基于血压逐拍检测装置的控制目标值自动检测装置

摘要

基于血压逐拍检测装置的控制目标值自动检测装置及其检测方法，属于桡骨动脉血压连续检测领域。本发明解决了现有血压检测装置不能随时检测伺服控制目标值，血管紧张度变化或袖套位置偏移等原因引起控制目标值变化，无法对血压进行持续精确检测，确定新的目标值需中断系统运行，造成重要的监测数据错失的问题。本发明还包括小波滤波放大模块、控制目标值I0计算模块和高频压力小波发生模块，需检测控制目标值时打开压力输出与计算模块的平均血压信号输出开关，高频压力小波发生模块产生以平均血压值为中心的高频压力波；通过控制目标值I0计算模块得到当前控制目标值I0，与实时检测的PGdc进行对比调整袖带压力，获得此时压力波形和血压值。用于血压检测领域。

权利要求

1.基于血压逐拍检测装置的控制目标值自动检测装置，其特征在于，它包括袖带与传感装置模块（2）、光电容积检出模块（3）、比较器（6）、补偿回路（7）、袖带压力控制模块（8）；

所述袖带与传感装置模块（2）的光电传感信号输出端连接光电容积检出模块（3）的光电信号的输入端，光电容积检出模块（3）的光电容积变化信号输出端连接比较器（6）的光电容积变化信号输入端，比较器（6）的误差信号输出端连接补偿回路（7）的误差信号输入端，补偿回路（7）的补偿信号输出端连接袖带压力控制模块（8）的补偿信号输入端，袖带压力控制模块（8）的袖带压力调整信号输出端连接袖带与传感装置模块（2）压力调整信号输入端； 其特征在于，所述基于血压逐拍监测装置的血压控制目标值的自动检测装置还包括压力输出与计算模块（1）、小波滤波放大模块（4）、控制目标值I0计算模块（5）和高频压力小波发生模块（9）；所述压力输出与计算模块（1）的平均压力信号输入端连接袖带与传感装置模块（2）的平均压力信号输出端，压力输出与计算模块（1）的平均压力信号输出端连接高频压力小波模块（9）的平均压力信号输入端，高频压力小波模块（9）的高频压力小波信号输出端连接袖带与传感装置模块（2）的高频压力小波信号输入端，所述小波滤波放大模块（4）的光电容积变化信号输入端连接光电容积检出模块（3）的光电容积变化信号输出端，小波滤波放大模块（4）的滤波数据信号输出端连接控制目标值I0计算模块（5）的滤波数据信号输入端，控制目标值I0计算模块（5）的控制目标值信号输出端连接比较器（6）的控制目标值信号输入端。

