CN113925474A - 一种基于pwtt原理的无袖带式血压监测*** - Google Patents

一种基于pwtt原理的无袖带式血压监测*** Download PDF

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Abstract

本发明公开一种基于PWTT原理的无袖带式血压监测***，其特征在于由贴片式心电监测装置、腕表式生理参数监测装置与云端服务器，所述腕表式生理参数监测装置同时监测心电、腕部体温与血氧容积波参数，所述贴片式心电监测装置获取胸部体温，所述云端服务器对获取的数据进行标定分析获取中心动脉压数值、血氧饱和度数值、体温数值与心率数值，云端服务器获取的数值传递至腕表式生理参数监测装置进行显示。本发明监测精度高、误差小、无需使用袖带，而且携带便捷，能够24小时不间断的监测中心动脉压、血氧饱和度、体温、心电与心率数据，适合家庭或医院进行不间断监测生理参数使用。

Description

一种基于PWTT原理的无袖带式血压监测***
技术领域
本发明涉及血压监测领域，具体属于一种基于PWTT原理的无袖带式血压监测***。
背景技术
血压通常所指的是动脉血压。据医学表明血压的变化与心脑血管疾病有直接关系。目前常用的血压监测设备主要为Holter血压仪。而Holter血压仪在对病人进行24小时不间断监测时存在以下弊端：1、Holter血压仪在监测血压时需要使用袖带压迫动脉，使用时很大程度上影响病人休息；2、由于使用袖带压迫动脉，时间过久会引起压迫部位出现红肿，且影响血液循环；3、由于使用袖带会随着时间的变化袖带压迫力逐步降低，因此在进行24h不间断使用时会导致监测数据随时间延长误差逐渐增大，精度逐渐降低。
而采用PWTT的原理虽然可以精确获得血压数据，但是对PWTT起止位置标定存在困难，尤其是在终止点获取时。PWTT原理需要在心电R波处标定起始点，在脉搏波攀升段20％处标定终止点，标定的起始点与终止点这一段为PWTT段，在这一过程中，由于脉搏波收到外部影响的会导致脉搏波的攀升起点或终点不在同一直线上，因此PWTT标定的终止点很难获取。
为了解决上述问题本发明提供一种基于PWTT原理的无袖带式血压监测设备。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于PWTT原理的无袖带式血压监测设备，解决上述技术背景中提到的问题，同时本发明监测精度高、误差小、无需使用袖带，而且携带便捷，能够24小时不间断的监测中心动脉压、血氧饱和度、体温、心电与心率数据，适合家庭或医院进行不间断监测生理参数使用。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种基于PWTT原理的无袖带式血压监测***，其特征在于由贴片式心电监测装置、腕表式生理参数监测装置与云端服务器组成，所述腕表式生理参数监测装置同时监测心电、体温与血氧容积波参数，腕表式生理参数监测装置由同步监测主机、反射式光电传感器、体温探头a、心电电极a、显示器与腕表组成，所述反射式光电传感器与体温探头a位于同步监测主机下方，心电电极a与显示器位于腕表正面，所述贴片式心电监测装置由心电监测主机、心电电极b、体温探头b与外壳组成，贴片式心电监测装置贴在人体胸部，所述云端服务器中搭载PWTT血压计算法，所述同步监测主机通过反射式光电传感器、体温探头a、心电电极a获取血氧容积波数据、腕部体温数据、心电数据a，所述心电监测主机通过心电电极b与体温探头b获取心电数据b与胸部体温数据，数据获取后心电监测主机通过蓝牙传递至同步监测主机，所述同步监测主机同时将血氧容积波数据、腕部体温数据、心电数据a、心电数据b、胸部体温数据上传至云端服务器，云端服务器对接收的数据进行标定分析出中心动脉压(BP)数值、心率数值、体温数值(T)、血氧饱和度数值，云端服务器在将标定分析的数值传递至同步监测主机，同步监测主机在通过显示器显示数值,云端服务器中标定分析的数值也可进行在线查看。
优选地，所述同步监测主机与心电监测主机中均含有同步模块，两个同步模块通过蓝牙模式进行同步，且同步误差值小于50微秒/小时。
优选地，所述每一个腕表式生理参数监测装置可通过无线网(蓝牙、4G或WiFi)接连1～30个贴片式心电监测装置或腕表式生理参数监测装置。
优选地，所述腕表式生理参数监测装置之间可通过无线网(蓝牙、4G或WiFi)互传数据。
优选地，所述贴片式心电监测装置与腕表式生理参数监测装置为不间断监测且每5s±0.01s向云端服务器上传数据。
优选地，所述云端服务器中PWTT算法计算血压数据如下：a、云端服务器接收到贴片式心电监测装置与腕表式生理参数监测装置监测的心电数据与血氧容积波数据，b、在心电数据a或心电数据b中R波处获取PWTT起始标定位置，c、在血氧容积波数据中获取PWTT结束标定位置，d、将获取的PWTT起始标定位置与获取的PWTT结束标定位置进行差值计算获取PWTT的脉搏波延时数值(△T)e、在根据公式Bp＝A+B*△T得出中心动脉压，其中Bp为中心动脉压,A、B为常数，△T为脉搏波延时数值。
优选地，所述在血氧容积波数据中获取PWTT结束标定位置时进行基于生物特征的移动动能突变标定算法[a*T*Xn*(Xn-Xn-m)*(Xn+m-Xn)]，其中a为灵敏度系数，T为体温数据(常温下等于(腕部体温数据+胸部体温数据)/2)，Xn为实测脉搏波数据序列(获取血氧容积波时同时获取脉搏波)，n为序列号，m为生物体自身弹性尺度的系数。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
