[發(fā)明專利]用于血壓計(jì)測(cè)量的干擾抑制系統(tǒng)及其干擾抑制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310072380.5
• 申請(qǐng)日: 2013-03-07
• 公開（公告）號(hào): CN103099611A
• 公開（公告）日: 2013-05-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 沈盟;潘日勁;阮明浩
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京盟聯(lián)信息科技有限公司
• 主分類號(hào): A61B5/021
• 分類號(hào): A61B5/021
• 代理公司: 南京君陶專利商標(biāo)代理有限公司 32215
• 代理人: 奚勝元

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及的是一種用于血壓計(jì)測(cè)量中處理人體生理參數(shù)信息時(shí)的干擾抑制系統(tǒng)及其干擾抑制方法，尤其是一種針對(duì)血壓計(jì)測(cè)量過程中被測(cè)試者姿勢(shì)干擾和運(yùn)動(dòng)干擾的抑制系統(tǒng)。

背景技術(shù)

通常所說的血壓指動(dòng)脈血壓，目前，血壓的測(cè)量可以通過直接法和間接法兩種方法實(shí)現(xiàn)。直接法是有創(chuàng)測(cè)量方法，通過將導(dǎo)管插入血管內(nèi)由壓力傳感器獲得血壓值；間接法是無創(chuàng)測(cè)量方法，通過對(duì)相關(guān)信號(hào)進(jìn)行分析處理得到血壓值。

目前已有的無創(chuàng)測(cè)量血壓計(jì)采用基于壓力波的血壓計(jì)，該種血壓計(jì)要求被測(cè)量對(duì)象在血壓測(cè)量過程中保持靜止的坐立姿勢(shì)，且需要將血壓計(jì)保持在心臟同一水平高度上。以上要求存在如下缺點(diǎn)：一是缺乏醫(yī)學(xué)知識(shí)的普通用戶難以精確地確定心臟所處的水平高度；二是當(dāng)沒有合適高度及硬度的支撐物時(shí)，用戶難以將手腕長時(shí)間保持靜止姿勢(shì)。當(dāng)血壓計(jì)在測(cè)量過程中沒有與心臟保持同一高度時(shí)，由于血壓計(jì)傳感器部位的血管與心臟存在一個(gè)高度差，使得傳感器獲得的壓力波與心臟同一高度處的實(shí)際血管壓力存在一個(gè)壓力差；而當(dāng)被測(cè)量對(duì)象在測(cè)量過程中手臂發(fā)生晃動(dòng)時(shí)，相當(dāng)于對(duì)血壓計(jì)的傳感器處附加了一個(gè)作用力，該作用力會(huì)導(dǎo)致采集到的壓力波發(fā)生畸變。目前的血壓計(jì)并沒有對(duì)以上兩種干擾進(jìn)行抑制的過程，因而上述缺點(diǎn)將造成測(cè)量得到的壓力波波形發(fā)生畸變，從而影響最終測(cè)量血壓值的準(zhǔn)確性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對(duì)上述不足之處，提供一種用于血壓計(jì)測(cè)量的干擾抑制系統(tǒng)及其干擾抑制方法，利用加速度計(jì)對(duì)測(cè)量中的壓力波進(jìn)行修正，實(shí)現(xiàn)了血壓計(jì)測(cè)量過程中的抗干擾抑制，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)血壓計(jì)易受運(yùn)動(dòng)及姿勢(shì)干擾的不足，提高了血壓計(jì)血壓測(cè)量的準(zhǔn)確性。

加速度傳感器有多種實(shí)現(xiàn)方式，主要可分為壓電式、電容式及熱感應(yīng)式三種，無論哪種實(shí)現(xiàn)方式，當(dāng)運(yùn)動(dòng)物體出現(xiàn)變速運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生加速度時(shí)，只要在其量程范圍內(nèi)，加速度計(jì)都能輸出正比于該加速度的電壓值（模擬輸出或者數(shù)字化信號(hào)）。由于物體受到重力的影響，因此當(dāng)物體靜止時(shí)，加速度傳感器對(duì)應(yīng)的三個(gè)軸輸出值為重力加速度在各個(gè)軸上的分量。

