用于测量血压的方法和系统技术方案

提供了用于确定血压的设备和方法。在一个示例中，一种用于确定受试者的血压的设备包括：摄像头，该摄像头被配置成用于测量手指光电脉搏描记法(PPG)波形；加速度计，该加速度计被配置成用于测量设备相对于受试者的心脏的垂直高度；输出设备，该输出设备被配置成用于引导受试者在保持摄像头上的手指压力的同时举手以改变动脉的透壁压力；以及处理器，该处理器被配置成用于根据手指PPG波形和垂直高度来计算受试者的脉压，并在屏幕上显示该脉压。并在屏幕上显示该脉压。并在屏幕上显示该脉压。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于测量血压的方法和系统
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2021年1月8日提交的美国临时专利申请序列号第63/135,430号的优先权，该美国临时专利申请通过引用以其整体并入本文。

技术介绍

[0003]高动脉血压(BP)困扰着许多人(例如，全世界大约三分之一的成年人)。虽然发病率往往随着年龄的增长而增加，但某些人可能会在成年早期就患上高血压(例如，大约五分之一的40岁以下的美国成年人患有高血压)。这种情况可能是无症状的，但对于给定的年龄，中风和心脏病的风险可能会随着血压的升高而单调增加。某些药物可以降低血压和心血管风险。然而，只有大约七分之三的高血压患者知道自己的病情，且七分之一的人的血压得到了控制。根据某些流行病学数据，高血压已成为导致伤残调整生命年损失的主要原因。
[0004]某些听诊和示波BP测量设备可用于管理高血压。然而，这些设备会导致高血压意识和控制率降低，至少部分原因是它们依赖于可充气袖带。基于袖带的设备并不容易获得，在资源匮乏环境中尤其如此。因此，人们定期检查他们的BP可能会不方便。例如为了避免临床中的白大褂和掩蔽效应(患者可能表现出比平时更高或更低的BP)并平均化随着时间的推移可能发生的BP的巨大变化(例如由于压力、身体活动和其他因素)，日常生活中的定期测量是可取的。如果可以使用更方便的设备测量BP，更多的人可以意识自己的病情或有动力服药。
[0005]因此，存在用更方便的仪器测量血压的方法和系统的机会。

