直到步驟505中條件被滿足，即每個NHA在預(yù)設(shè)的范圍內(nèi)，以及n個NHA的偏差小于預(yù)設(shè)值。接下來，在步驟507中，被測者需要輸入利用標準血壓計測得的收縮壓SBP和舒張壓DBP，并將其保存在存儲單元當(dāng)中，同時，將校準次數(shù)加1。下一步，在步驟508中，檢驗校準次數(shù)是否大于等于2。如果是，則進行步驟509；否則，則重復(fù)步驟502～508。在步驟509中，系統(tǒng)將根據(jù)測得的平均NHA和標準收縮壓SBP和舒張壓DBP，計算血壓測量方程中的未知參數(shù)。本發(fā)明的實施例優(yōu)選的采用以下血壓測量方程SBP＝As×(NHA)na+Cs(m1)DBP＝Ad×(NHA)nd+Cd(m2)其中，SBP為待測的收縮壓，DBP為待測的舒張壓；NHA為所述光電容積描記信號的歸一化周期譜特征頻段面積；na和nd是冪指數(shù)，可由經(jīng)驗值確定；As和Cs為收縮壓參數(shù)，Ad和Cd為舒張壓參數(shù)。從公式(m1)和公式(m2)中可以看出，我們需要計算的未知參數(shù)是As，Cs，Ad和Cd。由于SBP，DBP和NHA的值已知(至少有兩組不同的值)，因此，本發(fā)明的實施例采用線性回歸方程來獲得As，Cs，Ad和Cd的估計值。對于高血壓患者，本發(fā)明人建議校準時的SBP的動態(tài)變化范圍應(yīng)該大于20mmHg。接下來，在步驟510中，被校準的位置參數(shù)被存入存儲As，Cs，Ad和Cd單元，同時校準次數(shù)和校準記錄也被保存供累積校準使用。最后，在步驟511中，計算并保存光電容積描記信號的直流參量DC，從而給出下一次校準或測量時的接觸壓力的參考值。
圖6為本發(fā)明方法中的測量模式的操作流程圖。如圖6所示，在步驟601中，被測者根據(jù)校準模式中確定的接觸壓力使用大小相近的接觸壓力來避免因為大的壓力變化帶來的波形畸變。如前所述，在本發(fā)明的實施例中，采用光電容積描記信號的直流分量DC作為接觸壓力的表征。下一步，步驟602的功能是對所測得的光電容積描記信號進行每搏波形的分割。分割是根據(jù)光電容積描記信號時域上的特征點(比如波峰，波谷，上升/下降最快的位置等等)進行的。需要注意的是，特征點的選取在兩種模式下(校準模式和測量模式)必須保持一致。因此，在本發(fā)明的實施例的測量模式下，我們也采用信號的波谷進行分割。下一步，步驟603的功能是對分割后的每搏波形計算周期譜，進而計算周期譜的特征參量。在本發(fā)明的實施例中，我們采用了歸一化的周期譜特征頻段面積NHA作為特征參量。NHA的定義參照校準模式，在此不再贅述。同樣，關(guān)于周期譜的計算不是本發(fā)明的重點，有關(guān)細節(jié)請參考相關(guān)文獻。下一步，步驟604的功能是對n個每搏波形的NHA作平均，在本實施例中，n＝20。與校準模式一致，在進行單次測量(而非連續(xù)測量)時，我們采用加權(quán)平均，不同位置的NHA的權(quán)重也與校準模式中一致。進一步，步驟605對獲得的每個NHA及n個NHA的偏差進行檢驗來盡可能的消除光電容積描記信號不穩(wěn)定因素。步驟601，602，603和604需要被重復(fù)直到步驟605中的條件被滿足，即每個NHA在預(yù)設(shè)的范圍內(nèi)，以及n個NHA的偏差小于預(yù)設(shè)值。最后，在步驟606中，根據(jù)測得的平均NHA，從存儲單元中讀取的校準參數(shù)As，Ad，Cs，和Cd的值，以及血壓測量方程(m1)和(m2)，就可以計算出待測的收縮壓SBP和舒張壓DBP。
以上結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進行了說明。但是，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該明白，本發(fā)明并不僅限于上述的具體實施例。例如，在上述實施例中，本發(fā)明采用優(yōu)選的公式(m1)和(m2)作為血壓測量方程，但是，其他任何與公式(m1)和(m2)等價的公式都可以用來進行血壓計算。例如，也可以采用下列公式SBP＝As×log(NHA)ns+Cs (m1’)DBP＝Ad×log(NHA)nd+Cd (m2’)或者SBP＝As×exp(NHA)ns’+Cs(m1”)DBP＝Ad×exp(NHA)nd’+Cd(m2”)
其中，參數(shù)NHA，SBP，DBP，As，Ad，Cs和Cd的定義與公式(m1)和(m2)中的定義一致。參數(shù)ns，nd，ns’和nd’則可以通過經(jīng)驗預(yù)先給定。
本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該理解，雖然這些公式(m1’)，(m2’)，(m1”)和(m2”)與本實施例中的公式(m1)和(m2)具有不同的形式，但是實質(zhì)上它們具有共同的單調(diào)性。因此，利用這些公式與利用本實施例中的公式(m1)和(m2)進行血壓的計算并無本質(zhì)的差別。
另外，在本實施例中采用光電容積描記信號的直流分量DC進行手指與傳感器的接觸壓力的表征，從而指導(dǎo)被測者進行接觸壓力的調(diào)節(jié)，以取得更準確的測量結(jié)果。但實際上，也可以利用壓力傳感器等其他手段來直接或者間接的指導(dǎo)被測者調(diào)節(jié)接觸壓力。
總之，本發(fā)明的精神和范圍是由附帶的權(quán)利要求而不是具體實施例來定義的。
權(quán)利要求