雖然僅憑三軸加速度計(jì)無法定位其在三維空間內(nèi)的位置，但是由于本發(fā)明方法中，三軸加速度計(jì)被綁定在了血壓計(jì)內(nèi)，使得在加速度計(jì)近似勻速運(yùn)動(dòng)或靜止時(shí)，能夠估計(jì)出其相對(duì)于手臂的姿態(tài)，并通過低通濾波器提取出重力加速度值在各個(gè)軸上的近似分量。當(dāng)加速度計(jì)的某一個(gè)軸與手臂尺骨平行放置時(shí)，由于可以將小臂視為一個(gè)剛體，根據(jù)該軸的輸出值即能計(jì)算出小臂與肘關(guān)節(jié)所處水平面之間的夾角，進(jìn)而利用小臂長度計(jì)算出血壓計(jì)與肘關(guān)節(jié)所在平面的高度差。當(dāng)用戶將肘關(guān)節(jié)自然靜止地垂放于腰間時(shí)，利用人體身高值便能估算出血壓計(jì)與心臟水平面的高度差，從而對(duì)壓力波進(jìn)行修正。

將原始加速度信號(hào)減去重力加速度在各個(gè)軸上近似分量，便可以得到手臂運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的合加速度在各個(gè)軸上的近似分量。利用這個(gè)運(yùn)動(dòng)合加速度就可以對(duì)壓力波進(jìn)行二次修正。

用于血壓計(jì)測(cè)量的干擾抑制系統(tǒng)及其干擾抑制方法是采取以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

用于血壓計(jì)測(cè)量的干擾抑制系統(tǒng)包括三軸加速度計(jì)、血壓計(jì)壓力波獲取模塊、姿勢(shì)信號(hào)提取模塊、運(yùn)動(dòng)信號(hào)提取模塊和壓力波修正模塊；所述三軸加速度計(jì)固定安裝在血壓計(jì)內(nèi)部，三軸加速度計(jì)具有三軸加速度計(jì)模塊；血壓計(jì)壓力波獲取模塊獲取血壓計(jì)采集得到的原始?jí)毫ΣǎS加速度計(jì)模塊獲取并存儲(chǔ)通過三軸加速度計(jì)采集得到的加速度信號(hào)，三軸加速度計(jì)模塊將上述加速度信號(hào)傳入姿勢(shì)信號(hào)提取模塊和運(yùn)動(dòng)信號(hào)提取模塊；姿勢(shì)信號(hào)提取模塊利用得到的加速度信號(hào)和人體身高信息估算出姿勢(shì)信號(hào)，并將該姿勢(shì)信號(hào)傳入壓力波修正模塊中，對(duì)血壓計(jì)壓力波獲取模塊傳入的壓力波信號(hào)做姿勢(shì)修正；運(yùn)動(dòng)信號(hào)提取模塊利用得到的加速度信號(hào)和三軸加速度計(jì)傳入的姿勢(shì)信號(hào)估算出運(yùn)動(dòng)信號(hào)，并將該運(yùn)動(dòng)信號(hào)傳入壓力波修正模塊中對(duì)壓力波信號(hào)做運(yùn)動(dòng)修正。

所述三軸加速度計(jì)采用基于MEMS工藝的集成加速度傳感器芯片。

用于血壓計(jì)測(cè)量的干擾抑制系統(tǒng)的干擾抑制方法，包括以下步驟：

1）估算被測(cè)對(duì)象的小臂長度和肘關(guān)節(jié)與心臟高度差；

2）采集加速度傳感器信號(hào)；

3）存儲(chǔ)加速度傳感器信號(hào)；

4）對(duì)步驟（3）中的原始加速度傳感器信號(hào)進(jìn)行去噪處理；

5）從經(jīng)過步驟（4）得到的加速度信號(hào)中提取出姿勢(shì)信號(hào)和運(yùn)動(dòng)信號(hào)；

6）通過壓力波獲取模塊獲取并存儲(chǔ)壓力波信號(hào)；

7）對(duì)經(jīng)過步驟（6）得到的壓力波信號(hào)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)干擾和姿勢(shì)干擾的修正。

對(duì)壓力波修正完畢后，可以用任意算法計(jì)算出血壓值。