一種基于示波法的血壓包絡(luò)的估計方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及人體血壓測量醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，尤其設(shè)及一種基于示波法的血壓包絡(luò)的估計 方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 血壓是人體重要的生理參數(shù)之一，測量血壓的方法主要分為示波法和柯氏音法兩 類。目前大多數(shù)的無創(chuàng)電子血壓計都采用示波法。電子血壓計通過袖帶上的壓力傳感器把 與屯、搏同步的壓力波動轉(zhuǎn)換為電子信號，通過電子信號的幅度特性來判斷高低血壓。在示 波法的測量過程中，袖帶緩慢加壓。當(dāng)袖帶壓力大于舒張壓時壓力波幅度開始增大。隨著袖 帶壓力上升到平均壓，壓力波幅度最大。當(dāng)袖帶壓力大于平均壓時，壓力波幅度逐漸減小。 當(dāng)袖帶壓力大于收縮壓時，壓力波幅度減小到最小值。
[0003] 在示波法中，把袖帶壓力稱為靜壓，把壓力波稱為動壓。示波法測量過程中，最重 要的問題是根據(jù)壓力波序列提取出壓力波的包絡(luò)曲線，并建立靜壓和動壓包絡(luò)的對應(yīng)關(guān) 系。建立靜壓和動壓包絡(luò)關(guān)系后，可根據(jù)示波法技術(shù)中的幅度系數(shù)法或者S法最終確定血 壓的高壓/低壓值。
[0004] 在實際應(yīng)用過程中，動壓包絡(luò)有多種求取方法。例如多項式擬合、高斯曲線擬合 等等。公開號為CN102018507A發(fā)明專利申請，公開的"一種基于示波法測量血壓的數(shù)據(jù) 分析處理方法"，便利用了多項式擬合的方法，定義曲線P(X)=曰。+曰聲+. . . +a"x"，其中曰0， al，...，an為需要求的系數(shù)，n> = 2。動壓包絡(luò)曲線近似鐘形曲線，多項式曲線在選擇低 階多項式時并不能在有效的血壓取值范圍內(nèi)擬合出鐘形動壓包絡(luò)。多項式擬合曲線特性并 不能在有效的區(qū)間內(nèi)與動壓包絡(luò)保持一致。如圖3所示，Ll表示多項式擬合成的曲線，可 W看出多項式擬合不能準(zhǔn)確估計動壓包絡(luò)的最大值。根據(jù)示波法原理，舒張壓與收縮壓的 估計都需要使用動壓包絡(luò)的最大值。多項式擬合在包絡(luò)曲線兩端趨勢與理論不一致。動壓 幅度理論上在包絡(luò)兩側(cè)會逼近一個固定值。 陽0化]而高斯擬合曲線雖然可W保證曲線特性與動壓包絡(luò)曲線基本一致。由于實際放氣 過程中所產(chǎn)生的袖帶脈搏波的幅度改變趨勢是由小到大的，到達幅度極值后再由大到小， 形成非對稱并且非線性曲線包絡(luò)趨勢。由于高斯曲線的對稱性，在實際測量過程中并不能 被滿足。如果使用高斯曲線擬合實際動壓包絡(luò)，則會導(dǎo)致實際測量結(jié)果的方差變大。并且高 斯擬合的對動壓包絡(luò)曲線的最大值估計與真實最大值存在不可忽視的偏差。如圖3所示， L2表示高斯曲線擬合成的曲線，可W從圖上看到，高斯擬合在高壓部分曲線擬合效果比多 項式擬合效果好。但是在低壓部分高斯擬合的曲線仍然高于實際測量值。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的發(fā)明目的是解決上述現(xiàn)有的血壓包絡(luò)估算方法的局限性，提供一種誤差 小、精度高的基于示波法的血壓包絡(luò)的估計方法。
[0007] 本發(fā)明一種基于示波法的血壓包絡(luò)的估計方法，包括W下步驟：
[000引 SI,在測量結(jié)束后，通過運算取得動壓峰值W及對應(yīng)的靜壓值，設(shè)定動壓幅度的范 圍的兩個闊值是yti和yt2,選取動壓序列yi如1《yyt2)，動壓序列對應(yīng)的靜壓序列為Xi, 對應(yīng)的函數(shù)關(guān)系為(Xi);
