專利名稱：一種基于左關(guān)脈同步采集脈波與血壓的數(shù)據(jù)流方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及生物醫(yī)學工程學和醫(yī)藥信息技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種基于左關(guān)脈同步采集脈波與血壓的數(shù)據(jù)流方法。
背景技術(shù)：
自古中醫(yī)的切脈診病，漢代張仲景從遍身診改進為“獨取寸口，，和“三部九候”法 后，歷代都有人進行客觀化、數(shù)字化的探索。直到20世紀70年代脈診的數(shù)字化技術(shù)才有 了更進一步研究和發(fā)展，實現(xiàn)了以“血液循環(huán)動力學脈圖檢測與脈圖儀”相結(jié)合的現(xiàn)代化的 “懸絲診脈”。但是未明確應標準化為“左關(guān)脈三侯”法，也未解決同步數(shù)字化采集上網(wǎng)的方 法。以至上述技術(shù)和儀器的應用，都只能由專業(yè)人員操作，都是采集體表左橈動脈脈搏信 息，匹配左肱動脈血壓完成的。為了保證測量血壓的準確性，仍沿用傳統(tǒng)的水銀血壓計測量 血壓。這樣雖有不同步等誤差，而這樣的誤差也常被忽略，而且不能實現(xiàn)自動化、數(shù)字化上 網(wǎng)進行數(shù)據(jù)處理和分析。電子血壓計經(jīng)過多年的發(fā)展，已成為家庭血壓檢測的主要工具。國內(nèi)市場上最常 見的是Omron電子血壓計，其產(chǎn)品也逐步成熟，而且已開發(fā)出品種較齊全的不同系列。當前 的電子血壓計因操作簡單，界面友好，個人自身對比，能說明血壓的變化，日漸受到家庭用 戶的認可。但其準確性由于示波法原理和芯片(DSC)對壓力與電流轉(zhuǎn)換的局限性而產(chǎn)生誤 差，隨機應用及對高血壓或低血壓的危重病人應用受到限制。近十年來，隨著電子血壓計技 術(shù)上有突破，產(chǎn)品已較成熟和逐步擴大推廣，有的醫(yī)院也已應用于醫(yī)療保健。中醫(yī)對“四診”之一的切脈診病認識深刻，其方法就是通過寸口的切診(稱為“脈 診”)，探察人體是否陰陽失調(diào)、虛實寒熱等中醫(yī)所特有的征候。以診察病人大致的疾病和病 情。在長期臨床實踐中的醫(yī)生，都知道“脈診檢查與心臟病變之間存在著密切的關(guān)系”，而且 對有血流動力學變化的生理、病理和藥理變化的狀態(tài)辨識、判斷和疾病防治都有重要意義。 中醫(yī)脈診“侯氣血”的實質(zhì)便是監(jiān)測人體整體的血流動力學狀態(tài)，其應用的價值常常超過心 電圖等方法。我們學習中醫(yī)的實踐中體會到中醫(yī)用三指脈診，實際上具有以中指加壓(如 充氣泵打氣)以測量血壓的效果，只是難以準確和數(shù)字化取得血壓數(shù)值。所以脈診應當是 采集脈象加血壓的測量。只測量血壓不行，血壓同為150/80mmHg的三個人，可能分別是高 血壓、風心病、冠心病，只有加上脈象(描記為“脈圖”或脈波)的數(shù)字化分析，便可加以區(qū) 別了，同樣一個高血壓病人，如果加上脈圖或脈波，還可以測評病人有無心臟(靶器官)受 累和外周阻力等情況，進行個體化辨證論治。當今，生物醫(yī)學工程學界熱衷于研制中醫(yī)脈象儀，由于仍然在沿用“三部九侯”的 方法，難免在脈象提取處理中發(fā)生操作干擾，使得結(jié)合同步測血壓應用和進行數(shù)據(jù)處理也 難以實現(xiàn)。中醫(yī)對脈診認識最深，其方法就是通過對脈象的診斷，檢診病人的大致疾病，探 察人體是否陰陽失調(diào)、虛實寒熱等特有的征候，但苦于缺乏量化手段進行細部分析，也無法 與現(xiàn)代西方醫(yī)學相融通?