使用便攜裝置的連續(xù)無袖套式血壓測量的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明描述了一種便攜式血壓監(jiān)測器，其包括集成的聲學裝置、光學傳感器、以及控制電路，所述光學傳感器包括光源或脈搏血氧計裝置的至少其中之一，所述控制電路與集成的聲學裝置和光學傳感器耦接。附加地，描述了一種被配置成測量血壓的便攜式電子裝置，其包括便攜系統(tǒng)和如上所述的便攜式血壓監(jiān)測器。在實施例中，血壓的測量方法包括利用集成的聲學裝置感測心音，利用光學傳感器測量周邊部位處的血脈搏率，使用感測的心音和測量的血脈搏率計算脈搏波傳遞時間，以及使用所述心音和所述血脈搏率將血壓相關聯(lián)。
【專利說明】使用便攜裝置的連續(xù)無袖套式血壓測量

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種便攜式血壓監(jiān)測器、用于測量血壓的便攜式電子裝置以及血壓的測量方法。

【背景技術】
[0002]血壓(有時被稱作為動脈血壓)是由循環(huán)血對血管壁施加的壓力并且是主要生命體征之一。在每次心跳期間，血壓在最大壓力(收縮壓)與最小壓力(舒張壓)之間變化。循環(huán)中的血壓主要是由于心臟的泵送作用。平均血壓中的差別對于在循環(huán)中從一個位置到另一位置的血液流動是責任重大的。平均血流速度取決于由血管呈現(xiàn)的對流動的阻力。由于能量的粘性損失，平均血壓隨著循環(huán)血通過動脈和毛細血管遠離心臟運動而降低。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]便攜式血壓監(jiān)測器被描述為包括集成的聲學裝置、光學傳感器以及控制電路，所述光學傳感器包括光源或脈搏血氧計裝置的至少其中之一，所述控制電路與所述集成的聲學裝置和光學傳感器耦接。附加地，配置成測量血壓的便攜式電子裝置被描述為包括便攜系統(tǒng)和如上所述的便攜式血壓監(jiān)測器。在實施例中，血壓的測量方法包括利用集成的聲學裝置感測心音，利用光學傳感器測量處于周邊部位的血脈搏率，使用感測的心音和測量的血脈搏率計算脈搏波傳遞時間，以及使用所述心音和所述血脈搏率將血壓相關聯(lián)。
[0004]提供本
【發(fā)明內(nèi)容】
從而以簡化的形式介紹構思的選擇，所述構思以下在【具體實施方式】中進一步說明。本
【發(fā)明內(nèi)容】
并非意在識別要求保護的主題的關鍵特征或重要特征，也并非意在用作為有助于確定要求保護的主題的范圍。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0005]參照所附附圖描述【具體實施方式】。在說明書和附圖中不同的示例中使用相同的附圖標記可表示類似或相同的物件。
[0006]圖1A是示出了根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的便攜式血壓監(jiān)測器的等距前視圖。
[0007]圖1B是示出了根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的便攜式血壓監(jiān)測器的等距后視圖。
[0008]圖1C是示出了根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的便攜式血壓監(jiān)測器的部分仰視圖。
[0009]圖1D是使用根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的便攜式血壓監(jiān)測器進行心音測量和血脈搏率的圖表不意圖。
[0010]圖1E是根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的便攜式血壓裝置和便攜式血壓監(jiān)測器的環(huán)境示意圖。
[0011]圖2是示出了示例性實施例中用于采用便攜式血壓監(jiān)測器(例如圖1A至IE中示出的便攜式血壓監(jiān)測器)的方法的流程圖。

