一種基于脈搏波傳播時間的無創連續血壓監測方法及裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及醫療器械技術領域，具體是設及一種基于脈搏波傳播時間的無創連續 血壓監測方法及裝置。
【背景技術】
[0002] 由于血壓參數容易受到環境條件、身體狀況等多種因素的影響，斷續測量或單次 測量的結果存在較大的差別，然而血壓連續測量方法可在每個屯、動周期測量血壓，在醫學 研究和臨床中具有更加重要的意義。
[0003] 目前血壓測量的方法大致分為直接測量法和間接測量法兩類。直接測量法是把連 續血壓傳感器的導管經過皮膚直接插入屯、臟或大動脈檢測血壓信號，能夠進行連續的測 量。鑒于運種方法能夠直接測得血壓值，數據較為準確，因此被認定為國際血壓檢測的金標 準。間接測量法是通過檢測動脈壁的搏動，血管容積的變化等參數間接得到血壓。
[0004] 間接測量法又可分為間斷式測量法和連續式測量法兩大類。W柯氏音法和示波法 為代表的間斷式測量法是W測量過程中每搏血壓相同為前提，測量得到的血壓是某一特定 時刻的血壓值，不一定是被測者有代表性的血壓值。連續式血壓測量法是指在某一段時間 內無創傷連續血壓測量，可W測量每搏血壓值和連續的動脈血壓波形，因此為臨床診斷和 治療提供了更加充分的依據。目前無創血壓連續測量的方法主要有恒定容積法、扁平張力 法、超聲法等。
[000引恒定容積法是目前比較成熟的連續血壓測量方法，此方法通過預置參考壓力使動 脈處于去負荷狀態，同時采用反應快速的伺服壓力控制系統根據血壓波動時刻調節外加壓 力使動脈血管一直處于恒定容積狀態，此時通過測量外加壓力值就能得到連續的動脈血壓 值。
[0006] 扁平張力法又稱張麗測定法，該方法通過對動脈部分施加外壓力，使其成扁平狀 態，運時作用在該表面的力與動脈中的壓力近似成比例，通過對安置于動脈部位的壓力換 能器來測量該表面上的壓力，從而得到動脈壓波形。
[0007] 超聲法測量血壓的原理是應用多普勒原理，由體表發射的超聲波探知血管壁和血 流的運動情況。超聲血壓測量計的組成是在袖帶下距遠屯、端1/^3袖帶寬處放置兩個傳感器， 一個向動脈發出超聲波，另一個用來接收反射波。當袖帶內的壓力增加超過舒張壓且低于 收縮壓時，動脈內的血壓在高于或者低于袖帶壓力間擺動不定。隨著每次屯、臟搏動，血管呈 現開放和閉合，借助超聲系統就可W把運種開放和閉合檢測出來。一個屯、動周期內，隨著袖 帶壓力的增加，血管開放和閉合的時間間隔隨之減小，直到開放閉合二點完全重合，該點即 為收縮壓。反之，當袖帶壓力降低時，開放和閉合之間的時間間隔慢慢增加，直到動脈的閉 合信號與下一次的開放信號相重合，運一點確定為舒張壓。
[0008] 然而，上述的各種測量方法分別存在W下缺點： (1)血壓直接測量法由于要將導管經過皮膚直接插入屯、臟和大動脈檢測血壓信號，所 W運種技術要求較高且具有一定的創傷性，所W僅適用于大手術病人和危重病人的搶救； (2) 柯氏音法和示波法測量血壓時都需要袖帶對血管產生壓迫，運對被試者造成不適， 長時間連續觀測血壓時不宜使用此法； (3) 恒定容積法雖然可W檢測到血壓細微的變化，但是其長時間測量會導致靜脈充血 而影響測量精度且給被測者帶來不適，而且測量得帶的收縮壓離散性較大，性能指標沒有 達到AAMI推薦的標準差不大于8mmHg的標準，儀器較為復雜； (4) 扁平張力法測量精度較高，基本上能夠達到時間較長的血壓無創連續測量的要求， 但由于傳感器對位移的高度靈敏性，要保持長時間傳感器位置相對固定比較困難，同時在 被測者舒適度和操作簡化方面都有待提高； 巧)超聲法優點在于使用范圍廣，抗噪聲能力強。缺點在于受試者的活動會引起傳感器 和血管壁的聲波途徑的變化。
【發明內容】
[0009] 本發明的目的在于針對上述存在問題和不足，提供一種檢查操作方便，使用舒適 性和便攜性高，連續血壓檢測準確度高的基于脈搏波傳播時間的無創連續血壓監測方法及 裝置。