，F(xiàn)有的脈象技術(shù)存在以下缺陷①不完全符合人體的生理學、病理 學和特殊生理學特征，容易被誤解、誤診和誤導；②準確性、可靠性無法達到同步在線檢診的要求；③無法對藥效、療效進行檢測；④無法滿足不同用戶的知識結(jié)構(gòu)；⑤無法對各種對象提供可理解的保健咨詢和辨證論治。以至現(xiàn)有的脈診技術(shù)在應用方面無法適應用戶的多 樣性要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供的一種基于左關(guān)脈同步采集脈波與 血壓的數(shù)據(jù)流方法，它以體表橈動脈關(guān)脈的脈波變化判測血壓，將同步采集的脈波與血壓 信息，通過模/數(shù)轉(zhuǎn)換后以數(shù)據(jù)流輸出，由網(wǎng)站的咨詢師分析判斷受檢者的整體健康狀態(tài) 和指導保健或輔助醫(yī)療。本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的一種基于左關(guān)脈同步采集脈波與血壓的數(shù)據(jù)流方 法，其特點是該方法在人體左關(guān)脈充氣加壓的過程中自動完成橈動脈的脈波信息采集，由 脈波的波形變化判測血壓后自動轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)流，然后連接互聯(lián)網(wǎng)進行系統(tǒng)辨識，分析與判 斷人體心血管動力學狀態(tài)，為用戶提供遠程檢診、保健咨詢和輔助醫(yī)療服務，該方法具體包 括以下步驟a、同步采集脈波與血壓將充氣式腕帶裝置緊密固定在左關(guān)脈處，脈搏傳感器設置于橈骨莖突內(nèi)側(cè)動脈搏 動處，進行動脈波形加相應的血壓數(shù)值的自動采集；b、數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換和傳輸將采集的動脈波形與血壓信息經(jīng)數(shù)據(jù)采集器中的A/D自動轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)流，采用藍 牙或USB接口傳輸?shù)交ヂ?lián)網(wǎng)指定的網(wǎng)站服務中心；C、遠程診斷服務網(wǎng)站服務中心將接受的脈波與血壓信息根據(jù)數(shù)學模型對人體的心血管動力學狀 態(tài)進行系統(tǒng)辨識，以監(jiān)測與評估人體健康狀態(tài)，并對用戶進行心血管動力學狀態(tài)診斷，實現(xiàn) 遠程保健咨詢和輔助醫(yī)療服務。所述充氣式腕帶裝置與由脈搏傳感器模塊、脈波測血壓模塊、電子血壓計模塊、A/ D轉(zhuǎn)換器和LCD顯示器組成的采集器連接，通過受檢者腕部左關(guān)脈輕、中、重的三次充氣過 程，完成橈動脈的脈波與血壓信息的采集。所述動脈波形加相應的血壓數(shù)值是以脈波計算血壓，用血壓標定脈波，以脈波的 最高點對應血壓的收縮壓，脈波的起點對應血壓的舒張壓，脈波與血壓互補校準，監(jiān)測人體 心血管動力學狀態(tài)。所述采集器將采集的脈波信息通過脈波定位讀取血壓信息，然后將脈波、血壓信 息經(jīng)放大器、A/D轉(zhuǎn)換器的信號處理后，以數(shù)據(jù)流形式輸出和LCD屏顯示，并用數(shù)字化脈診 技術(shù)通過計算機或直接與網(wǎng)絡匹配工作。所述脈搏傳感器模塊由脈搏傳感器和放大器組成，脈搏傳感器為PVDF壓力型，其 頻響(0. 001 0. 16)-40Hz，頻響曲線起伏≤士 3db，靈敏度> 20mv/100g，放大器的放大倍 數(shù) 500，輸出阻抗< 5. Okp0所述電子血壓計模塊由血壓傳感器和微控制器組成，血壓傳感器對輸入壓力與輸 出值為線性響應，其血壓測量范圍O 40kpa，輸出電壓為20 60mv，轉(zhuǎn)換讀取的SBP/DBP 數(shù)值(mmHg)同時輸出至IXD。
