血壓測量輔助裝置和血壓測量設(shè)備及其設(shè)計(jì)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及血壓監(jiān)測領(lǐng)域，尤其涉及一種血壓測量輔助裝置和一種血壓測量設(shè)備及其設(shè)計(jì)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前市面上的血壓計(jì)主要基于兩種測量方法:聽診法和示波法。
[0003]聽診法是在臨床醫(yī)療上主要使用的方法。醫(yī)生使用的水銀血壓計(jì)就是通過聽診法設(shè)計(jì)的。聽診法是通過在血壓計(jì)袖帶氣囊放氣時(shí)用聽診器去聽肱動(dòng)脈的血液流動(dòng)的聲音結(jié)合對應(yīng)的壓力來判斷血壓值。當(dāng)聽診器中出現(xiàn)第一聲搏動(dòng)聲，此時(shí)水銀柱所指刻度即為收縮壓；當(dāng)搏動(dòng)聲突然變?nèi)趸蛳?，此時(shí)水銀柱所指刻度即為舒張壓。聽診法由于其測量準(zhǔn)確性高，在醫(yī)學(xué)上被稱作血壓測量的黃金標(biāo)準(zhǔn)。一般對其他類型的血壓計(jì)測量準(zhǔn)確性的研究都是通過和使用水銀血壓計(jì)的聽診法進(jìn)行對照研究的。但是聽診法在電子血壓計(jì)的使用上還有很大的局限性，主要是因?yàn)殡娮釉O(shè)備對聲音的辨別能力在某些方面比人耳要弱。聽診法需要判斷聲音的強(qiáng)弱(搏動(dòng)聲的高低)和頻率(是搏動(dòng)聲還是噪音)，使用聽診法的電子血壓計(jì)由于設(shè)計(jì)難度和成本的緣故不太普及，抗噪音干擾能力差。使用聽診法的水銀血壓計(jì)(或者其他非水銀介質(zhì))使用上也不太方便，比如很難自己給自己測量，需要專業(yè)訓(xùn)練，測量的時(shí)候耳朵和眼睛要高度同步才能捕捉到聲音變化和對應(yīng)的壓強(qiáng)值，并且數(shù)據(jù)不能自動(dòng)記錄等。
[0004]示波法通過測量脈搏振蕩波的幅度結(jié)合對應(yīng)的袖帶壓強(qiáng)來判斷血壓值。由于原理實(shí)現(xiàn)簡單，使用示波法測量血壓的電子血壓計(jì)是市場上的主流產(chǎn)品，比如大部分歐姆龍的電子血壓計(jì)都使用示波法。很多研究對比發(fā)現(xiàn)示波法準(zhǔn)確度有時(shí)會(huì)很差。根據(jù)美國疾控中心對某主流品牌血壓計(jì)產(chǎn)品的檢測報(bào)告顯示，其某款血壓計(jì)跟水銀血壓計(jì)對照測量偏差最高可達(dá)16mmHg以上，如圖1所示，為該品牌血壓計(jì)測量偏差的頻率分布。示波法的一個(gè)不準(zhǔn)確性的來源可能與測量原理本身有關(guān)。
[0005]在聽診法中，袖帶氣囊放氣的過程中，當(dāng)壓強(qiáng)下降到收縮壓以前，血液是不能流動(dòng)的，所以人耳聽不到血液流動(dòng)的搏動(dòng)聲。而示波法中，在血壓下降到收縮壓以前，振蕩波還是存在的，只是幅度要小一些。而在袖帶放氣或者氣囊壓力下降的過程中，振蕩波的變化幅度在收縮壓和舒張壓的前后是連續(xù)的。這并不像聽診法中存在一個(gè)搏動(dòng)聲音變化從無到有的清晰界限。所以示波法只能夠通過大量的個(gè)體樣本在振蕩幅度變化和血壓值之間建立某種經(jīng)驗(yàn)關(guān)聯(lián)。這種基于大量個(gè)體樣本建立的平均關(guān)聯(lián)，并不適用于所有個(gè)體，這就導(dǎo)致了對于一定比例的人群，血壓值測量的誤差很大。這種誤差并不是血壓計(jì)本身的質(zhì)量引起的，而是測量原理內(nèi)在的缺陷。