说明书

基于血压逐拍检测装置的控制目标值自动检测装置

技术领域

[0001] 本发明属于桡骨动脉血压连续检测领域。

背景技术

[0002] 以高血压、动脉硬化、脑卒中为主要症状的心脑血管疾病，严重危害着我国人民的身体健康，因心脑血管病死亡已占我国居民死亡的首位原因，约为35%～40%，成为我国重要的公共卫生问题。但是，作为各种心脑血管疾病诱因的高血压症的发病机理,目前还有许多未知的部分，因为血压在每一时刻、每一心拍下都是动态变化的。要搞清高血压症的形成原因与发病机理，必须增加对血压的检测，掌握更多的血压变化的数据。目前所使用的间歇检测式血压计，虽已成为人们日常血压检测时不可缺少的手段，但由于此类血压计自身检测原理的问题，以及被测对象心理精神的限制，检测间隔需要15～30分钟。这样，一天下来测得的数据仅仅是血压总数据的0.05～0.1%以下。因此，对血压进行长时间、持续的监测,无论是基础医学研究还是临床医学的诊断与治疗都是十分紧迫和急需的。 [0003] 由于血管壁本身具有强的非线性力学特性，血管壁内外的压差越小血管壁越柔软、变形越大，因此当血管内部的平均压力与外部加压的袖带压力相等时，血管壁的变形最大，此时的血管壁被称为去负荷状态。这样，当检测装置袖带压力逐渐加大时，尽管桡动脉血管内光电容积的平均值PGdc逐渐减小，但血管内光电容积交流部分PGac的振幅呈现由小到大再由大到小的形态。当PGac振幅最大值处所对应的袖带压力Pc1即为桡动脉内的平均压力MBP，对应的PGdc值即为动脉处于去负荷状态的光电容积值，这个值被定为伺服控制目标值I0。目前，较成熟的血压逐拍连续检测装置采用的是容积补偿法，但是，采用容积补偿法进行血压逐拍连续检测时存在的问题是，当血管紧张度的变化或袖带位置偏移等原因引起控制目标值的变化时，目前尚无法根据血管的情况实现伺服控制目标值的自动检测、跟踪和调节，这将影响血压检测的精度。为此，当需要检测和调节血压控制目标值时,无论目标值是否变化或产生误差,只能中断检测,采用容积振动法重新确定目标值，然后启动连续检测装置的，一般需中断一分钟以上的时间。这样的话，如果正当血压急剧变化的时候，非常重要的监测数据就会错失。

发明内容

[0004] 本发明为了解决现有血压检测装置不能随时检测伺服控制目标值，当血管紧张度变化或袖套位置偏移等原因引起控制目标值变化时，无法对血压进行持续精确检测，确定新的 目标值需中断系统运行，造成了重要的血压监测数据错失的问题，提出了基于血压逐拍检测装置的控制目标值自动检测装置及其检测方法。

[0005] 本发明所述基于血压逐拍检测装置的控制目标值自动检测装置，它包括袖带与传感装置模块、光电容积检出模块、比较器、补偿回路和袖带压力控制模块；所述袖带与传感装置模块的光电传感信号输出端连接光电容积检出模块的光电信号的输入端，光电容积检出模块的光电容积变化信号输出端连接比较器的光电容积变化信号输入端，，比较器的误差信号输出端连接补偿回路的误差信号输入端，补偿回路的补偿信号输出端连接袖带压力控制模块的补偿信号输入端，袖带压力控制模块的袖带压力调整信号输出端连接袖带与传感装置模块压力调整信号输入端；

[0006] 所述基于血压逐拍检测装置的控制目标值自动检测装置还包括压力输出与计算模块、小波滤波放大模块、控制目标值I0计算模块和高频压力小波发生模块；所述压力输出与计算模块的平均压力信号输入端连接袖带与传感装置模块的平均压力信号输出端，压力输出与计算模块的平均压力信号输出端连接高频压力小波模块的平均压力信号输入端，高频压力小波模块的高频压力小波信号输出端连接袖带与传感装置模块的高频压力小波信号输入端，所述小波滤波放大模块的光电容积变化信号输入端连接光电容积检出模块的光电容积变化信号输出端，小波滤波放大模块的滤波数据信号输出端连接控制目标值I0计算模块的滤波数据信号输入端，控制目标值I0计算模块的控制目标值信号输出端连接比较器的控制目标值信号输入端。。

[0007] 采用上述基于血压逐拍检测装置的控制目标值自动检测装置的检测方法，该检测方法的具体过程为：

[0008] 步骤一、打开压力输出与计算模块的平均血压信号值的输出开关，向高频压力小波发生模块输出此时计算出的当前袖带内的平均血压信号值；

[0009] 步骤二、高频压力小波发生模块在接收到压力输出与计算模块的平均血压值后，产生一个以平均血压值为中心、振幅为5mmHg或10mmHg、频率为10Hz或20Hz的高频压力波；将此压力小波信号输入到袖带与传感装置模块的压力小波信号输入端； [0010] 步骤三、袖带与传感装置模块接收到压力小波信号，利用内部的光电传感器检测加压过程中桡动脉血管内的光电信号，获得加压过程中的光电信号；