脈波的采集為IXD屏幕監(jiān)視下，充氣壓力至受檢者舒張壓2/3 3/4值時開始采集基線穩(wěn)定、振幅適當、拐點清楚、指數(shù)下降的脈波，在三次充氣/放氣過程中，采集脈波的 時間合計為30sec。所述脈波測血壓模塊為LCD屏幕監(jiān)視下從脈波的變化來讀取血壓數(shù)據(jù)的壓力脈 波數(shù)據(jù)程序或芯片，自動顯示三次平均的心舒期動脈最低壓(PSP)與心收縮期動脈最高壓 (PDP)。本發(fā)明對自我采集的脈波與血壓，以數(shù)據(jù)流形式輸出反映人體心血管系統(tǒng)狀態(tài)的 脈波信息，由網(wǎng)站的咨詢師分析判斷受檢者的整體健康狀態(tài)，進行保健咨詢指導或醫(yī)療輔 助服務，與現(xiàn)有技術(shù)相比具有操作簡單，使用方便，簡化了中醫(yī)“三部九侯”的脈診檢測，以 無創(chuàng)壓力脈波的方式進行心血管動力學計算機輔助診斷，能夠很好地實現(xiàn)遠程家庭保健咨 詢或輔助醫(yī)療服務。


圖1為本發(fā)明充氣式腕帶裝置及采集器外觀示意2為本發(fā)明采集的脈波圖
具體實施例方式本發(fā)明在人體左關(guān)脈充氣加壓的過程中自動完成橈動脈的脈波信息采集，由脈波 的波形變化判測血壓后自動轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)流，然后連接互聯(lián)網(wǎng)進行系統(tǒng)辨識，分析與判斷人 體心血管動力學狀態(tài)，為用戶提供遠程功能診斷及保健咨詢和醫(yī)療服務，該方法具體包括 以下步驟a、同步采集脈波與血壓參閱附圖1，采集器1由脈搏傳感器模塊、脈波測血壓模塊、電子血壓計模塊、A/D 轉(zhuǎn)換器和LCD顯示器2組成，脈搏傳感器模塊由脈搏傳感器和放大器組成，脈搏傳感器為 PVDF壓力型，其頻響(0. 001 0. 16)-40Hz，頻響曲線起伏彡士3db，靈敏度> 20mv/100g, 放大器的放大倍數(shù) 500，輸出阻抗< 5. Okp ；電子血壓計模塊由血壓傳感器、微控制器組 成，血壓傳感器對輸入壓力與輸出值為線性響應，其血壓測量范圍0 40kpa，輸出電壓為 20 60mv，轉(zhuǎn)換讀取的SBP/DBP數(shù)值(mmHg)同時輸出至IXD ；采集器1由膠管3與充氣式 腕帶裝置4連接，脈搏傳感器設置在充氣式腕帶裝置4內(nèi)。將充氣式腕帶裝置4緊密固定在左關(guān)脈處，使脈搏傳感器置于橈骨莖突內(nèi)側(cè)動脈 搏動處，進行動脈波形加相應的血壓數(shù)值的自動采集，通過受檢者腕部左關(guān)脈輕、中和重的 三次充氣過程中，自動完成橈動脈的脈波與血壓信息的采集。動脈波形加相應的血壓數(shù)值 是以脈波計算血壓，用血壓標定脈波，以脈波的最高點對應血壓的收縮壓，脈波的起點對應 血壓的舒張壓，脈波與血壓互補校準，監(jiān)測人體心血管動力學。上述脈波的采集為IXD顯示器2的屏幕監(jiān)視下，充氣壓力至受檢者舒張壓2/3 3/4值時采集基線穩(wěn)定、振幅適當、拐點清楚、指數(shù)下降的脈波，在三次充氣/放氣過程中獲 取血壓數(shù)值，采集脈波的時間合計為30seC。上述脈波測血壓模塊為IXD顯示器2的屏幕監(jiān)視下從脈波的變化來讀取血壓數(shù)據(jù) 的壓力脈波數(shù)據(jù)程序或?qū)Ｓ眯酒?，自動顯示三次平均的心舒末期動脈最低壓(PSP)與心收縮期動脈最高壓(PDP)。