[发明专利]一种基于脉搏波传感器的动态血压监测穿戴式设备及监测方法

说明书

本发明涉及传感器技术领域，具体地公开了一种基于脉搏波传感器的动态血压监测穿戴式设备及监测方法，主要是解决的技术问题是如何有效的捕捉桡动脉处的脉搏波、如何有效屏蔽干扰信号以及如何准确提取脉搏波特征值；包括用于穿戴于人体手腕部的穿戴式设备本体，所述穿戴式设备本体设置有用于采集脉搏波的脉搏波传感器，所述穿戴式设备本体上还设置有与所述脉搏波传感器电连接的电路模块，所述脉搏波传感器为1～3个，对应设置在手腕部的桡动脉处。

技术领域

本发明涉及传感器技术领域，特别是涉及一种基于脉搏波传感器的动态血压监测穿戴式设备及监测方法。

背景技术

21世纪以来，心脑血管疾病逐渐取代常见的传染病成为危害人类的头号杀手。而高血压则是心脑血管疾病的罪魁祸首，具有高发病率、低控制率的特点。成年人的正常血压大约是120/80mmHg，过高或者过低都会有危险。据统计，全国高血压患者超过1亿人，而其中血压得到有效控制的在城市只有4.1％，农村只有1.2％。血压过高会损害心、脑、肾等重要器官，造成病变，发生中风、心肌梗塞等严重致死、致残事件发生。因此，能方便而准确地进行血压的实时动态监测，及时了解自身的身体状况并采取措施，是至关重要的事情。

现今市面上常用的血压计有水银柱式血压计和电子血压计两种。基于柯氏音听诊法的水银柱式血压计测量准确性和稳定性较高，但由于使用时需要配合听诊器来监听声音，所以对使用者的技术要求较高；而基于示波法的电子血压计主要分为手腕式与手臂式，携带较方便，可自动一次性测量出心率和血压，但这种血压计会受到许多限制，周围环境的噪声、袖带的上下滑动及摩擦等，都可能对测量结果产生一定的影响。这些血压计共同的特点就是都是需要充气加压，很方便携带，对技术要求较高。因此无需充气加压、便于穿戴的高精度血压测量技术是动态血压的关键。

现阶段，真正意义上的穿戴式血压计多以手表、手环或者指套形式呈现，而共性技术都包括对脉搏的采集。相应的血压监测模型与算法，包括ECG(心电)与脉搏波相结合的脉搏波波速传导法、多路脉搏波相结合的脉搏波传导法以及基于单点脉搏波的脉搏波特征值法。例如，专利201410537675.X、201611193082.1采用ECG+PPG，专利201110357862.6、201610860815.6采用多路脉搏波。其中，脉搏波传感器主要包括光电容积式脉搏波传感器和压力传感器。光电式脉搏波传感器采集的是血液流动的光学信息而非力学信息，面向穿戴式设备的ECG监测技术目前也不成熟，而多路PPG需要再人体相隔较远距离的位置分布脉搏波传感器不利于实际使用。血压是血管中血液流动过程中流速及压力的表现载体。因此，基于压力传感器的脉搏波特征值法是动态血压监测技术总最具应用前景的方法。

压力传感器在脉搏波监测过程中面临的问题有：①桡动脉周围的骨骼、筋腱、肌肉等组织，而且不同人的手腕大小、形状不同，如何有效的捕捉桡动脉处的脉搏波；②手腕处的肌肉很多而且复杂，手指运动、手腕转动、手臂摆动等都会引起脉搏波传感器信号的变化，如何有效屏蔽干扰信号；③桡动脉脉搏波极其细微，如何准确提取脉搏波特征值。

发明内容

本发明为了克服上述现有技术当中存在的问题，提供一种基于脉搏波传感器的动态血压监测穿戴式设备及监测方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种脉搏传感器，包括设置有悬空孔的底座，所述底座下方敷设有一层石墨烯纳米墙，所述石墨烯纳米墙连接聚合物力敏薄膜，所述聚合物力敏薄膜底部连接压敏凸点，所述压敏凸点对应所述悬空孔位置设置，所述石墨烯纳米墙上周期性地设置有图形化条带，所述石墨烯纳米墙和聚合物力敏薄膜上设置有褶皱结构。

进一步的，石墨烯纳米墙的图形化条带宽度为0.5mm～3mm，图形包括正弦波形、锯齿形波形、矩形波形。

进一步的，所述褶皱结构的褶皱周期在1-12um，其褶皱深度在100-600nm。

进一步的，所述聚合物力敏薄膜为PDMS薄膜。