技术实现思路

[0006]所公开的主题的目的和优点将在下文的描述中阐述，并且从下文的描述中显而易见，并将通过所公开的主题的实践而被了解到。所公开的主题的附加优点将通过在书面说明书及其权利要求书中具体指出以及从所附附图具体指出的设备来实现和获得。
[0007]为了实现这些和其他优点，并且根据所公开的主题的目的，如所体现和广泛描述的，所公开的主题提供了用于确定受试者的血压的设备和方法。一种用于确定受试者的血压的设备可以包括：力传感器，该力传感器被配置成用于测量手指压力；摄像头，该摄像头被配置成用于测量手指光电脉搏描记法(PPG)波形；屏幕，该屏幕被配置成用于显示视觉指示器以引导受试者将手指的侧面放置在摄像头和屏幕上以瞄准数字动脉，并且实时地显示手指压力，使得受试者可以均匀地将手指按压在摄像头和屏幕上以改变动脉的外部压力；以及处理器。处理器可以被配置成用于：构造示波图，该示波图可以是可变振幅血容积振荡相对于外部手指压力的函数；根据示波图计算受试者的血压；以及在屏幕上显示该血压。在非限制性实施例中，处理器可以被配置成用于在执行血压测量之前基于摄像头和屏幕上的不同手指放置来确定视觉指示器。
[0008]所公开的主题提供了一种用于确定受试者的血压的设备，该设备可以包括：皮肤接触面积传感器，该皮肤接触面积传感器被配置成用于测量手指面积；摄像头，该摄像头被
配置成用于测量手指光电脉搏描记法(PPG)波形；屏幕，该屏幕被配置成用于显示视觉指示器以引导受试者将指尖放置在摄像头和屏幕上以瞄准横掌弓动脉，并且被配置成用于实时地显示手指压力以引导受试者将指尖均匀地按压在摄像头和屏幕上以改变动脉的外部压力；以及处理器。处理器可以被配置成用于：基于预定义的列线图将手指面积转换为手指压力；构造示波图，该示波图可以是可变振幅血容积振荡相对于外部手指压力的函数；根据示波图计算受试者的收缩血压和舒张血压；以及在屏幕上显示收缩血压和舒张血压。
[0009]如本文所体现的，列线图可以被配置成用于基于参数函数的选定的参数从手指面积确定手指力，并将所确定的手指力除以手指面积以确定手指压力。出于说明而非限制的目的，选定的参数可以基于受试者的指尖尺寸、单个袖带血压读数、或举手操纵来确定。如本文所体现的，受试者可以在手指按压期间将设备保持在心脏水平之上，这可以提供更精确的列线图，并且处理器可以被配置成用于使用设备与受试者心脏之间的垂直高度来将血压测量调整到心脏水平。
[0010]所公开的主题提供了一种用于确定受试者的血压的设备，该设备包括：摄像头，该摄像头被配置成用于测量手指光电脉搏描记法(PPG)波形；加速度计，该加速度计被配置成用于测量设备相对于受试者的心脏的垂直高度；输出设备，该输出设备被配置成用于引导受试者在保持摄像头上的手指压力的同时举手以改变动脉的透壁压力；以及处理器。处理器可以被配置成用于：根据手指PPG波形和垂直高度来计算受试者的脉压；以及在屏幕上显示脉压。
[0011]如本文所体现的，处理器可以进一步被配置成用于：引导受试者在摄像头上施加重手指压力；基于PPG波形的测得的AC值和/或测得的DC值以及在重手指压力期间的PPG测量来引导受试者改变手指压力水平；以及标识对应于血容积振荡接近最大时的手指压力。如本文所体现的，处理器可以进一步被配置成用于将举手期间的PPG波形与手指按压期间的PPG波形进行比较，以评估设备的精确度水平。
[0012]如本文所体现的，处理器可以被配置成用于构造移位的示波图，以将可变振幅血容积振荡与使用垂直高度测量的静液压变化相关联。脉压可以从移位的示波图计算。如本文所体现的，加速度计可以被配置成用于测量设备相对于心脏的垂直高度。出于说明而非限制的目的，处理器可以被配置成用于使用传递函数将脉压转换为肱动脉脉压。
[0013]所公开的主题提供了一种用于确定受试者的血压的设备，该设备包括：力传感器，该力传感器被配置成用于测量受试者的手指压力；PPG传感器，该PPG传感器被配置成用于测量受试者的手指PPG波形；气压传感器，该气压传感器被配置成用于测量设备相对于受试者的心脏的垂直高度；以及处理器。处理器可以被配置成用于：在将设备保持在心脏水平的同时，在手指按压期间期间和在不进行手指按压期间测量气压传感器的读数；使用气压传感器的读数将在手指按压期间测得的血压调整到心脏水平；以及在屏幕上显示受试者的经调整的血压。如本文所体现的，可以基于血液密度、重力和/或气压传感器的读数来调整血压。
[0014]所公开的主题提供了一种用于确定受试者的血压的设备，该设备包括：力传感器，该力传感器被配置成用于测量手指压力和手指压力振荡；视觉指示器，该视觉指示器用于引导受试者将指尖放置在力传感器上；屏幕，该屏幕被配置成用于实时地显示手指压力以引导受试者将手指按压在传感器上以改变下层动脉的外部压力；以及处理器。处理器可以
