[發明專利]基于心沖擊信號與光電信號的實時血壓監測系統及方法

在審

• 申請號: 201810123163.7
• 申請日: 2018-02-07
• 公開（公告）號: CN108186000A
• 公開（公告）日: 2018-06-22
• 發明（設計）人: 郭士杰;張林;田浩辰;趙亞川
• 申請（專利權）人: 河北工業大學
• 主分類號: A61B5/021
• 分類號: A61B5/021;A61B5/00
• 代理公司: 天津翰林知識產權代理事務所(普通合伙) 12210
• 代理人: 付長杰

本發明涉及基于心沖擊信號與光電信號的實時血壓監測系統及方法，該系統包括PC機、床體、光電容積脈搏描記信號采集裝置、心沖擊信號采集裝置和同步信號采集器，所述光電容積脈搏描記信號采集裝置為PPG傳感器，用于采集受試者的PPG信號，安置在受試者的指尖上；所述心沖擊信號采集裝置為加速度傳感器，加速度傳感器安置在床體的橫梁上，加速度傳感器的信號采集方向平行于脊椎，能夠無束縛地采集到由心沖擊引起的護理床加速度振動信號；PPG傳感器和加速度傳感器均通過同步信號采集器與PC機連接，并在PC機的顯示屏上輸出監測結果；同步信號采集器采用外觸發方式同時處理兩路信號。該系統具有實時性、連續性、非侵入等優點。

技術領域

本發明涉及生物醫學檢測領域，具體涉及一種基于心沖擊信號與光電信號的實時血壓監測系統及方法。

背景技術

隨著社會生活日益快節奏化，人們生活方式和飲食結構都發生了巨大變化，心腦血管、高血壓等慢性病已然成為人類健康殺手。血壓作為重要的人體生理參數之一，動態血壓(ABP)可以用來識別高血壓、診斷心臟病同時還能夠對心腦血管并發癥的發病風險進行評估。通常采用的束縛式血壓監測只能提供當前時刻的血壓值，所獲得的血壓容易受到當前環境的影響，使血壓值出現異常，導致由于心理原因而產生的高血壓現象。研究表明，相較于袖帶式血壓計測得的血壓值，動態血壓更能準確的反應心血管的當前狀況，可以更好地預測心血管疾病的發病率和死亡率。動態血壓對心血管疾病風險的分級更為靈敏和準確，與高血壓有著更為密切的聯系。

傳統的血壓測量系統使用示波法基于外部壓力和動脈體積脈動的幅度的關系來確定血壓。然而，在該測量要求的對臂的圓周擠壓期間患者是不舒適的。對于長期血壓監測，患者犧牲生活質量以維持該監測。因此已經提出一些無袖帶血壓監測的新方法以測量患者的血壓而不犧牲他們的生活質量。

現今能夠進行血壓動態測量的方法有很多，例如有基于脈搏波傳導時間的連續無創血壓測量方法、光學血壓監測的方法以及基于攝像頭的動態血壓非接觸式測量方法等。例如，浙江大學的(CN201610908106)基于圖像處理的血壓監測方法，該方法采用基于對視頻的處理通過心率計算得到血壓，公式中M為0-5內的整數，根據文中所述的公式計算不準確；再例如，專利(CN200680014192)連續血壓監測的系統，將ECG傳感器貼在人身上，將脈搏傳感器置于人的手腕上，將兩路信息直接傳輸給電腦進行處理，由于這種血壓監測方法需要接觸人體(需將多個電極貼附到受試者的胸部)才能實現動態采集，為長時間動態血壓的檢測帶來了一定的局限性。

因此，需要的是無需以袖帶束縛患者的臂或將多個電極附接到患者的胸部的用于血壓監測的系統和方法。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術的不足，提供一種具有實時性、連續性、非侵入的基于心沖擊(BCG)信號與光電信號的實時血壓監測系統及方法。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：

一種基于心沖擊信號與光電信號的實時血壓監測系統，其特征在于該系統包括PC機、床體、光電容積脈搏描記信號采集裝置、心沖擊信號采集裝置和同步信號采集器，所述光電容積脈搏描記信號采集裝置為PPG傳感器，用于采集受試者的PPG信號，安置在受試者的指尖上；所述心沖擊信號采集裝置為加速度傳感器，加速度傳感器安置在床體的橫梁上，加速度傳感器的信號采集方向平行于脊椎，能夠無束縛地采集到由心沖擊引起的護理床加速度振動信號；PPG傳感器和加速度傳感器均通過同步信號采集器與PC機連接，并在PC機的顯示屏上輸出監測結果；同步信號采集器采用外觸發方式同時處理兩路信號，所述PC機內加載有參數集成與處理程序，包括濾波模塊、波形識別模塊、函數關系擬合模塊和實時血壓輸出單元；同步信號采集器將采集到的心沖擊(BCG)和光電容積脈搏描記(PPG)的兩路信號傳送到PC機內，進行一體化處理，得到實時的血壓值。

一種基于心沖擊信號與光電信號的實時血壓監測方法，該方法使用上述的監測系統，由LabVIEW平臺實現，具體步驟是：

第一步、采集信號：