[发明专利]基于运动模式级联约束的可穿戴血压监测及修正方法

说明书

本发明公开了一种基于运动模式级联约束的可穿戴血压监测及修正方法，包括纪录佩戴光电传感器型智能手环的人员信息，以及九轴微惯性传感器数据、光电传感器型智能手环测得的舒张压与收缩压和上臂式电子血压计测得基准舒张压与收缩压，建立训练样本数据库。针对实时基于光电血液容积波进行血压估计时，不同运动状态会对血压信号产生干扰、造成偏差，采用级联分类算法算法，建立考虑时间的个人基本信息、运动状态、可穿戴采集血压值与基准血压值修正量之间的BP神经网络模型。通过该方法，可以对光电智能手环监测到的血压值进行修正，提高血压测量的准确性，并进判定的使用者的运动状态、运动量和基于历史信息的健康状态。

技术领域

本发明涉及一种运动监测技术，属于生理信号监测领域。

背景技术

血压是反映人体健康状况的一项重要参数，检查血压是临床上判断疾病和观察治疗效果 的一大方式，血压监测有着重要的意义。目前，高血压患者的年轻化、普遍化、伴发多个常 见合并症，并能影响心血管风险，已成为世界关注的健康问题。智能可穿戴设备的功能日益 增强，现在市场上已经出现了可以测量血压的手环产品，可以对用户的血压等生命体征信号 进行参考性的测量，用户根据测量的数据对自身身体情况做出简单的判断。

目前测量血压的智能手环通常采用光电传感器、光电传感器辅以心电信号及示波法三种。 光电传感器型手环能够采集手腕处脉搏波，并对其进行分析，进而估算出血压值。此种方法 测量简单、便捷，市面上大多数智能手环采用此方式；而光电传感器辅以心电信号型是在光 电传感器的基础上再加上收集到的心电信号进行综合分析。这种采集方式较为复杂，成本较 高；示波法与人们常使用的电子血压计原理相似，通过脉冲判断血压值，测量相对较准确， 但是成本高，产品体积也大。

目前，一般手环都是采用光电传感器进行血压测量的，即基于血液容积波PPG信号进行 血压估计。由于大多智能手环在佩戴过程中因运动与肢体接触不良，从而导致PPG光电信号 测量数据不准确，使血压估计存在较大误差、无法达到医学标准，故而无法用作健康状况、 疾病等判别的医疗级参考。因此，基于运动级联模式识别与约束，使得随时随地可穿戴血压 测量的误差可以改善。

发明内容

基于上述问题，本发明提出一种基于运动模式级联约束的可穿戴血压监测及修正方法， 通过该方法，可以根据判定的使用者的运动状态及其他信息，对基于光电传感器的智能手环 监测到的血压值进行修正，提高光电式血压监测的准确性，实现24小时个人动态血压监测与 校准。

一种基于运动模式级联约束的可穿戴血压监测方法，该方法具体为：

通过九轴微惯性传感器，获取佩戴者在一定时间内的姿态信息和运动信息；

根据上述姿态信息和运动信息，建立佩戴者当前状态下的运动模式；

通过基于光电传感器的智能手环，测量佩戴者的舒张压与收缩压；

通过上臂式电子血压计，测量佩戴者的舒张压与收缩压。

一种基于运动模式级联约束的可穿戴血压监测值修正方法，该方法具体步骤如下：

步骤1，根据如权利要求1所述方法获得的测量数据建立样本数据库：所述的样本数据 库包括佩戴者的运动模式、基本信息、测量血压值、基准血压值以及血压值修正量，所述运 动模式包括站立、静坐、平躺、行走、慢走和快跑六种，所述基本信息包括身高、体重、性 别和年龄，所述测量血压值包括智能手环测量的舒张压与收缩压，所述基准血压值包括上臂 式电子血压计测量的舒张压与收缩压，所述血压值修正量包括智能手环测量的舒张压和上臂 式电子血压计测量的舒张压的差异值、智能手环测量的收缩压和上臂式电子血压计测量的收 缩压的差异值；

步骤2，基于样本数据库对BP神经网络模型进行训练，具体步骤如下：

2.1，确定BP神经网络模型的拓扑结构；