[发明专利]基于Goertzel算法实现无创血压测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及医用电子仪器领域，具体涉及电子系统无创血压测量技术。

背景技术

目前，用振荡法测量血压是目前临床上各类电子血压计广泛采用的方法。

振荡法测量血压的原理：

利用袖带阻断动脉血流，在慢速放气过程中检测源于血管壁的搏动振荡波包迹，并找出包迹与动脉血压之间的固有关系，进而达到测量血压的目的。在测量血压时气袖中的压力因放气而下降的同时，还存在着一种规律的振荡，称为脉搏波，其波形如图1所示。从图中可以看出，整个测量过程脉搏波的变化分为4个阶段：

(1)当袖带压(静压)大于收缩压(SP)时动脉被压迫关闭，此时因近端脉搏的冲击而呈现细小的振荡波；

(2)当静压接近SP时，波幅增大；

(3)静压等于平均压(MP)时，动脉壁处于去负荷状态，波幅达到最大值；

(4)静压小于MP时，波幅逐渐减小静压小于舒张压(DP)后，动脉管腔在舒张期已充分扩张，管腔刚性增加，这时波幅维持在较低水平。

怎样求处SP、MP、DP有各种各样的方法，通常的波形分析算法有波形分析法、归一算法等，通常的算法有如下缺点：抗干扰能力很差，很容易受运动，测量环境的影响；测量速度慢，只能阶梯放气缓慢测量；不能实现在充气过程中的快速测量。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提出了一种基于Goertzel算法实现无创血压测量方法，其能实现在充气过程中，完成快速、准确的无创血压测量。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

一种基于Goertzel算法实现无创血压测量方法，血压袖带在充气过程中，无创血压测量装置根据以下步骤进行数据采集及处理；

1)每次对脉搏波进行采样均根据方程一进行计算，对脉搏波进行采样的数据包括脉搏波对应的幅度值及气压的压力值。

方程一为：Q(n)＝X(n)+2*COS(2∏fi/fs)*Q(n-1)-Q(n-2)，

Q(n-2)＝Q(n-1)，

Q(n-1)＝Q(n)；

其中，Q(-1)＝Q(-2)＝0，fs为采样频率，fi为样点的频率，X(n)为采样值，n＝0、1、2、4、5、6、7、...、N，N为每次计算能量强度的值时采样点的个数；

设样点的数量为M，M个样点的频率均相异，M为大于0的自然数；

对每一个fi都分别根据方程一进行一次计算；

2)根据方程一的结果，以及充气压力每上升YmmHg时，均按方程二进行计算，

方程二为：P＝Q(N)²+Q(N-1)²-2*COS(2∏fi/fs)*Q(N)*Q(N-1)，

其中，P为能量强度，Y为大于0且小于压力阈值的有理数；

按照P值与fi一一对应的关系，保存P值；

3)重复步骤1和步骤2，直到充气压力达到预设的压力阈值，此时，每一个fi都对应有多个P值，把每一个fi所对应的多个P值按时间顺序连接起来形成一条波动曲线，则所有fi共对应有M条波动曲线；

4)判断这M条波动曲线中是否有完美波动曲线，若有，则进入步骤5，若没有，则进入步骤6；

符合完美波动曲线的条件如下：

a、具有最大峰值，具有两个或两个以上次峰值；

b、最大P值附近ΔP有平滑增加和减少；

c、次峰值在最大峰值出现前出现的，符合平均压和舒张压的通用计算公式；次峰值在最大峰值出现后出现的，符合平均压和收缩压的通用计算公式；

其中，

平均压和舒张压的通用计算公式为MAP＝DBP+X，10mmHg≤X≤20mmHg；

平均压和收缩压的通用计算公式为SBP＝MAP+X，18mmHg≤X≤40mmHg；

MAP为平均压，DBP为舒张压，SBP为收缩压；

ΔP为能量强度变化率，ΔP(m)＝P(m)-P(m-1)，m＝0、1、2、...、L，L为每一个fi对应的P值的个数；

5)若只有一条完美波动曲线，最大峰值对应的平均压力值就是平均压，最大峰值前面出现的次峰值对应的平均压力值就是舒张压，最大峰值后面出现的次峰值对应的平均压力值就是收缩压，结束测量；若有两条以上完美波动曲线，分别计算出每条完美波动曲线的平均压、舒张压及收缩压，再分别求出这些平均压、舒张压及收缩压的平均值，结束测量；

6)退出测量。