通过对云端服务器、贴片式心电监测装置与腕表式生理参数监测装置进行优选设计组合，成一种基于PWTT原理的无袖带式血压监测设备，替代Holter血压仪，且无需使用袖带，解决Holter血压仪在对病人进行24小时不间断监测时存在以下弊端：1、Holter血压仪在监测血压时需要使用袖带压迫动脉，使用时很大程度上影响病人休息；2、由于使用袖带压迫动脉，时间过久会引起压迫部位出现红肿，且影响血液循环；3、由于使用袖带会随着时间的变化袖带压迫力逐步降低，因此在进行24h不间断使用时会导致监测数据随时间延长误差逐渐增大，精度逐渐降低。此外运用基于生物特征的移动动能突变标定算法，精确获取到PWTT标定的终点位置。本发明监测精度高、误差小、无需使用袖带，而且携带便捷，能够24小时不间断的监测中心动脉压、血氧饱和度、体温、心电与心率数据，适合家庭或医院进行不间断监测生理参数使用。
附图说明
图1为：本发明结构示意图；
图2为：腕表式生理参数监测装置结构示意图；
图3为：PWTT标定示意图；
图4为：血氧容积波图(A为理想化图，B为实测图)。
图中标注对应部件：贴片式心电监测装置(1)、腕表式生理参数监测装置(2)、云端服务器(3)、同步监测主机(6)、反射式光电传感器(7)、体温探头a(8)、心电电极a(5)、显示器(4)、腕表(9)。
具体实施方式
下面将结合说明书附图，对本发明的技术方案进行清楚的描述，结合说明书附图，本发明的具体实施方式如下：
参见附图1～2:一种基于PWTT原理的无袖带式血压监测***，其特征在于由贴片式心电监测装置(1)、腕表式生理参数监测装置(2)与云端服务器(3)组成，所述腕表式生理参数监测装置(2)同时监测心电、体温与血氧容积波参数，腕表式生理参数监测装置(2)由同步监测主机(6)、反射式光电传感器(7)、体温探头a(8)、心电电极a(5)、显示器(4)与腕表(9)组成，所述反射式光电传感器(7)与体温探头a(8)位于同步监测主机(6)下方，心电电极a(5)与显示器(4)位于腕表(9)正面，所述贴片式心电监测装置(1)由心电监测主机、心电电极b、体温探头b与外壳组成，贴片式心电监测装置(1)贴在人体胸部，所述云端服务器(3)中搭载PWTT血压计算法，所述同步监测主机(6)通过反射式光电传感器(7)、体温探头a(8)、心电电极a(5)获取血氧容积波数据、腕部体温数据、心电数据a，所述心电监测主机通过心电电极b与体温探头b获取心电数据b与胸部体温数据，数据获取后心电监测主机通过蓝牙传递至同步监测主机(6)，所述同步监测主机(6)同时将血氧容积波数据、腕部体温数据、心电数据a、心电数据b、胸部体温数据上传至云端服务器(3)，云端服务器(3)对接收的数据进行标定分析出中心动脉压(BP)数值、心率数值、体温数值(T)、血氧饱和度数值，云端服务器(3)在将标定分析的数值传递至同步监测主机(6)，同步监测主机(6)在通过显示器(4)显示数值,云端服务器(3)中标定分析的数值也可进行在线查看。
优选地，所述同步监测主机(6)与心电监测主机中均含有同步模块，两个同步模块通过蓝牙模式进行同步，且同步误差值小于50微秒/小时。
优选地，所述每一个腕表式生理参数监测装置(2)可通过无线网(蓝牙、4G或WiFi)接连1～30个贴片式心电监测装置(1)或腕表式生理参数监测装置(2)。
优选地，所述腕表式生理参数监测装置(2)之间可通过无线网(蓝牙、4G或WiFi)互传数据。
优选地，所述贴片式心电监测装置(1)与腕表式生理参数监测装置(2)为不间断监测且每5s±0.01s向云端服务器(3)上传数据。
参见附图3：优选地，所述云端服务器(3)中PWTT算法计算血压数据如下：a、云端服务器(3)接收到贴片式心电监测装置(1)与腕表式生理参数监测装置(2)监测的心电数据与血氧容积波数据，b、在心电数据a或心电数据b中R波处获取PWTT起始标定位置，c、在血氧容积波数据中获取PWTT结束标定位置，d、将获取的PWTT起始标定位置与获取的PWTT结束标定位置进行差值计算获取PWTT的脉搏波延时数值(△T)e、在根据公式Bp＝A+B*△T得出中心动脉压，其中Bp为中心动脉压,A、B为常数，△T为脉搏波延时数值。
参见附图4，对比A图、B图，此时可发现在理想化A图中，PWTT标定结束位置均在同一条直线上，且无其他杂波干扰，此时PWTT标定结束位置易获取，在实测图B中可发现血氧容积波图会受到外界杂波干扰，此时很难准确找出PWTT标定结束位置，而若将B图通过软件优化成A图，此时数据已经失真，与实际数据存在较大差异，而本发明中，优选地所述在血氧容积波数据中获取PWTT结束标定位置时进行基于生物特征的移动动能突变标定算法[a*T*Xn*(Xn-Xn-m)*(Xn+m-Xn)]，其中a为灵敏度系数，T为体温数据(常温下等于(腕部体温数据+胸部体温数据)/2)，Xn为实测脉搏波数据序列(获取血氧容积波时同时获取脉搏波)，n为序列号，m为生物体自身弹性尺度的系数，通过此算法可以精确找出每一个血氧容积波中20％处的PWTT标定结束位置。此过程可确保权利要求5中的流程顺利进行。
上述实施方式仅示例性说明本发明的原理及其效果，而非用于限制本发明。对于熟悉此技术的人皆可在不违背本发明精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改进。因此，凡举所述技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (7)