[0009] S2,設(shè)擬合曲線的函數(shù)為f(Xi，0 )，參數(shù)向量0 = (a。，曰1，…，a;，…，Sn,b，C)， 其中曰〇、曰1、…、曰1、…、aN、b、c為曲線參數(shù)變量，N是自然數(shù)，0《i《N;WSl中所選取 的動壓序列y;為基礎(chǔ)，計算迭代初始值a。、曰1、…、a;、…、aN、b、C;其中，所述的a。=Ym,y。 為動壓序列Yi中的最大值；ai= 〇,〇 <i《N;b=C2;c=Xm，Xm為ym對應(yīng)的靜壓值；定義 擬合曲線的公式為
M為大于0的偶數(shù)；
[0010] S3,執(zhí)行Ievenbergmarquar化迭代算法尋找最優(yōu)的參數(shù)向量，公式為
入為每次迭代步進長度，計算0 ;計算 為動壓序列yi的闊值yU時i的取值，t2為 動壓序列yi的闊值yt2時i的取值；
[0011] S4，定義闊值threshold和threshold_l，，判斷當(dāng)I目I<t虹eshold或者 IE( 0 +目）-E( 0 )I<tbeshoW_1時，迭代結(jié)束，進行到下一步驟，同時得到最優(yōu)的參數(shù)向 量 0 =(曰〇,曰1，…，a;，…，Sn,b，C); 陽01引S5,保存曲線參數(shù)（a。，曰1，…，a;，…，Sn,b，C)，提取包絡(luò)f(Xi，0 )。
[0013] 進一步地，所述的yti的取值為y1序列幅度的40%。
[0014] 進一步地，步驟S2中所述的N取值為1。
[0015] 進一步地，步驟S5中所述的M取值為4。
[0016] 進一步地，所述的threshold的取值為5-25。
[0017] 進一步地，所述的threshold的取值為10。
[00化]進一步地，所述的threshold_l的取值為初始值（曰。、曰1、…、a;、…、aN、b、c)*0. 005。
[0019] 采用W上結(jié)構(gòu)后，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有W下優(yōu)點：
[0020] 對比現(xiàn)有技術(shù)中的多項式擬合和高斯擬合曲線，本發(fā)明的曲線擬合趨勢與理論結(jié) 果更一致；也更逼近真實測量的最大值，根據(jù)示波法的方法可估計更準(zhǔn)確的收縮壓與舒張 壓；在低壓與高壓部分都可W取得很好的擬合結(jié)果?？朔饲€擬合模型誤差大、不夠精確 的問題，定義了一類新型曲線，W在實際示波法測量過程中，提取動壓包絡(luò)，提高了電子血 壓計測量的準(zhǔn)確性與穩(wěn)定性。
【附圖說明】
[0021] 圖1是本發(fā)明的步驟流程圖。
[0022] 圖2是本發(fā)明的袖帶壓力與壓力波曲線。
[0023] 圖3是現(xiàn)有技術(shù)中的多項式擬合、高斯擬合曲線與本發(fā)明的曲線擬合結(jié)果圖。
【具體實施方式】
[0024] 下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步說明。
[00巧]如圖I所示，本發(fā)明一種基于示波法的血壓包絡(luò)的估計方法，包括W下步驟：
[0026] SI,在測量結(jié)束后，通過運算取得動壓峰值W及對應(yīng)的靜壓值，設(shè)定動壓幅度的范 圍的兩個闊值是yt郝yt2,選取動壓序列yyt2)，動壓序列對應(yīng)的靜壓序列為Xi, 對應(yīng)的函數(shù)關(guān)系為(Xi);
[0027] S2,設(shè)擬合曲線的函數(shù)為f(Xi，0)，參數(shù)向量0 =(曰〇，曰1，…，曰1，…，aN，b，c)， 其中曰。、曰1、…、曰1、…、aN、b、c為曲線參數(shù)變量，N是自然數(shù)，0《i《N;WSl中所選取 的動壓序列y;為基礎(chǔ)，計算迭代初始值a。、曰1、…、a;、…、aN、b、C;其中，所述的a。=Ym,y。 為動壓序列yi中的最大值；ai= 〇,〇 &l