[0011] 步骤四、光电容积检出模块利用步骤三获得的加压过程中的光电信号根据血管内光电信号的变化检测出光电容积变化的直流信号PGdc值I和交流信号PGac，并将光电容积变化的直流信号PGdc值I输入到比较器的光电容积变化信号的输入端，同时，将光电容积 检出模块检测出的光电容积变化信号的交流信号PGac输入到滤波放大模块的光电容积变化信号输入端；

[0012] 步骤五、将步骤四输入滤波放大模块的光电容积变化信号的交流信号PGac通过滤波获得高频压力波引起的桡动脉血管内光电容积变化的信号，采用容积振动法确定新的伺服控制目标值I0，并输出到比较器的控制目标值输入端取代旧的伺服控制目标值，在下一个瞬时以此目标值为基准值，继续进行血压的连续检测；

[0013] 步骤六、在比较器中，将光电容积检出模块输入的光电容积变化的直流信号PGdc值I与步骤五确定的新的伺服控制目标值I0进行比较，获得误差值⊿I； [0014] 步骤七、比较器将步骤六获得的误差值⊿I传递到补偿回路，补偿回路根据PID算法计算出使光电容积变化的直流信号PGdc值I与当前控制目标值I0相等的压力补偿信号值，输出此补偿信号；

[0015] 步骤八，袖带压力控制模块利用步骤七输出的补偿信号计算出当前的血压的变化，获得袖带进、排气量的控制信号，使袖带内的气压始终跟随血管内部压力的变化，即血管内光电容积I近似等于伺服控制目标值I0；

[0016] 步骤九，袖带与传感装置模块接收到步骤八获得的袖带进、排气量的控制信号后内部的压力传感器对袖带内压力信号进行检测，获得此时袖带内的压力信号，将此时袖带内的压力信号输入到压力输出与计算模块的压力信号输入端，获得此时的压力波形信号和血压值。当需要检测新的伺服控制目标值时，返回步骤一，否则关闭压力输出与计算模块的平均血压信号值的输出开关，以当前控制目标值I0为基准继续进行血压检测。 [0017] 本发明利用高频压力信号小波发生模块通过施加高频小波的方法，实现了在不中断血压连续检测的前提下测量当前伺服控制目标值，使因检测位置变动和心理因素影响引起的血管特性变化时的血压可以有效跟踪，调整控制目标值进而达到不中断正常检测的条件下提高血压连续检测的精度。而且，由于施加的高频小波与正常的血压波相比有足够大的频率倍数，可以保证所获得的伺服控制目标值有足够的精度。

附图说明

[0018] 图1为自动检测血压控制目标值的血压检测装置模块示意图。

具体实施方式

[0019] 具体实施方式一、结合图1说明本实施方式，本实施方式所述基于血压逐拍检测装置的控制目标值自动检测装置，它包括袖带与传感装置模块2、光电容积检出模块3、比较器6、补偿回路7和袖带压力信号控制模块8；所述袖带与传感装置模块2的光电传感信 号输出端连接光电容积检出模块3的光电信号的输入端，光电容积检出模块3的光电容积变化信号输出端连接比较器6的光电容积变化信号输入端，比较器6的误差信号输出端连接补偿回路7的误差信号输入端，补偿回路7的补偿信号输出端连接袖带压力控制模块8的补偿信号输入端，袖带压力控制模块8的袖带压力调整信号输出端连接袖带与传感装置模块2压力调整信号输入端；