【具體實施方式】
[0012]MM
[0013]當前用于測量血壓的解決方案經(jīng)常包括使用傳統(tǒng)的血壓計，其基于使用血壓袖套的測量。其它的解決方案包括諸如在心電圖裝置的情況下使用身體接觸式傳感器。非侵入式和非閉塞式血壓測量可包括同時感測兩種生理學參數(shù)。然而，使用侵入式或閉塞式方法和/或多個裝置是不方便且不期望的。
[0014]因此，描述一種便攜式血壓監(jiān)測器，其包括集成的聲學裝置、光學傳感器和控制電路，所述光學傳感器包括光源或脈搏血氧計裝置的至少其中之一，所述控制電路與集成的聲學裝置和光學傳感器耦接。附加地，描述了一種配置成測量血壓的便攜式電子裝置，其包括便攜系統(tǒng)和如上所述的便攜式血壓監(jiān)測器。在實施例中，血壓的測量方法包括利用集成的聲學裝置感測心音，利用光學傳感器測量周邊部位處的血脈搏率，使用感測的心音和測量的血脈搏率計算脈搏波傳遞時間，以及使用心音和血脈搏率將血壓關聯(lián)。
[0015]示例件實施例
[0016]圖1A至IE示出了根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的便攜式血壓監(jiān)測器102和便攜式血壓裝置100。如所示的，便攜式血壓監(jiān)測器102包括集成的聲學裝置106。集成的聲學裝置106可包括麥克風，所述麥克風配置成作為手機、智能手機或其它裝置中的部件安設，并且可包括配置成檢測聲音的裝置。在實施例中，集成的聲學裝置106可包括麥克風，該麥克風用作為智能手機的麥克風部分(例如當人員使用該裝置作為電話并語音輸入時使用的同一麥克風)。在另一實施例中，集成的聲學裝置106可包括第二麥克風。集成的聲學裝置106可包括能配置成將心音轉(zhuǎn)化為電信號的聲-電轉(zhuǎn)換器和/或傳感器。能用作為集成的聲學裝置106的麥克風的一些實例可包括電容式麥克風、動態(tài)麥克風、駐極體電容式麥克風、帶式麥克風、碳粒式麥克風、壓電式麥克風、光纖式麥克風、激光式麥克風、液體式麥克風和/或MEMS麥克風。集成的聲學裝置106可位于便攜式血壓裝置100的不同位置。在一個實施例中并如圖3中所示，集成的聲學裝置106可位于便攜式血壓裝置100的底部(例如接近于充電連接器108)。
[0017]在一些實施例中，便攜式血壓監(jiān)測器102可包括光學傳感器104，所述光學傳感器包括光源112或脈搏血氧計裝置110的至少其中之一。脈搏血氧計裝置110可包括醫(yī)療裝置，所述醫(yī)療裝置(與直接通過血液樣品測量氧飽和度相反)間接地監(jiān)測患者血液的氧飽和度并且改變皮膚中的血容量，產(chǎn)生光電容積描記圖(photoplethysmogram)。光學傳感器104可結(jié)合到健康監(jiān)測器中，諸如結(jié)合到便攜式血壓裝置100和/或便攜式血壓監(jiān)測器102中。在其它實施例中，脈搏血氧計裝置104可包括能夠檢測光電容積描記(PPG)信號的任何裝置。
[0018]光學傳感器104可包括光源112和脈搏血氧計裝置110或其它檢測器(例如光電二極管)。在一些實施例中，光源112可包括至少一個小的發(fā)光二極管(LED)以及通過患者身體半透明部分(例如指尖、耳垂等)的脈搏血氧計裝置110 (例如光電二極管)。在其它實施例中，光源可包括激光器。在一個實施例中，光學傳感器104 (例如光源112和脈搏血氧計裝置110 二者)在便攜式血壓裝置100的背側(cè)(例如遠離顯示器和/或揚聲器114的那側(cè))上安設。在該實施例中，光源112和脈搏血氧計裝置110能夠但并非要求地彼此面對。這種構造能允許為了用戶在握持便攜式血壓裝置100時的方便性。在這些實施例中，當使用LED時，例如一個LED能是紅的，帶有660納米的波長，且另一個LED能是紅外的(例如波長為905、910或940納米)。波長范圍可包括約400納米至約1000納米。處于這些波長的吸收帶在氧合血紅蛋白及其脫氧形式之間顯著不同。因此，氧合/脫氧血紅蛋白率能從紅光和紅外光的吸收率計算。對于590和805納米的波長而言，氧合血紅蛋白和脫氧血紅蛋白的吸光率是相同的(等吸光點)。監(jiān)測到的信號在時間上隨心跳一起波動，這是因為動脈血管隨著每次心跳擴張和收縮。因而，檢測脈搏對脈搏血氧計的操作至關重要并且在沒有脈搏的情況下脈搏血氧計將不會作用。