[0006]示波法中比較常用的一種方法是幅度參數(shù)法，又稱“歸一法”。它是將脈搏波振動(dòng)信號的幅值與信號的最大幅值相比進(jìn)行歸一化處理，通過確定收縮壓和舒張壓的歸一化參數(shù)來識(shí)別收縮壓與舒張壓，如圖2所示。其中As為收縮壓對應(yīng)的脈搏波幅度，Am為平均壓所對應(yīng)的脈搏波的幅度，Ad為舒張壓對應(yīng)的脈搏波幅度，As/Am為收縮壓Pd的歸一化值，Ad/Am為舒張壓Ps的歸一化值，Pc為袖帶壓力，橫坐標(biāo)代表放氣過程中袖帶內(nèi)壓力的不斷減小。As/Am = Cl，Ad/Am = C2，分別對應(yīng)收縮壓和舒張壓的位置。根據(jù)測得的脈搏波幅值和對應(yīng)的靜壓力，就可以得出收縮壓Ps、舒張壓Pd和平均壓Pm。一般收縮壓的幅度參數(shù)為0.46?0.64，舒張壓的幅度參數(shù)為0.43?0.73 (示波法原理可參考一一劉堅(jiān)強(qiáng)，王永才.基于示波法的電子血壓計(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用，2010 (4):62-65.)。不同血壓計(jì)廠商會(huì)使用不同的幅度參數(shù)，這也導(dǎo)致即使不同廠家使用了相同的示波法，其測量值也可能會(huì)有挺大區(qū)別。每個(gè)測量個(gè)體對應(yīng)的幅度參數(shù)可能都是不一樣的，血壓計(jì)并沒有針對每個(gè)人采用不用的參數(shù)。
[0007]另一方面，目前使用這兩種方法設(shè)計(jì)的血壓計(jì)都是通過血壓計(jì)本身采集數(shù)據(jù)，進(jìn)行計(jì)算，只把結(jié)果通過顯示或者語音告知使用者。血壓計(jì)在測量過程中或是血壓計(jì)直接判斷血壓值，或是人直接耳聽目測直接判斷血壓值，而沒有通過展示原始數(shù)據(jù)輔助用戶判斷血壓值。而測量過程中原始數(shù)據(jù)的可視化，對于判斷血壓值會(huì)有很好的輔助作用，有利于提高對于血壓值判斷的準(zhǔn)確性。并且保存下來的原始數(shù)據(jù)，有利于重復(fù)判斷血壓值，以及可以對使用者的血壓狀況做趨勢性分析，而目前的血壓計(jì)一般只能記錄最近測量的若干個(gè)血壓值，也無法在血壓計(jì)上做進(jìn)一步分析和顯示趨勢圖。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]有鑒于現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本發(fā)明的設(shè)計(jì)構(gòu)思在于，將血壓測量過程中的原始數(shù)據(jù)完整的采集并存儲(chǔ)下來，將數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)處理后，數(shù)值化地和/或圖形化的顯示出來，從而幫助使用者對血壓值進(jìn)行更準(zhǔn)確的判斷。如在血壓測量中記錄壓力值和搏動(dòng)聲(柯氏音，Korotkoff sound)，從而通過反復(fù)聽取上述聲音記錄來提高聽診法的準(zhǔn)確性，并可結(jié)合由聽診法確定的血壓值(或是由其他方式獲得的準(zhǔn)確度較高的血壓值)，來調(diào)整示波法中使用的參數(shù)，從而提高示波法的精度。
[0009]另一方面，使用者在使用現(xiàn)有血壓計(jì)產(chǎn)品進(jìn)行測量時(shí)，無法獲得原始數(shù)據(jù)，只能人工即時(shí)讀取血壓值，或由血壓計(jì)自動(dòng)判斷并顯示出血壓值，其中用于判斷血壓值的原始數(shù)據(jù)，對于用戶來說是無法提取的，從而無法實(shí)現(xiàn)上述的設(shè)計(jì)構(gòu)思。為此針對現(xiàn)有血壓計(jì)產(chǎn)品的原始數(shù)據(jù)的獲取也是本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題。
