[发明专利]基于心冲击信号与光电信号的实时血压监测系统及方法

说明书

本发明涉及基于心冲击信号与光电信号的实时血压监测系统及方法，该系统包括PC机、床体、光电容积脉搏描记信号采集装置、心冲击信号采集装置和同步信号采集器，所述光电容积脉搏描记信号采集装置为PPG传感器，用于采集受试者的PPG信号，安置在受试者的指尖上；所述心冲击信号采集装置为加速度传感器，加速度传感器安置在床体的横梁上，加速度传感器的信号采集方向平行于脊椎，能够无束缚地采集到由心冲击引起的护理床加速度振动信号；PPG传感器和加速度传感器均通过同步信号采集器与PC机连接，并在PC机的显示屏上输出监测结果；同步信号采集器采用外触发方式同时处理两路信号。该系统具有实时性、连续性、非侵入等优点。

技术领域

本发明涉及生物医学检测领域，具体涉及一种基于心冲击信号与光电信号的实时血压监测系统及方法。

背景技术

随着社会生活日益快节奏化，人们生活方式和饮食结构都发生了巨大变化，心脑血管、高血压等慢性病已然成为人类健康杀手。血压作为重要的人体生理参数之一，动态血压(ABP)可以用来识别高血压、诊断心脏病同时还能够对心脑血管并发症的发病风险进行评估。通常采用的束缚式血压监测只能提供当前时刻的血压值，所获得的血压容易受到当前环境的影响，使血压值出现异常，导致由于心理原因而产生的高血压现象。研究表明，相较于袖带式血压计测得的血压值，动态血压更能准确的反应心血管的当前状况，可以更好地预测心血管疾病的发病率和死亡率。动态血压对心血管疾病风险的分级更为灵敏和准确，与高血压有着更为密切的联系。

传统的血压测量系统使用示波法基于外部压力和动脉体积脉动的幅度的关系来确定血压。然而，在该测量要求的对臂的圆周挤压期间患者是不舒适的。对于长期血压监测，患者牺牲生活质量以维持该监测。因此已经提出一些无袖带血压监测的新方法以测量患者的血压而不牺牲他们的生活质量。

现今能够进行血压动态测量的方法有很多，例如有基于脉搏波传导时间的连续无创血压测量方法、光学血压监测的方法以及基于摄像头的动态血压非接触式测量方法等。例如，浙江大学的(CN201610908106)基于图像处理的血压监测方法，该方法采用基于对视频的处理通过心率计算得到血压，公式中M为0-5内的整数，根据文中所述的公式计算不准确；再例如，专利(CN200680014192)连续血压监测的系统，将ECG传感器贴在人身上，将脉搏传感器置于人的手腕上，将两路信息直接传输给电脑进行处理，由于这种血压监测方法需要接触人体(需将多个电极贴附到受试者的胸部)才能实现动态采集，为长时间动态血压的检测带来了一定的局限性。

因此，需要的是无需以袖带束缚患者的臂或将多个电极附接到患者的胸部的用于血压监测的系统和方法。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种具有实时性、连续性、非侵入的基于心冲击(BCG)信号与光电信号的实时血压监测系统及方法。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种基于心冲击信号与光电信号的实时血压监测系统，其特征在于该系统包括PC机、床体、光电容积脉搏描记信号采集装置、心冲击信号采集装置和同步信号采集器，所述光电容积脉搏描记信号采集装置为PPG传感器，用于采集受试者的PPG信号，安置在受试者的指尖上；所述心冲击信号采集装置为加速度传感器，加速度传感器安置在床体的横梁上，加速度传感器的信号采集方向平行于脊椎，能够无束缚地采集到由心冲击引起的护理床加速度振动信号；PPG传感器和加速度传感器均通过同步信号采集器与PC机连接，并在PC机的显示屏上输出监测结果；同步信号采集器采用外触发方式同时处理两路信号，所述PC机内加载有参数集成与处理程序，包括滤波模块、波形识别模块、函数关系拟合模块和实时血压输出单元；同步信号采集器将采集到的心冲击(BCG)和光电容积脉搏描记(PPG)的两路信号传送到PC机内，进行一体化处理，得到实时的血压值。

一种基于心冲击信号与光电信号的实时血压监测方法，该方法使用上述的监测系统，由LabVIEW平台实现，具体步骤是：

第一步、采集信号：