[0019]便攜式血壓裝置100包括控制電路118。在實施例中，控制電路118可包括硬件、軟件、和/或配置成使用光學傳感器104和集成的聲學裝置106將血壓關聯(lián)的固件。在實施例中，控制電路118包括計算電路122 (例如計算機處理器和內(nèi)存)，所述計算電路帶有如下指令，所述指令根據(jù)從光學傳感器104和集成的聲學裝置106接收到的測量結(jié)果(例如收集的波形)而檢測和/或關聯(lián)血壓。在實施方式中，收集的波形可通過計算機處理器使用后端軟件處理并且能在適合的前端軟件應用上顯示。
[0020]非侵入式和非閉塞式血壓測量可包括感測兩種生理學參數(shù)，所述感測可包括跨過已知距離的個體脈搏的兩個定時測量。便攜式血壓裝置100可包括集成的聲學裝置106和集成到便攜裝置(例如便攜式血壓裝置100)上的光學傳感器104以使用脈搏波傳遞時間(PWTT)測量收縮血壓(SBP)。血壓能被憑經(jīng)驗地測量且接受為與主動脈瓣和周邊部位(例如，諸如手指)之間脈搏的到達時間有關。如圖1D中所示，該方法能包括測量周邊部位(例如手指)處ECG波形的‘R’頂點與使用光電容積描記(PPG)測量的脈搏頂點之間的時間差。心音(例如圖1D中的HSl)能使用與用于測量血壓的便攜式血壓裝置100(例如移動電話、智能手機等)集成的靈敏式麥克風(例如集成的聲學裝置106)和光學PPG傳感器(例如脈搏血氧計裝置110)測量。特征在于4種典型聲音(例如HSl、HS2、HS3、HS4)的心音能與ECG波形中的具體頂點相關聯(lián)。特征性HSl聲音與ECG波形中的‘R’頂點相對應并能使用電話上的集成的聲學裝置106輕易檢測。在具體的實施方式中，通過將手指放在光學傳感器104上測量脈搏，所述光學傳感器具有將光傳遞到組織中的光源112以及檢測反射光的脈搏血氧計裝置110。手指動脈中的血流引起脈搏血氧計裝置110處光的脈動。所述脈動與周邊處主體的脈搏率有關。使用一個或多個心音測量血壓可代替ECG測量的要求。
[0021]示例性方法
[0022]圖2示出采用了使用血壓裝置(諸如圖1A至IE中示出的便攜式血壓裝置100)的血壓測量技術的示例性方法200。
[0023]如圖2中所示，心音被感測(方框202)。在實施例中，作為便攜式血壓裝置100的一部分安設的集成的聲學裝置106能靠近于個體心臟放置。將集成的聲學裝置106靠近于心臟放置允許對心音(例如心跳)檢測。心音可與使用控制電路118和/或微處理器的ECG波形中的具體頂點相關聯(lián)。
[0024]血脈搏率被測量(方框204)。在實施例中，測量血脈搏率包括將手指(或其它周邊部位)放置在光學傳感器104上，(例如脈搏血氧計裝置)帶有將光傳遞到手指組織中的光源112，并且脈搏血氧計裝置110檢測從手指反射至脈搏血氧計裝置110的光。
[0025]計算脈搏波傳遞時間(方框206)。在實施例中，計算脈搏波傳遞時間可包括使用同步電路120和/或計算電路122。如圖1D和IE中所示，計算脈搏波傳遞時間可包括使用計算電路122，以用于計算ECG的R-頂點與PPG的頂點之間的時間差。在圖1D中，心音I (HSl)對應于示出的R-頂點。
[0026]使用血脈搏率將血壓相關聯(lián)(方框208)。在實施例中，關聯(lián)血壓可包括使用血脈搏率、心音、和/或控制電路118。主動脈瓣與周邊部位間脈搏的到達時間能與從血脈搏率和心音檢測的波形中的具體頂點相關聯(lián)以確定個體的血壓。在具體的實施方式中，計算電路122能使用測量的脈搏波傳遞時間與例如來自數(shù)據(jù)庫的經(jīng)驗性數(shù)據(jù)相關聯(lián)。經(jīng)驗性數(shù)據(jù)可從以下來源、諸如在線數(shù)據(jù)庫、在控制電路118中包括的內(nèi)存等獲得。