1.一種基于光電容積描記信號的動脈血壓測量方法，其特征在于包括以下步驟1)測量并記錄血壓測量所需的光電容積描記信號并根據(jù)所述信號選取信號的周期域特征參量；2)在進行血壓測量校準時測量并記錄血壓以及通過步驟1)確定出的光電容積描記信號的周期域特征參量，從而確定出血壓測量的具體表達式；3)在進行實際血壓測量時，基于步驟1)確定出的光電容積描記信號的周期域特征參量進行動脈血壓測量；以及4)在進行血壓測量的校準和實際測量時，確定因被測者和傳感器的相對位置變化而對光電容積描記信號產(chǎn)生的影響的因素參量，并進行控制或者補償，從而獲得更好的血壓測量結(jié)果。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步驟1)中，所述光電容積描記信號周期域參量包括以下特征參量a)各諧波幅值(一次、二次及高次諧波幅值)；b)周期譜的特征頻段面積；以及c)歸一化的周期譜的特征頻段面積。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，在所述步驟1)中，所述光電容積描記信號的周期譜是通過計算光電容積描記信號的每搏脈沖波形獲得的。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述光電容積描記信號的每搏脈沖波形是通過光電容積描記信號的特征點(如波峰或波谷)進行分割的。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述光電容積描記信號周期域特征參量是通過計算所測量的光電容積描記信號所有每搏脈沖波形的歸一化的周期譜特征頻段面積的平均值獲得的。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所測量的光電容積描記信號所有每搏脈沖波形的歸一化的周期譜特征頻段面積的平均值是加權(quán)平均，前段信號具有較低權(quán)值，中后段信號具有較高權(quán)值。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述光電容積描記信號的歸一化的周期譜特征頻段面積是通過計算特征諧波頻率以上的周期譜面積與一次諧波頻率以上的周期譜面積的商而獲得的。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，選取的特征諧波頻率是周期譜上的二次諧波頻率。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步驟2)中，所述光電容積描記信號的周期域特征參量和動脈血壓是以線形方式、非線性方式或在數(shù)學(xué)上與這兩種方式等價的形式來確定動脈血壓測量表達式的。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述步驟2)中的動脈血壓測量表達式為SBP＝As×(NHA)na+Cs(1)DBP＝Ad×(NHA)nd+Cd(2)其中，SBP為待測的收縮壓，DBP為待測的舒張壓；NHA為所述光電容積描記信號的周期域特征參量；As和Cs為收縮壓參數(shù)，Ad和Cd為舒張壓參數(shù)；na和nd分別為用于SBP和DBP測量的光電容積描記信號的周期域特征參量的冪指數(shù)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述步驟2)進一步包括以下步驟利用所測得的光電容積描記信號獲得周期域特征參量，并利用標準血壓計獲得收縮壓參數(shù)(As和Cs)以及舒張壓參數(shù)(Ad和Cd)，從而確定所述動脈血壓測量的具體公式(1)和(2)。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述動脈血壓測量表達式中，用于SBP和DBP測量的光電容積描記信號的周期域特征參量的冪指數(shù)(na和nd)，其取值范圍為-2＜na，nd＜0。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟4)中的因素參量直接從所述光電容積描記信號中直接獲得。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，從所述光電容積描記信號中獲得的因素參量能夠?qū)崟r的指導(dǎo)被測者進行調(diào)節(jié)，或者在測量時進行補償。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，選取接觸壓力作為因素參量，在測量時要求被測者的接觸壓力盡量控制在一定的范圍內(nèi)。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，接觸壓力主要是指手指與傳感器之間的壓力，它可以間接的通過所述光電容積描記信號的直流分量來表示。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于光電容積描記信號的血壓測量方法，包括1)測量并記錄血壓測量所需的光電容積描記信號并根據(jù)所述信號選取信號的周期域特征參量；2)在進行血壓測量校準時，測量并記錄血壓以及通過步驟1)確定出的光電容積描記信號的周期域特征參量，從而確定出血壓測量的具體表達式；3)在進行實際血壓測量時，基于步驟1)確定出的光電容積描記信號的周期域特征參量進行動脈血壓測量；以及4)在進行血壓測量的校準和實際測量時，確定因被測者的生理活動變化而對光電容積描記信號產(chǎn)生的影響的因素參量，并進行控制或者補償，從而獲得更好的血壓測量結(jié)果。本發(fā)明通過利用光電容積描記信號的周期域特征參量隨動脈血壓變化的規(guī)律，從而實現(xiàn)了利用單一的光電容積描記信號就可以進行動脈血壓的測量。
文檔編號A61B5/022GK101032395SQ200610059568
公開日2007年9月12日 申請日期2006年3月8日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月8日
發(fā)明者張元亭, 顏永生 申請人:香港中文大學(xué)