一种基于脉搏波分析的血压测量装置气囊压力自适应调整方法与流程

本发明涉及血压测量，特别涉及一种基于脉搏波分析的血压测量装置气囊的压力自适应调整方法。

背景技术：

1、由于传统的血压测量方法(柯式音听诊法和示波法)均需要在测量时施加很高的压力以对血管进行阻断，无法做到连续的血压测量，因此，基于较低压力的各种方式的脉搏波分析法受到日益广泛的关注。

2、本公开中用“脉搏波分析法”指代以下所有血压测量方法：不需要阻断血管血流，利用传感器采集光电容积脉搏波(ppg)、心电(ecg)信号、压力脉搏波等一种或者多种信号，然后通过血流容积、脉搏波传播时间(或到达时间)、脉搏波上特征点的位置、脉搏波波形分解、机器学习等方法来计算血压的方法。采集脉搏波的传感器包括：压力传感器、光电传感器、超声波传感器等。

3、采集脉搏波信号的传感器通常附着在环形结构比如腕表或者表带上，如果直接用这些传感器采集脉搏波用于计算血压，容易出现的问题包括：佩戴过松，则传感器与皮肤贴合不紧密，皮肤与传感器之间有空气间隙，这些问题会引入外部环境光的干扰，或者使得传感器不能有效检测脉搏波信号，最终会导致信号质量变差而不能使用；另一方面，如果佩戴过紧，传感器与皮肤贴合太紧，又使得佩戴体验变差，同时又会使得局部血管被挤压而缺血，使得有些传感器信号的质量也会变差。

4、因此，在脉搏波分析法血压测量装置中，可以引入气囊来改善上述问题。如附图6所示，为一种带有脉搏波传感器的腕带式血压测量装置示例，其中包括：气囊3，气泵组件1，柔性传感器单元2；气囊3设置在腕带5下表面，柔性传感器单元2设置在气囊3下表面，气泵组件1放置在腕表壳体内；柔性传感器单元2采用直接贴合的方式实现对脉搏波的测量。当在被测对象的手腕4上穿戴该腕表时，柔性传感器单元2与手腕4的皮肤接触，即气囊3位于柔性传感器单元和腕带4之间，柔性传感器单元位于在腕部桡动脉处；未测量时，腕带5保持松弛状态，即不对气囊3充气；需要测量时，通过气泵组件1调节气囊3的压力，将柔性传感器单元2贴合在皮肤上。柔性传感器单元2可以采用具有多组传感器的传感器阵列，穿戴后至少有一组传感器位于桡/尺动脉上方。

5、但气囊的压力如何选择与调控，又成为一个关键问题。对于不同的用户，血压测量装置不同的佩戴松紧和位置，以及气囊的不同压力，都会导致获取的信号质量不一致，以及带来不同的用户体验。戴的太紧或气囊压力过大，容易让人不舒适，无法长时间佩戴，而且会影响光电传感器的信号质量；戴的太松或气囊压力太小，又会使压力脉搏波的信号质量较差。

技术实现思路

1、本公开提供了一种基于脉搏波分析的血压测量装置气囊压力设定方法，其能够自动适应不同用户的佩戴松紧程度，使气囊压力保存在一个适宜的状态。

2、本公开提供的血压测量装置气囊压力自适应调整方法，包括以下步骤：

3、s1，通过充气，使气囊不断增压；或者通过放气，使气囊不断减压；

4、s2，在增压或减压过程中，不断采集脉搏波探测传感器的信号；

5、s3，对获取的传感器信号进行处理，提取脉搏波信号，根据需要的脉搏波信号质量标准，选择合适的气囊压力作为后续脉搏波数据采集时设置的气囊压力；

6、在脉搏波探测传感器数据采集过程中，当发现脉搏波信号质量不满足给定的要求时，则自动按照所述步骤s1-s3开始重新寻找合适的气囊压力，并调整气囊至该压力，重新进行数据采集。

7、进一步的，所述步骤s1中，增压或减压的方式包括：连续调压或阶梯调压，所述阶梯调压指每次增压或减压到一个压力值后，维持当前压力一段时间，对传感器信号进行采集和处理。

8、进一步的，当所述血压测量装置同时应用一种以上的脉搏波探测传感器时，所述步骤s1中的气囊增压或者减压对应地分为多个串行的阶段，用于为每种传感器分别找到其适合的气囊压力，并在后续脉搏波数据采集中分别使用各自适合的气囊压力。