[0027]
[0028]盡管已經(jīng)以具體至結(jié)構特征和/或方法操作的言語描述了本發(fā)明的主題，然而應理解的是所附權利要求中限定的主題不必受限于上述具體特征或行為。而是，以上描述的具體特征行為作為實施權利要求的示例性形式而被公開。
【權利要求】
1.一種便攜式血壓監(jiān)測器，其包括: 集成的聲學裝置； 光學傳感器；以及 與所述集成的聲學裝置和所述光學傳感器耦接的控制電路。
2.根據(jù)權利要求1所述的便攜式血壓監(jiān)測器，其特征在于，所述集成的聲學裝置包括麥克風傳感器。
3.根據(jù)權利要求1所述的便攜式血壓監(jiān)測器，其特征在于，所述集成的聲學裝置在便攜式血壓監(jiān)測器的第一側(cè)部上安設，所述第一側(cè)部與便攜式血壓監(jiān)測器的帶有光學傳感器裝置的第二側(cè)部相鄰。
4.根據(jù)權利要求1所述的便攜式血壓監(jiān)測器，其特征在于，所述光學傳感器包括脈搏血氧計裝置。
5.根據(jù)權利要求1所述的便攜式血壓監(jiān)測器，其特征在于，所述控制電路配置成測量脈搏波傳遞時間。
6.根據(jù)權利要求1所述的便攜式血壓監(jiān)測器，其特征在于，所述控制電路包括同步電路，所述同步電路配置成將心音測量與光電容積描記(PPG)測量同步。
7.根據(jù)權利要求1所述的便攜式血壓監(jiān)測器，其特征在于，所述控制電路包括計算電路，所述計算電路配置成控制所述集成的聲學裝置和所述脈搏血氧計裝置。
8.根據(jù)權利要求1所述的便攜式血壓監(jiān)測器，其特征在于，所述光學傳感器包括光源。
9.一種便攜式電子裝置，其配置成測量血壓，所述便攜式電子裝置包括: 便攜系統(tǒng)；以及 集成到所述便攜系統(tǒng)中的便攜式血壓監(jiān)測器，所述便攜式血壓監(jiān)測器包括 集成的聲學裝置； 光學傳感器；以及 與所述集成的聲學裝置和所述光學傳感器耦接的控制電路。
10.根據(jù)權利要求9所述的便攜式電子裝置，其特征在于，所述便攜系統(tǒng)包括手機裝置。
11.根據(jù)權利要求9所述的便攜式電子裝置，其特征在于，所述便攜系統(tǒng)包括智能手機>j-U ρ?α裝直。
12.根據(jù)權利要求9所述的便攜式電子裝置，其特征在于，所述便攜系統(tǒng)包括平板計算機裝置。
13.根據(jù)權利要求9所述的便攜式電子裝置，其特征在于，所述聲學裝置包括麥克風傳感器。
14.根據(jù)權利要求9所述的便攜式電子裝置，其特征在于，所述聲學裝置在便攜式電子裝置的第一側(cè)部上安設，所述第一側(cè)部與便攜式電子裝置的帶有光學傳感器的第二側(cè)部相鄰。
15.根據(jù)權利要求9所述的便攜式電子裝置，其特征在于，所述光學傳感器包括脈搏血氧計裝置。
16.根據(jù)權利要求9所述的便攜式電子裝置，其特征在于，所述光學傳感器包括光源。
17.一種血壓的測量方法，其包括: 利用集成的聲學裝置感測心音； 利用光學傳感器測量周邊部位處的血脈搏率； 使用感測的心音和測量的血脈搏率計算脈搏波傳遞時間；以及 使用所述心音、所述血脈搏率以及所述脈搏波傳遞時間將血壓相關聯(lián)。
18.根據(jù)權利要求17所述的血壓的測量方法，其特征在于，測量血脈搏率包括對光電容積描記(PPG)測量器進行測量。
19.根據(jù)權利要求17所述的血壓的測量方法，其特征在于，測量周邊部位處的血脈搏率包括從手指測量血脈搏率。
20.根據(jù)權利要求17所述的血壓的測量方法，其特征在于，將血壓相關聯(lián)包括將收縮血壓相關聯(lián)。
【文檔編號】A61B5/021GK104414627SQ201410453076
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2014年9月5日 優(yōu)先權日:2013年9月9日
【發(fā)明者】C-W·裴, C·C·沙樂科 申請人:馬克西姆綜合產(chǎn)品公司