[发明专利]一种办公环境下的非侵扰式连续血压监测方法及应用

说明书

本发明涉及无袖连续血压测量方法，尤其涉及一种办公环境下的非侵扰式连续血压监测方法。包括：步骤1：在采集的视频帧中对人脸面部区域进行识别、追踪和面部皮肤检测，获取面部像素区域并进行网格化划分，得到多个面部像素子区域；步骤2：对面部像素子区域做色彩滤波，对滤波后的面部像素子区域进行脉冲波提取及面部脉搏波重建，实现面部成像式脉搏波提取；步骤3：采用指尖光电式脉搏波采集装置采集指尖脉搏波信号，然后将采集的指尖脉搏波信号通过PC端的软件处理，并实时记录数据时间戳与面部视频帧同步进行可视化绘制；步骤4：基于面部成像式脉搏波和指尖光脉搏波建立血压估测模型，并对血压估测模型验证，进而实现对血压的测量。

技术领域

本发明涉及无袖连续血压测量方法，尤其涉及一种办公环境下的非侵扰式连续血压监测方法。

背景技术

随着社会经济发展与工作竞争加剧，国民生活节奏逐步加快，职场人群普遍缺乏规律的生活作息和均衡的饮食习惯，导致心血管病风险因素日趋普遍化，高血压类心血管疾病发病人数持续增加，且有越来越年轻化的态势。根据国家心血管疾病中心和《中国心血管健康与疾病2019概要》的调查数据显示，中国心血管病患病率及死亡率仍处于上升阶段，当前心血管类病患人数约为3.30亿，其中高血压患者约为2.45亿，而在高血压患者中，仅有51.6％知晓自己的病情，且只有约3700万人的病情得到控制，仅占16.8％，由于缺乏有效的监测手段，当前大多数患者对自身日常血压状况的知晓率，控制率都不理想，心血管疾病防治工作仍面临巨大挑战。

血压作为心血管系统健康状态的关键指标，反映了血液流动时作用于单位面积血管壁的侧压力,是心血管疾病在临床上进行疾病诊断与预防的重要依据。当前，常用的血压测量方式是通过袖带式血压计进行测量，该方式需要专用血压计，在测量过程要佩戴袖带，对测量姿势和部位有严格要求，操作繁琐，且袖带气囊的充放气都有较长时间间隔，因此袖带式血压测量难以进行动态血压监测，此外，在医疗环境中的血压测量，患者可能出现精神紧张导致血压上升，即产生所谓“白大衣效应”，导致血压的测量结果失真。

无袖血压监测技术，即通过脉搏波、心电图和胸冲击等生理体征信号间接的对血压进行计算，实现非侵扰式监测。在心脏周期性搏动时，血液从心脏内沿动脉血管向各远端组织器官传播，血流传导过程受到心脏活动，血管壁压力等生理作用的调节，血管容积随血液流动而出现变化，由此产生的体征信号反映了心脏活动过程中，心输出量，外周阻力等动力变化，可以通过体征信号对血管受压力值的变化进行表征。因此，通过体征信号对血压的动态变化进行监测，实现无袖血压测量，可以降低测量过程中对被测者的干扰，提高心血管疾病患者自我监测的依从性，促进对心血管系统风险早期识别。

光电体积描记方法作为一种光学体征监测技术，通过测量皮下微血管组织血容量变化采集脉搏波体征信号，在临床的血氧监测、脉率监测及个人可穿戴设备手环、腕表等终端上得到了广泛应用。传统的PPG是通过光源及光电传感器来获取血液容积在心脏起搏作用下的变化，实现脉搏波的采集，但其需要传感器与身体接触，一定程度上限制了应用场景。随着多媒体设备的普及与计算机视觉技术的发展，通过将摄像设备广泛引入到临床影像监测和诊断系统，激发了传统PPG向成像式PPG，即iPPG(Image photoplethysmography，iPPG)的演进。基于摄像头捕捉人体皮肤的视频图像，iPPG利用图像技术计算皮肤随血容量变化过程中所产生的像素颜色变化，从这种微弱的变化中提取脉搏波，进而实现对人体脉搏体征的监测，提高了健康感知的普适性。

针对现有袖带式血压测量需要依赖仪器装置，测量过程对被测者造成干扰且无法连续监测的问题，本发明提出一种光电式及成像式多源脉搏体征感知方法，从多源持续脉搏波信号中分析提取脉搏传导，形态变化，语义信息的多维度特征，构建血压估测模型，在普适环境下结合现有感知终端探索了非侵扰式动态血压测量的有效性。

发明内容