9、进一步的，所述步骤s3具体包括：

10、对获取的传感器信号进行处理，包括去基线和滤波，提取出脉搏波信号序列；

11、对脉搏波信号序列进行周期切分，然后根据需要的脉搏波信号质量标准，选择合适的气囊压力p作为后续脉搏波数据采集时的气囊压力。

12、进一步的，步骤s1中，对气囊采用连续调压方式进行增压或减压时：当压力满足一定初始门限后，开始采用相对固定的速度进行连续调压；这时，步骤s3中也每隔一定时间间隔，对获取的传感器信号进行一次处理，每次只处理新增的脉搏波信号序列；当找到信号质量符合要求的气囊压力p时，则结束处理过程。

13、进一步的，所述步骤s3中：

14、当压力满足一定初始门限后，采用1-10mmhg/s速度进行连续调压，然后定时地每间隔2秒钟，进行一次传感器信号处理。

15、进一步的，所述脉搏波信号质量标准包括：幅值大于一定的阈值，和/或毛刺小于一定的数量。

16、进一步的，所述步骤s3中，选择合适的气囊压力的方法包括：

17、选取满足信号质量标准的最小气囊压力p；

18、或者，选取连续满足信号质量标准的多个脉冲周期中的最后一个脉冲周期对应的气囊压力p。

19、应用上述方法的血压测量装置，包括：脉搏波探测传感器及其固定装置，气囊及其充放气控制模块，基于脉搏波分析法的血压计算模块，另外，还包括：

20、自适应气囊压力确定模块，用于在脉搏波探测传感器数据采集过程中，当发现脉搏波信号质量不满足给定的要求时，自动按照所述步骤s1-s3开始重新寻找合适的气囊压力，并调整气囊至该压力，重新进行数据采集。

21、与现有技术相比，本公开的有益效果是：(1)能够根据血压测量装置当前的佩戴和测量环境，自适应地调整气囊的压力值，使得血压测量装置的佩戴装置和手腕之间维持一个适宜的压力，使得脉搏波信号的幅值和质量在不同用户、以不同松紧佩戴血压测量装置时仍然可以相对一致；(2)根据信号质量自动启动气囊压力调整过程；(3)能够在连续增压(或减压)过程中快速完成气囊压力值的选取和调整；(4)方法便捷，具有良好的通用性。

技术特征：

1.一种基于脉搏波分析的血压测量装置气囊压力自适应调整方法，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤s1中，增压或减压的方式包括：连续调压或阶梯调压，所述阶梯调压指每次增压或减压到一个压力值后，维持当前压力一段时间，对传感器信号进行采集和处理。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，当血压测量装置同时采用一种以上的脉搏波探测传感器时，所述步骤s1中的气囊增压或者减压对应地分为多个串行的阶段，用于分别为每种传感器找到适合的气囊压力，并在后续脉搏波数据采集中使用各自适合的气囊压力。

4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述步骤s3具体包括：

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤s1中，对气囊采用连续调压方式进行增压或减压时：当压力满足一定初始门限后，开始采用相对固定的速度进行连续调压，同时，步骤s3中定时每间隔一定时间，对获取的传感器信号进行一次处理，每次只处理新增的脉搏波信号序列，当找到信号质量符合要求的气囊压力p时，则结束处理过程。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述步骤s3中：

7.根据权利要求1-6中任一所述的方法，其特征在于，所述脉搏波信号质量标准包括：幅值大于一定的阈值，和/或毛刺小于一定的数量。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤s3中，选择合适的气囊压力的方法包括：

9.一种应用权利要求1-8中任一所述方法的基于脉搏波分析的血压测量装置，包括：脉搏波探测传感器及其固定装置，气囊及其充放气控制模块，基于脉搏波分析法的血压计算模块，其特征在于，还包括：

技术总结
一种基于脉搏波分析的血压测量装置气囊压力自适应调整方法，属于血压测量技术领域，该方法能够根据血压测量装置当前的佩戴和测量环境，根据脉搏波信号质量，自适应地调整气囊的压力值，使得血压测量装置的佩戴装置和测量部位之间维持一个适宜的压力，使得脉搏波信号的幅值和质量在不同用户、以不同松紧佩戴血压测量装置时仍然可以相对一致。

技术研发人员：文武,魏耀广,安涛,李毅彬
受保护的技术使用者：心永（北京）科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2025/2/5