被配置成用于：测量手指压力的AC分量和DC分量；标识具有最大振荡的AC手指压力脉冲和该最大振荡下的DC手指压力；基于具有最大振荡的AC手指压力脉冲和该最大振荡下的DC手指压力来确定受试者的血压；以及在屏幕上显示受试者的血压。
[0015]如本文所体现的，处理器可以被配置成用于基于受试者的指尖尺寸和/或受试者的单个袖带血压读数来确定血压。如本文所体现的，处理器可进一步配置成用于根据可变振幅手指压力脉冲振荡来计算舒张血压，并用于根据血压波形来计算收缩血压。
[0016]如本文所体现的，使用传递函数和回归方程将血压波形转换为肱本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于确定受试者的血压的设备，所述设备包括：力传感器，所述力传感器被配置成用于测量手指压力；摄像头，所述摄像头被配置成用于测量手指光电脉搏描记法(PPG)波形；屏幕，所述屏幕被配置成用于显示视觉指示器以引导受试者将手指的侧面放置在所述摄像头和所述屏幕上以瞄准数字动脉，并且实时地显示所述手指压力以引导所述受试者将所述手指均匀地按压在所述摄像头和所述屏幕上以改变动脉的外部压力；以及处理器，所述处理器被配置成用于：构造示波图，其中所述示波图是可变振幅血容积振荡相对于外部手指压力的函数；根据所述示波图计算所述受试者的血压；以及在所述屏幕上显示所述血压。2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述处理器被配置成用于在执行血压测量之前基于所述摄像头和所述屏幕上的不同手指放置来确定所述视觉指示器。3.一种用于确定受试者的血压的设备，所述设备包括：皮肤接触面积传感器，所述皮肤接触面积传感器被配置成用于测量手指面积；摄像头，所述摄像头被配置成用于测量手指光电脉搏描记法(PPG)波形；屏幕，所述屏幕被配置成用于显示视觉指示器以引导受试者将指尖放置在所述摄像头和所述屏幕上以瞄准横掌弓动脉，并且被配置成用于实时地显示手指压力以引导所述受试者将所述指尖均匀地按压在所述摄像头和所述屏幕上以改变动脉的外部压力；以及处理器，所述处理器被配置成用于：基于预定义的列线图将所述手指面积转换为手指压力；构造示波图，其中所述示波图是可变振幅血容积振荡相对于外部手指压力的函数；根据所述示波图计算所述受试者的收缩血压和舒张血压；以及在所述屏幕上显示所述收缩血压和所述舒张血压。4.根据权利要求3所述的设备，其中，所述列线图被配置成用于基于参数函数的选定的参数从所述手指面积确定手指力，并将所确定的手指力除以所述手指面积以确定手指压力。5.根据权利要求4所述的设备，其中，所述选定的参数基于所述受试者的指尖尺寸、单个袖带血压读数、或举手操纵来确定。6.根据权利要求3所述的设备，其中，在手指按压期间，所述受试者将所述设备保持在心脏水平之上，以获得更精确的列线图，并且其中所述处理器被配置成用于使用所述设备与所述受试者的心脏之间的垂直高度来将血压测量调整到所述心脏水平。7.一种用于确定受试者的血压的设备，所述设备包括：摄像头，所述摄像头被配置成用于测量手指光电脉搏描记法(PPG)波形；加速度计，所述加速度计被配置成用于测量所述设备相对于受试者的心脏的垂直高度；输出设备，所述输出设备被配置成用于引导所述受试者在保持所述摄像头上的手指压力的同时举手以改变动脉的跨壁压力；以及处理器，所述处理器被配置用于：根据所述手指PPG波形和所述垂直高度计算所述受试者的脉压；以及在所述屏幕上显
示所述脉压。8.根据权利要求7所述的设备，其中，所述输出设备进一步被配置成用于：引导所述受试者在所述摄像头上施加重手指压力；在所述重手指压力期间，基于所述PPG波形的测得的AC值和/或测得的DC值以及所述PPG测量，引导所述受试者改变手指压力水平；并且所述处理器进一步被配置成用于标识对应于血容积振荡接近最大时的手指压力。9.根据权利要求8所述的设备，其中所述处理器进一步被配置成用于将举手期间的PPG波形与手指按压期间的PPG波形进行比较，以评估所述设备的精确度水平。10.根据权利要求7所述的设备，其中所述处理器被配置成用于构造移位的示波图，以将可变振幅的血容积振荡与使用所述垂直高度测得的静液压变化相关联，其中所述脉压是根据所述移位的示波图计算的。11.根据权利要求7所述的设备，其中所述加速度计被配置成用于测量所述设备相对于所述心脏的所述垂直高度。12.根据权利要求7所述的设备，其中所述处理器被配置成用于使用传递函数将所述脉压转换为肱动脉脉压。13.一种用于确定受试者的血压的设备，所述设备包括：力传感器，所述力传感器被配置成用于测量所述受试者的手指压力；手指光电脉搏描记法(PPG)传感器，所述手指光电脉搏描记术传感器被配置成用于测量所述受试者的手指PP...

【专利技术属性】
技术研发人员：A，
申请(专利权)人：匹兹堡大学联邦系统高等教育，
类型：发明
国别省市：