[发明专利]一种基于片上光学微腔的血压探测装置及方法

说明书

本发明提出了一种基于片上光学微腔的血压探测装置及方法，涉及血压探测结构设计的技术领域，利用片上光学微腔对人体桡动脉脉搏波进行监测，使得脉搏探测更为便捷，实现了对脉搏波信号的快速采集，然后进行脉搏特征参数点的识别及分析，拟合得到相应的脉搏—血压模型，后续仅需要在新型片上光学微腔传感元支持下提取出准确的脉搏特征参数，从而精确推导舒张压、收缩压和平均压，为无创便捷血压监测，有效预防心血光疾病提供了有效解决方案。

技术领域

本发明涉及血压探测结构设计的技术领域，更具体地，涉及一种基于片上光学微腔的血压探测装置及方法。

背景技术

血压是反映人体心血管健康状况的关键生理指标，在临床诊断及监护中均发挥着重要作用。因此，准确而便捷地对血压进行监测，将对预防高血压等疾病具有重大意义。

目前，常见的无创血压测量方法包括动脉张力法、容积补偿法、脉搏波速法以及脉搏波特征参数法。动脉张力法通过施加一定的压力于体表动脉，对动脉压力探测，得到相应的压力数据及波形，直接得到对应的血压值，此方法对传感器精度和测试过程的稳定性有较高的要求。容积补偿法是通过改变外加压力，使外加压力与动脉压力大小一致以维持血管容积不变，外加压力相当于动脉压力，该方法测量装置较大，测量过程繁琐复杂。脉搏波速法通过先测量脉搏波的波速，然后间接计算得到血压值。该方法需要在体表设立两个测量点，通过测量脉搏波在两个测量点的时间来计算波速。该方法由于涉及到两个测量点，测量点间距离和时间的难以精确把控，所以测量精度较低。脉搏波特征参数法是通过测量脉搏波波形，提取相关的特征参数，建立相应的血压模型实现脉搏波对血压的精确推导，虽然此方法属于间接测量的方法，但是由于脉搏波的主波幅度、重搏波幅度、降中峡幅度、周期、面积等相关特征参数与血管的外周阻力、血管壁弹性、血液黏度和心输出量有紧密联系，因此，特征参数法推测血压具有较高的精度，已被广泛使用与证实。

现有技术中公开了一种血压监测装置及方法，装置包括：接触部及嵌设于接触部中的传感模块，传感模块用于监测被检测者的心脏沿着动脉血管和血流向外周传播而引起的振动，并将振动转换成电信号，传感模块包括两片柔性薄膜和固设于两片柔性薄膜中的光纤传感器；还包括与传感模块相连的微处理，用于从电信号中提取脉搏传导时间，并建立血压估算模型，并根据此血压估算模型实时监测血压。通过嵌于接触部中的光纤传感器来检测人体由心脏沿着动脉血管和血流向外周传播而引起的振动，具有较高的灵敏度且抗电磁干扰，使用者只需将监测装置的接触部穿戴在人体相关部位或与人体相关部位接触后即可实现实时、连续的的血压监测，且具有结构紧凑、体积小、携带方便、操作简便等优点，然而，该方案中光纤传感器对脉搏振动的灵敏度和信噪比低，则对脉搏波的多种特征参数点如主波、重搏波和降中峡的识别不准确，血压探测精确度欠缺。

近年来，基于片上光学微腔的传感器因为其小尺寸、高灵敏度、高测量精度、低电磁干扰等优点受到了研究人员的广泛关注。不同于传统压电传感器，光学微腔传感器的传感效果不受传感面积影响，而且具有较小的尺寸微米量级，能够很好地对准手腕处的桡动脉。

发明内容

为解决如何利用片上光学微腔进行血压探测的问题，本发明提出一种基于片上光学微腔的血压探测装置及方法，利用片上光学微腔传感器对桡动脉脉搏波进行监测，结合脉搏推导血压，为无创便捷血压监测、心血管疾病的预防提供了有效解决方案。

为了达到上述技术效果，本发明的技术方案如下：