[發明專利]含閉環監測的基于耳迷走神經刺激的血壓調控設備

有效

• 申請號: 202010783946.5
• 申請日: 2020-08-06
• 公開（公告）號: CN111904404B
• 公開（公告）日: 2021-06-18
• 發明（設計）人: 邢曉曼;董文飛;宋明軒
• 申請（專利權）人: 蘇州國科醫工科技發展（集團）有限公司
• 主分類號: A61B5/021
• 分類號: A61B5/021;A61N1/36
• 代理公司: 北京遠大卓悅知識產權代理有限公司 11369
• 代理人: 孔凡玲

1.一種含閉環監測的基于耳迷走神經刺激的血壓調控設備，其特征在于，該設備包括：

動態血壓監測模塊，其通過測量耳垂透射血液容積波對受試者進行動態血壓測量；

耳迷走神經刺激儀，其用于對受試者的耳迷走神經施加一定頻率和電流強度的電刺激；

以及反饋調控模塊，其根據所述動態血壓監測模塊的血壓測量結果對所述耳迷走神經刺激儀施加的電刺激的頻率和/或電流強度進行控制，以使血壓變化ΔBP與刺激參數A的比值K達到預先設定的指標K₀，其中刺激參數A為刺激頻率與電流強度的乘積；

所述動態血壓監測模塊進行動態血壓測量的方法包括以下步驟：

1-1)在受試者耳垂處采集血液容積波數據；

1-2)對采集的血液容積波數據按以下標準進行波形分類：

A、波形清晰，年齡小于或等于50歲；

B、波形清晰，年齡大于50歲；

C、波形鈍化；

1-3)對采集的血液容積波數據進行數據集平衡處理；

1-4)進行血壓擬合，具體方法包括以下步驟：

采用多線性回歸的算法，從所述步驟1-3)處理后的血液容積波數據中提取40個波形特征，并依據所述步驟1-2)的波形分類結果賦予對應的權重值，進行血壓擬合，公式為：

其中，j表示波形分類結果，其為A或B或C；

C_ij，D_ij表示波形分類所對應的權重；f_i表示波形特征值；SBP_j表示血壓擬合得到的收縮壓；DBP_j表示血壓擬合得到的舒張壓；平均血壓MAP值和壓差PP值可以通過收縮壓SBP和舒張壓DBP的組合得出，具體公式為：

MAP＝2/3*DBP+1/3*SBP；

PP＝SBP-DBP；

1-5)對血壓擬合結果進行個體化校準，該步驟的具體方法為：

1-5-1)在語音提示下，使受試者以一定的安全速率從坐姿轉換為站姿，等血液動力達到新的平衡后，采集數秒血液容積波數據PPG₁，記錄血液動力達到新的平衡所需的時間t₁，從PPG₁中計算得出血壓初始值MAP₁，通過三軸加速度傳感器準確獲取站立和坐姿的垂直距離h₁；

1-5-2)在語音提示下，使用者從站姿轉換為坐姿，等血液動力達到新的平衡后，采集數秒血液容積波數據PPG₂，記錄血液動力達到新的平衡所需的時間t₂，從PPG₂中計算得出血壓初始值MAP₂，通過三軸加速度傳感器準確獲取站立和坐姿的垂直距離h₂；

1-5-3)根據上述步驟計算得到針對MAP值和PP值的個體化校準參數X、Y，X＝[(h₁+h₂)/2*ρ*g]/(MAP₁-MAP₂)；Y＝(t₁+t₂)/2t₂；其中，ρ為血液密度，g為重力加速度；

校準后的MAP’＝MAP₀*X，校準后的PP’＝PP₀*Y，MAP₀、PP₀分別為通過血壓擬合結果獲得的校準前的平均血壓和壓差，MAP’、PP’分別為校準后的平均血壓和壓差；

然后利用以下公式換算得到校準后的收縮壓SBP’和舒張壓DBP’：

SBP’＝MAP’+2/3*PP’；

DBP’＝MAP’-1/3*PP’。

2.根據權利要求1所述的含閉環監測的基于耳迷走神經刺激的血壓調控設備，其特征在于，所述步驟1-3)中，進行數據集平衡處理的方法為：通過SMOTE算法來生成虛擬數據或通過反復從子集抽樣實現。

3.根據權利要求2所述的含閉環監測的基于耳迷走神經刺激的血壓調控設備，其特征在于，所述步驟1-4)中，40個波形特征包括23個解析特征和17個整體特征，其中17個整體特征含4個血液容積波的波形主成分，7個一階導數的主成分和6個二階導數的主成分。