1.一种基于PWTT原理的无袖带式血压监测***，其特征在于由贴片式心电监测装置、腕表式生理参数监测装置与云端服务器组成，所述腕表式生理参数监测装置同时监测心电、体温与血氧容积波参数，腕表式生理参数监测装置由同步监测主机、反射式光电传感器、体温探头a、心电电极a、显示器与腕表组成，所述反射式光电传感器与体温探头a位于同步监测主机下方，心电电极a与显示器位于腕表正面，所述贴片式心电监测装置由心电监测主机、心电电极b、体温探头b与外壳组成，贴片式心电监测装置贴在人体胸部，所述云端服务器中搭载PWTT血压计算法，所述同步监测主机通过反射式光电传感器、体温探头a、心电电极a获取血氧容积波数据、腕部体温数据、心电数据a，所述心电监测主机通过心电电极b与体温探头b获取心电数据b与胸部体温数据，数据获取后心电监测主机通过蓝牙传递至同步监测主机，所述同步监测主机同时将血氧容积波数据、腕部体温数据、心电数据a、心电数据b、胸部体温数据上传至云端服务器，云端服务器对接收的数据进行标定分析出中心动脉压(BP)数值、心率数值、体温数值(T)、血氧饱和度数值，云端服务器在将标定分析的数值传递至同步监测主机，同步监测主机在通过显示器显示数值,云端服务器中标定分析的数值也可进行在线查看。
2.根据权利要求1所述的一种基于PWTT原理的无袖带式血压监测***，其特征在于所述同步监测主机与心电监测主机中均含有同步模块，两个同步模块通过蓝牙模式进行同步，且同步误差值小于50微秒/小时。
3.根据权利要求1所述的一种基于PWTT原理的无袖带式血压监测***，其特征在于所述每一个腕表式生理参数监测装置可通过无线网(蓝牙、4G或WiFi)接连1～30个贴片式心电监测装置或腕表式生理参数监测装置。
4.根据权利要求1或3所述的一种基于PWTT原理的无袖带式血压监测***，其特征在于所述腕表式生理参数监测装置之间可通过无线网(蓝牙、4G或WiFi)互传数据。
5.根据权利要求1所述的一种基于PWTT原理的无袖带式血压监测***，其特征在于所述贴片式心电监测装置与腕表式生理参数监测装置为不间断监测且每5s±0.01s向云端服务器上传数据。
6.根据权利要求1所述的一种基于PWTT原理的无袖带式血压监测***，其特征在于所述云端服务器中PWTT算法计算血压数据如下：a、云端服务器接收到贴片式心电监测装置与腕表式生理参数监测装置监测的心电数据与血氧容积波数据，b、在心电数据a或心电数据b中R波处获取PWTT起始标定位置，c、在血氧容积波数据中获取PWTT结束标定位置，d、将获取的PWTT起始标定位置与获取的PWTT结束标定位置进行差值计算获取PWTT的脉搏波延时数值(△T)e、在根据公式Bp＝A+B*△T得出中心动脉压，其中Bp为中心动脉压,A、B为常数，△T为脉搏波延时数值。
7.根据权利要求6所述的一种基于PWTT的无袖带式血压监测装置，其特征在于所述在血氧容积波数据中获取PWTT结束标定位置时进行基于生物特征的移动动能突变标定算法[a*T*Xn*(Xn-Xn-m)*(Xn+m-Xn)]，其中a为灵敏度系数，T为体温数据(常温下等于(腕部体温数据+胸部体温数据)/2)，Xn为实测脉搏波数据序列(获取血氧容积波时同时获取脉搏波)，n为序列号，m为生物体自身弹性尺度的系数。
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