b、數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換和傳輸采集器1將采集的脈波信息通過脈波定位讀取血壓信息，然后將脈波和血壓信息 經(jīng)放大器、A/D轉(zhuǎn)換器的信號處理后，以數(shù)據(jù)流形式輸出和LCD顯示器2的屏幕顯示，采用 藍牙或USB接口傳輸?shù)交ヂ?lián)網(wǎng)指定的網(wǎng)站服務中心，并與數(shù)字化脈診技術(shù)用計算機或網(wǎng)絡 匹配工作。C、遠程診斷服務網(wǎng)站服務中心將接受的脈波與血壓信息根據(jù)數(shù)學模型對人體的心血管動力學狀 態(tài)進行系統(tǒng)辨識，以監(jiān)測與評估人體健康狀態(tài)，對用戶進行保健咨詢指導或輔助醫(yī)療服務。下面以具體實施例，對本發(fā)明做進一步的闡述實施例1a、同步采集脈波與血壓參閱附圖1，將充氣式腕帶裝置4緊密固定在左關(guān)脈處，使脈搏傳感器置于左橈骨 莖突內(nèi)側(cè)動脈搏動處，便可進行動脈波形加相應的血壓數(shù)值的自動采集，其具體操作如下 述步驟進行(一)、采集要求①體位坐或仰臥、左臂外展(彡45度)；②腕帶繃緊于左腕部；③受測者應在充足光線下正視IXD顯示器2屏幕上的脈波變化。(二)、安置脈搏傳感器①先弄清左關(guān)脈位于人體左腕拇指側(cè)橈骨莖突內(nèi)脈搏搏動處，將脈搏傳感器探頭 對準該處；②于腕帶充氣下從IXD顯示器2屏幕顯示的脈搏波形，判斷脈搏傳感器位置及充 氣是否恰當；③如果脈波波形不合格，應當取出脈搏傳感器重新安放和充氣，直至波形合格。(三)、充氣加壓參閱附圖2，在LED顯示器2屏幕監(jiān)視下給充氣式腕帶裝置4充氣加壓①緩慢充氣至舒張壓的2/3 3/4值時，可出現(xiàn)較好的脈波，見波形相對穩(wěn)定后采 集脈波10秒，并自動進入A/D轉(zhuǎn)換為Data(I)；②繼續(xù)充氣至脈波b點(V形尖點)被切去或見短平橫線，此時的充氣壓力(CP 值)記錄為PDPl ；③繼續(xù)加壓充氣至脈波最高點(C點及全部波形剛消失)，此時充氣壓力(CP值) 記錄為PSP1.(四)、放氣在緩慢放氣中可見脈波逐步出現(xiàn)，直至完整脈波重現(xiàn)。(五)、二次充氣加壓同步驟(三) (四)，包括采集脈波10秒，并自動進入A/D轉(zhuǎn)換為Data(2)，b點 CP值記錄為PDP2，c點CP值記錄為PSP2。(六)、三次充氣加壓
同步驟(三) (四)，包括采集脈波10秒，波形顯示并自動進入A/D轉(zhuǎn)換Data (3)，b點CP值記錄為PDP3，c點CP值記錄為PSP3。參閱附圖2，脈圖中a點為心房收縮開始點；b點(見V形尖點)為主動脈瓣膜開 放點，即左心室舒張末期動脈內(nèi)壓最低點(PDP) ；c點為主動脈內(nèi)壓最高點，即左心室收縮 期動脈內(nèi)壓最高點(PSP);(點為主動脈最高壓力點；d點為主動脈彈性振蕩點^點為左心 室停止射血點W1點為左心室舒張開始點；e2點為主動脈瓣關(guān)閉點；f點為二尖瓣關(guān)閉點；g 點為反潮波起點；從LED顯示器2屏幕上可見脈波的變化當壓力超過b點(舒張末期動脈內(nèi)最低 壓)，必然將b點(向下的V形)尖端切平，此時的壓力，可定為PDP(mmHg)；繼續(xù)充氣加壓， 當壓力超過c點(收縮期動脈內(nèi)最高壓)，必然將脈波c以下的全部脈波壓去，此時充氣壓 (CP 值)可定為 PSP(mmHg)。合格脈波的標準為①基線平穩(wěn)——b點與b點應在同一基線(壓力)水平，即回 到心室收縮前水平；②增幅適當——脈波的最高點與最低點應當顯示在記錄的屏幕上，否 則便是增幅太大或太小；③拐點清楚——脈波不是一條曲線，而是由八條曲線組成的“振蕩 波”，檢測的“脈波”必須顯示各曲線段鏈接的拐點；④指數(shù)下降——心血管運動靜止后，由 于動脈血流向末梢，動脈壓力便緩慢下降(呈負指數(shù)曲線下降)。