[0010]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種用于血壓測量的測量輔助裝置，其主要作用是，在使用現(xiàn)有血壓計(jì)產(chǎn)品進(jìn)行測量時(shí)，采集并輸出相應(yīng)的壓力信號(無法直接從現(xiàn)有血壓計(jì)產(chǎn)品中獲取測量時(shí)的壓力信號)，從而為數(shù)據(jù)分析提供了必要的數(shù)據(jù)來源。
[0011]所述測量輔助裝置被設(shè)置為可與血壓計(jì)的加壓裝置連接，并包括感應(yīng)模塊和通訊模塊。本說明書中所提到的加壓裝置，是指用于向測定部位提供壓力，并可進(jìn)行加壓/減壓操作的部件，如電子血壓計(jì)中的氣栗、泄氣閥、氣管、袖帶氣囊的組合，或水銀血壓計(jì)中手動(dòng)充氣球、氣管、袖帶氣囊的組合等。
[0012]所述感應(yīng)模塊用于感應(yīng)所述測量輔助裝置與所述加壓裝置連接處的壓力并輸出壓力信號至所述通訊模塊；
[0013]所述通訊模塊用于接收所述壓力信號，并傳送至終端設(shè)備。
[0014]本說明書中所提到的終端設(shè)備，是指能通過有線或無線連接方式實(shí)現(xiàn)與外部設(shè)備的數(shù)據(jù)傳輸，并可保存接收到的數(shù)據(jù)的設(shè)備。優(yōu)選地，是在以上基礎(chǔ)上還能對接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析、處理等操作，并進(jìn)一步將數(shù)據(jù)或分析和處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行輸出(如圖形、聲音等)的設(shè)備，如手機(jī)、電腦、平板電腦、手環(huán)、手表等智能設(shè)備或可穿戴設(shè)備。
[0015]進(jìn)一步地，所述感應(yīng)模塊包括壓力傳感器，通過所述壓力傳感器感應(yīng)所述測量輔助裝置與所述加壓裝置連接處的壓力。
[0016]進(jìn)一步地，所述測量輔助裝置還包括運(yùn)算模塊，用于對所述壓力信號進(jìn)行預(yù)處理，如模數(shù)轉(zhuǎn)換、降噪、信號放大、濾波等，并將預(yù)處理后的所述壓力信號傳送至所述通訊模塊，由所述通信模塊傳送至所述終端設(shè)備。
[0017]進(jìn)一步地，所述運(yùn)算模塊根據(jù)所述壓力信號通過示波法確定血壓值，并將所述血壓值傳送至所述通訊模塊，由所述通信模塊傳送至所述終端設(shè)備。
[0018]所述通訊模塊有線連接或無線連接所述終端。
[0019]本發(fā)明還提供了另一種用于血壓測量的測量輔助裝置，其主要作用是，在使用現(xiàn)有血壓計(jì)產(chǎn)品進(jìn)行測量時(shí)，采集并輸出相應(yīng)的壓力信號和搏動(dòng)聲(無法直接從現(xiàn)有血壓計(jì)產(chǎn)品中獲取測量時(shí)的壓力信號和搏動(dòng)聲)，從而為數(shù)據(jù)分析提供了必要的數(shù)據(jù)來源。
[0020]所述測量輔助裝置被設(shè)置為可與血壓計(jì)的加壓裝置連接，并包括感應(yīng)模塊、通訊模塊和首頻米集模塊；
[0021]所述感應(yīng)模塊用于感應(yīng)所述測量輔助裝置與所述加壓裝置連接處的壓力并輸出壓力信號至所述通訊模塊；
[0022]所述通訊模塊用于接收所述壓力信號，并傳送至終端設(shè)備；
[0023]所述音頻采集模塊用于采集測定部位的聲音并輸出音頻信號至所述終端設(shè)備。
[0024]進(jìn)一步地，所述感應(yīng)模塊包括壓