[發明專利]一種基于單生命體征監測雷達的血壓測量方法

在審

• 申請號: 201810125653.0
• 申請日: 2018-02-08
• 公開（公告）號: CN108478203A
• 公開（公告）日: 2018-09-04
• 發明（設計）人: 洪弘;顧旭;顧陳;李彧晟;孫理;朱曉華
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: A61B5/021
• 分類號: A61B5/021
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 馬魯晉

本發明涉及生物醫學監測領域，具體涉及一種不約束受試者的非接觸血壓測量方法。本發明采用單生物醫學雷達，對準受試者腹部或者背部，然后要求受試者進行屏氣，錄取屏氣時采集到的主動脈脈搏波波形信號，并利用EMD算法進行特征提取，得出主動脈脈搏波波形信號的各個特征點，確定每個特征點和脈搏波的時間段的映射關系。根據映射關系，求出生物醫學雷達獲取的主動脈脈搏波波形信號對應的脈搏波傳導時間。由脈搏波傳導時間可以得到相應的血壓值。相比傳統的血壓值測量方法，本發明提供的測量方法只需要單個射頻傳感器，精度更高，且具有不需要儀器接觸和對受試者不加約束的明顯優點。本發明方法有效可行，性能可靠，可以準確地獲得血壓值。

技術領域

本發明涉及雷達領域，特別是一種基于單生命體征監測雷達的血壓測量方法。

背景技術

血壓的測量方法主要分為有創血壓測量和無創血壓測量。有創血壓的測量是指將壓力傳感器以侵入的方式植入到人體的大動脈內，從而檢測出心臟起搏期間的壓力變化。無創血壓是指將利用人體與相關的關系量來簡介估測血壓，這是一種對人體無傷害的血壓測量方法，因此也是目前最常用的血壓測量方法。

但是傳統的無創血壓測量方法是接觸式測量，且需要多個傳感器同時測量，不能實時得到測量結果。接觸式監測一般會使用的傳感器，約束著受試者，會使受試者感到不適，這將影響受試者的生理特征，會對監測結果產生干擾。

接觸式監測無法直接接觸一些個體，例如：大面積燒傷病人、傳染病患者、皮膚病患者、剛出生的嬰兒等，這使接觸式監測的應用范圍受到限制。此外，接觸式脈搏波監測，需要專業的醫護人員，而且在每次監測之前，需要花費將近一個小時進行準備，操作繁瑣，耗費人力和財力，且不能實現實時監測。

發明內容

本發明的目的在于針對現有的血壓測量存在的不足，借助單架生命體征監測雷達實現脈搏波的非接觸測量，并且實現了對血壓值的測量。

實現本發明目的的技術解決方案為：一種基于單生命體征監測雷達的血壓測量方法，包括以下步驟：

步驟1、用單架生命體征監測雷達采集主動脈脈搏波波形信號，具體為：

步驟1-1、受試者正坐或平躺，單架生命體征監測雷達放置在距離受試者0.5米處，對準受試者腹部或者背部；

步驟1-2、生命體征監測雷達持續錄取信號，受試者先正常呼吸，然后屏氣x秒，然后再正常呼吸，x的取值為20～35s；

步驟1-3、生命體征監測雷達錄取的信號包含脈搏波、心跳和雜波，截取屏住呼吸x秒時測量的生命體征信號，對這x秒的生命體征信號進行解調，然后通過帶通濾波器去除心跳和雜波，得到受試者的主動脈脈搏波波形信號。

步驟2、對主動脈脈搏波波形信號進行特征點提取，得到主動脈脈搏波波形信號的各個主要特征點，具體為：

步驟2-1、分解主動脈脈搏波波形信號：對主動脈脈搏波波形信號，運用EMD算法，將這x秒的主動脈脈搏波波形信號分解為最高頻率分量信號IMF_1，第二高頻率分量信號IMF_2...最低頻率分量信號IMF_n，n個IMF分量信號；

步驟2-2、提取主動脈脈搏波波形信號特征點：去掉后m個低頻率的IMF分量信號，由剩余的n-m個IMF分量信號相加得信號波形argR0Signal_t_emd；提取IMF_1分量信號中的極大值，IMF_2分量信號中的極小值，帶入信號波形argR0Signal_t_emd，即可得到主動脈脈搏波波形信號的特征點，m一般取3-5。

步驟3、確定主動脈脈搏波的時間段和各個特征點之間的映射關系，具體為：

A、脈搏波波谷：主動脈脈搏波波形最低點，預示著心臟快速射血期的開始；

B、脈搏波第一收縮波峰：主動脈脈搏波波形的第一個極大值點，預示著動脈壓力和脈動容積最大值；