(七)、數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換和傳輸將上述三次記錄的PSP/PDP平均值，由數(shù)據(jù)采集器中的DSC提取，波形經(jīng)A/D自動 轉(zhuǎn)換成data數(shù)據(jù)流(dp/dt)后，采用藍牙或USB接口計算機傳輸?shù)交ヂ?lián)網(wǎng)指定的網(wǎng)站服務 中心。(八)、遠程診斷服務網(wǎng)站服務中心將接受的脈波數(shù)據(jù)流與血壓信息進行規(guī)范的數(shù)據(jù)處理，再根據(jù)數(shù)學 模型與應用軟件對人體心血管動力學狀態(tài)進行系統(tǒng)辨識，以監(jiān)測和評估人體健康狀態(tài)并對 用戶進行保健咨詢指導或輔助醫(yī)療服務。以上只是對本發(fā)明作進一步的說明，并非用以限制本專利，凡為本發(fā)明等效實施， 均應包含于本專利的權(quán)利要求范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種基于左關(guān)脈同步采集脈波與血壓的數(shù)據(jù)流方法，其特征在于該方法在人體左關(guān)脈充氣加壓的過程中自動完成橈動脈的脈波信息采集，由脈波的波形變化判測血壓后自動轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)流，然后連接互聯(lián)網(wǎng)進行系統(tǒng)辨識，分析與判斷人體心血管動力學狀態(tài)，為用戶提供遠程檢診、保健咨詢和輔助醫(yī)療服務，該方法具體包括以下步驟a、同步采集脈波與血壓將充氣式腕帶裝置緊密固定在左關(guān)脈處，脈搏傳感器設置于橈骨莖突內(nèi)側(cè)動脈搏動處，進行動脈波形加相應的血壓數(shù)值的自動采集；b、數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換和傳輸將采集的動脈波形與血壓信息經(jīng)數(shù)據(jù)采集器中的A/D自動轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)流，采用藍牙或USB接口傳輸?shù)交ヂ?lián)網(wǎng)指定的網(wǎng)站服務中心；c、遠程診斷服務網(wǎng)站服務中心將接受的脈波與血壓信息根據(jù)數(shù)學模型對人體的心血管動力學狀態(tài)進行系統(tǒng)辨識，以監(jiān)測與評估人體健康狀態(tài)，并對用戶進行心血管動力學狀態(tài)診斷，實現(xiàn)遠程保健咨詢和輔助醫(yī)療服務。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于左關(guān)脈同步采集脈波與血壓的數(shù)據(jù)流方法，其特征在于所 述充氣式腕帶裝置與由脈搏傳感器模塊、脈波測血壓模塊、電子血壓計模塊、A/D轉(zhuǎn)換器和 LCD顯示器組成的采集器連接，通過受檢者腕部左關(guān)脈輕、中和重的三次充氣過程，完成橈 動脈的脈波與血壓信息的采集。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于左關(guān)脈同步采集脈波與血壓的數(shù)據(jù)流方法，其特征在于所 述動脈波形加相應的血壓數(shù)值是以脈波計算血壓，用血壓標定脈波，以脈波的最高點對應 血壓的收縮壓，脈波的起點對應血壓的舒張壓，脈波與血壓互補校準，監(jiān)測人體心血管動力 學狀態(tài)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述基于左關(guān)脈同步采集脈波與血壓的數(shù)據(jù)流方法，其特征在 于所述采集器將采集的脈波信息通過脈波定位讀取血壓信息，然后將脈波和血壓信息經(jīng)放 大器、A/D轉(zhuǎn)換器的信號處理后，以數(shù)據(jù)流形式輸出和LCD屏顯示，并用數(shù)字化脈診技術(shù)通 過計算機或直接與網(wǎng)絡匹配工作。