[0020] 所述基于血压逐拍检测装置的控制目标值自动检测装置还包括压力输出与计算模块1、小波滤波放大模块4、控制目标值I0计算模块5和高频压力小波发生模块9；所述压力输出与计算模块1的平均压力信号输入端连接袖带与传感装置模块2的平均压力信号输出端，压力输出与计算模块1的平均压力信号输出端连接高频压力小波模块9的平均压力信号输入端，高频压力小波模块9的高频压力小波信号输出端连接袖带与传感装置模块2的高频压力小波信号输入端，所述小波滤波放大模块4的光电容积变化信号输入端连接光电容积检出模块3的光电容积变化信号输出端，小波滤波放大模块4的滤波数据信号输出端连接控制目标值I0计算模块5的滤波数据信号输入端，控制目标值I0计算模块5的控制目标值信号输出端连接比较器6的控制目标值信号输入端。

[0021] 具体实施方式二，采用具体实施方式一所述的基于血压逐拍检测装置的血压控制目标值的自动检测装置的检测方法，该检测方法的具体过程为；

[0022] 步骤一、打开压力输出与计算模块1的平均血压信号值的输出开关，向高频压力小波发生模块9输出此时计算出的当前袖带内的平均血压信号值；

[0023] 步骤二、高频压力小波发生模块9在接收到压力输出与计算模块1的平均血压值后，产生一个以平均血压值为中心、振幅为5mmHg或10mmHg、频率为10Hz或20Hz的高频压力波；将此压力小波信号输入到袖带与传感装置模块2的压力小波信号输入端； [0024] 步骤三、袖带与传感装置模块2接收到压力小波信号，利用内部的光电传感器检测加压过程中桡动脉血管内的光电信号，获得加压过程中的光电信号； [0025] 步骤四、光电容积检出模块3利用步骤三获得的加压过程中的光电信号根据血管内光电信号的变化检测出光电容积变化的直流信号PGdc值I和交流信号PGac，并将光电容积变化的直流信号PGdc值I输入到比较器6的光电容积变化信号的输入端，同时，将光电容积检出模块3检测出的光电容积变化信号的交流信号PGac输入到滤波放大模块4的光电容积变化信号输入端；

[0026] 步骤五、将步骤四输入滤波放大模块4的光电容积变化信号的交流信号PGac通过滤波获得高频压力波引起的桡动脉血管内光电容积变化的信号，采用容积振动法确定新的伺 服控制目标值I0，并输出到比较器6的控制目标值输入端取代旧的伺服控制目标值，在下一个瞬时以此目标值为基准值，继续进行血压的连续检测；

[0027] 步骤六、在比较器6中，将光电容积检出模块3输入的光电容积变化的直流信号PGdc值I与步骤五确定的新的伺服控制目标值I0进行比较，获得误差值⊿I； [0028] 步骤七、比较器6将步骤六获得的误差值⊿I传递到补偿回路7，补偿回路7根据PID算法计算出使光电容积变化的直流信号PGdc值I与当前控制目标值I0相等的压力补偿信号值，输出此补偿信号；

[0029] 步骤八，袖带压力控制模块8利用步骤七输出的补偿信号计算出当前的血压的变化，获得袖带进、排气量的控制信号，使袖带内的气压始终跟随血管内部压力的变化，即血管内光电容积I近似等于伺服控制目标值I0；

[0030] 步骤九，袖带与传感装置模块2接收到步骤八获得的袖带进、排气量的控制信号后内部的压力传感器对袖带内压力信号进行检测，获得此时袖带内的压力信号，将此时袖带内的压力信号输入到压力输出与计算模块1的压力信号输入端，获得此时的压力波形信号和血压值。当需要检测新的伺服控制目标值时，返回步骤一，否则关闭压力输出与计算模块1的平均血压信号值的输出开关，以当前控制目标值I0为基准继续进行血压检测。 [0031] 由于血管壁本身的非线性力学特性，当施加的高频小波与正常袖带压力值的和在血管内部平均血压的附近变化时，血管壁的相对变形也会发生变化，在同幅值的压力小波产生的光电容积脉搏波的振幅是不同的。当某一小波与正常袖带压力值的和正好等于血管内部的平均血压，即满足血管壁处于去负荷状态时，由此小波产生的光电容积脉搏波就具有最大的振幅。