[0010] 本發明的技術方案是運樣實現的： 本發明所述的基于脈搏波傳播時間的無創連續血壓監測方法，其特點是:包括W下步 驟： 1) 按照標準屯、電Π 導聯貼好屯、電電極，并連接好屯、電導聯線； 2) 將PPG傳感器夾在被測試者的食指指端； 3) 在被測試者的仰邸、站立手臂豎直舉起、彎腰Ξ種體位下，利用屯、電信號檢測單元檢 測ECG信號的同時，利用容積脈搏波信號檢測單元檢測食指指端的PPG信號，并通過測量ECG 信號的R波峰值點與PPG信號的特征點之間的時間差作為脈搏波的傳播時間PTT，由托馬 斯?楊和莫恩思波速公式得出血壓與PTT之間的近似關系式為：
其中，BP為血壓;a、b為兩個待定的參數； 4) 通過對得到的PIT數據和由電子血壓計記錄的血壓數據進行相關性分析及線性回歸 分析，確定參數a和b，從而建立PTT對血壓的回歸方程，通過測量PTT，間接得到血壓值。
[0011] 本發明所述的基于脈搏波傳播時間的無創連續血壓監測裝置，其特點是:包括 屯、電信號檢測單元，用于檢測被測試者標準Π 導聯的ECG信號； 容積脈搏波信號檢測單元，用于檢測被測試者的PPG信號； 微處理器單元，用于接收ECG信號和PPG信號并與上位機通信； 上位機信號處理單元，用于實現ECG信號和PPG信號的波形顯示及計算脈搏波的傳播 時間PTT; 供電系統，用于向上述各部件提供電源； 其中，所述屯、電信號檢測單元檢測到的ECG信號是經過放大濾波預處理及模數轉換后 再傳送給微處理器單元； 所述上位機信號處理單元是對接收到微處理器單元發送過來的ECG信號和PPG信號作 進一步的濾波處理后，利用LabVIEW顯示ECG信號和PPG信號的波形，同時調用MTLAB算法檢 巧化CG信號的R波峰值點及PPG信號的特征點，并計算兩點之間的時間差作為脈搏波的傳播 時間PTT并將其儲存。
[0012] 本發明與現有技術相比，具有如下優點： 1、 本發明利用流體靜壓差原理，在被測試者仰邸、站立手臂舉起、彎腰至手掌觸碰腳踩 Ξ種不同體位下進行PTT數據采集和血壓測量，能夠在短時間內血管壁的特性不改變的情 況下使血壓值和脈搏波的傳導時間同時發生較大改變，較快實現PTT與血壓之間的擬合，且 擬合的關系式較為精確，測量誤差較小，最終實現通過測量PTT間接估測血壓值，有效地提 高了連續血壓檢測的準確度； 2、 本發明利用PTT無創連續測量血壓的方法，檢測時只需獲取導聯屯、電圖和指端的容 積脈搏波圖，從而為血壓的連續測量提供了一個良好的途徑，而且采用運種方法設計的測 量設備結構簡單，主要由Ξ個集成忍片ADS1298、A陽4400和STM32組成，徹底擺脫了現有的 血壓測量設備中氣囊對人體的束縛，運樣既提高了被測試者的舒適感，能夠實現長時間無 創連續的血壓測量，又提高了設備的便攜性，給檢查操作帶來了很大的方便； 3、 本發明采用的上位機信號處理單元的處理算法簡單，易于實現血壓值的實時檢測。
[0013] 下面結合附圖對本發明作進一步的說明。
【附圖說明】
[0014] 圖1為本發明所述裝置的基本結構框圖。
[0015] 圖2為本發明所述脈搏波的傳播時間分析圖。
【具體實施方式】
[0016] 如圖1-圖2所示，本發明所述的基于脈搏波傳播時間的無倉蠟續血壓監ii方法，包 括W下步驟： 1) 按照標準屯、電Π 導聯貼好屯、電電極，并連接好屯、電導聯線； 2) 將PPG傳感器夾在被測試者的食指指端； 3) 在被測試者的仰邸、站立手臂豎直舉起、彎腰Ξ種體位下，利用屯、電信號檢測單元檢 測ECG信號的同時，利用容積脈搏波信號檢測單元檢測食指指端的PPG信號，并通過測量ECG 信號的R波峰值點與PPG信號的特征點之間的時間差作為脈搏波的傳播時間PTT，由托馬 斯?楊和莫恩思波速公式得出血壓與PTT之間的近似關系式為：
其中，BP為血壓;a、b為兩個待定