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述基于左關(guān)脈同步采集脈波與血壓的數(shù)據(jù)流方法，其特征在于 所述脈搏傳感器模塊由脈搏傳感器和放大器組成，脈搏傳感器為PVDF壓力型，其頻響 (0. 001 0. 16)-40Hz，頻響曲線起伏彡士3db，靈敏度> 20mv/100g，放大器的放大倍數(shù) ^ 500，輸出阻抗< 5. Okp0
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述基于左關(guān)脈同步采集脈波與血壓的數(shù)據(jù)流方法，其特征在于所 述電子血壓計模塊由血壓傳感器和微控制器組成，血壓傳感器對輸入壓力與輸出值為線性 響應，其血壓測量范圍0 40kpa，輸出電壓為20 60my，轉(zhuǎn)換讀取的SBP/DBP數(shù)值(mmHg) 同時輸出至IXD。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述基于左關(guān)脈同步采集脈波與血壓的數(shù)據(jù)流方法，其特征在 于所述脈波的采集為LCD屏幕監(jiān)視下，充氣壓力至受檢者舒張壓2/3 3/4值時開始采集 基線穩(wěn)定、振幅適當、拐點清楚、指數(shù)下降的脈波，在三次充氣/放氣過程中，采集脈波的時 間合計為30sec。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述基于左關(guān)脈同步采集脈波與血壓的數(shù)據(jù)流方法，其特征在于所述脈波測血壓模塊為LCD屏幕監(jiān)視下從脈波的變化來讀取血壓數(shù)據(jù)的壓力脈波數(shù)據(jù)程序或芯片，自動顯示三次平均的心舒期動脈最低壓(PSP)與心收縮期動脈最高壓(PDP)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于左關(guān)脈同步采集脈波與血壓的數(shù)據(jù)流方法，其特點是該方法在人體左關(guān)脈充氣加壓的過程中自動完成橈動脈的脈波信息采集，由脈波的波形變化判測血壓后自動轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)流，然后連接互聯(lián)網(wǎng)進行系統(tǒng)辨識，分析與判斷人體心血管動力學狀態(tài)，為用戶提供保健咨詢和輔助醫(yī)療服務。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有操作簡單，使用方便，簡化了脈象檢測，實現(xiàn)了同步采集脈波與血壓，完成無創(chuàng)壓力脈波融合異構(gòu)數(shù)據(jù)進行計算機輔助心血管動力學診斷，能夠很好地實現(xiàn)遠程自我監(jiān)測和家庭保健咨詢或輔助醫(yī)療服務。
文檔編號A61B5/02GK101810471SQ20101012627
公開日2010年8月25日 申請日期2010年3月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月17日
發(fā)明者肖行貫 申請人:肖行貫