[发明专利]测量脉搏波的传感器阵列设备

说明书

公开了一种测量脉搏波的传感器阵列设备，传感器阵列的结构设计使得放置于动脉血管上的传感器阵列中有3‑5个传感器感应到被测动脉血管中的血压信号。其中的脉搏波信号处理和构建方法，利用传感器阵列中相邻传感器之间的相关性，最大限度地压低噪声；利用传感器阵列中传感器与动脉血管位置的差异性，最大限度地增强脉搏波信号。本发明准确测量脉搏波信号，对于心血管和高血压疾病的预防和康复具有重要意义和应用前景。

技术领域

本申请属于医学检测技术领域，特别是涉及一种微型、穿戴式测量脉搏波信号的传感器阵列方法和设备。

背景技术

心血管病是人类第一大杀手。欧美有20%的人群患有心血管病，中国有2.9亿心血管病患者，2.7亿高血压患者。心血管病以及相关的代谢疾病的预防、诊断和康复都离不开心血管系统功能的评估以及血压的监测。心血管系统状态很大程度表现在血液在血管中的流动参数，也就是脉搏波参数上。因此，精确测量脉搏波就显得非常重要。特别是在心血管及相关的代谢疾病的预防和康复方面，有其显著的意义。

精确测量脉搏波的技术一直受到广泛关注。现有无创连续血压测量方法，张力测定法，也称扁平法。就是使用复杂的装置来从动脉血管外部测量内部压力。容积补偿法的基本原理是通过预置的参考压力使动脉处于去负荷状态，采用伺服系统补偿因动脉内压的变化引起的动脉容积变化，使袖套内压等于动脉内压。类似方法还有美国专利《Method andapparatus for fabricating a pressure-wave sensor with a leveling supportelement》，专利号6,331,161，和《Optical vital sign detection method andmeasurement device》，专利号8,360,985。所不同的是，他们分别使用压电传感器和光学传感器。使用光学方法的还有中国专利《光电容积脉搏波传感器装置和方法》，申请号：CN201580001728.9。上述方法的缺点是，动脉血管比较难以定位。即使开始定位准确，但稍许运动，传感器与动脉之间产生位移，测量马上不准。这导致了目前市面上的无创连续血压计无法达到稳定测量，也无法推广。

要达到稳定测量脉搏波参数，需要采用阵列传感器。中国专利《脉搏波阵列式传感器采集系统及方法》，申请号：201511021510.8。采集若干压电薄膜传感器组成阵列，并使用袖带方式加压测量，可以保证采集到寸、关、尺三个位置的信息，有效解决目前脉搏传感器难以定位、难以定标浮、中、沉的问题。然而，这里没有涉及阵列传感器的阵列结构设计和信号处理问题。

由于上述现有技术中存在不同缺点，医疗和健康需要能够准确定位、精确测量动脉，特别是桡动脉，脉搏波信号的装置和信号处理方法。

发明内容

为了解决现有脉搏波测量中因动脉血管定位困难，传感器与动脉血管容易产生位移等问题，本发明的目的是提供一种测量脉搏波的传感器阵列设备，以合理的传感器阵列结构设计解决动脉血管的定位和位移问题，以传感器阵列中传感器输出的相关性和差异性，去除噪声，增强和构建脉搏波信号。解决了脉搏波测量中的稳定性问题，特别是因运动导致的测量信号不稳定问题。

在本发明的一个方面，提供了一种测量脉搏波的传感器阵列设备，包括：一个根据被测动脉血管尺寸设计的传感器阵列，使用紧固装置放置于被测者动脉之上，用于感应所述被测者的脉搏波信号；脉搏波信号处理模块，运行于测量脉搏波的传感器阵列设备的微处理器中，包括前置放大单元，滤波和预处理单元，和脉搏波构建单元，对由脉搏波传感器阵列感应的信号进行去噪声处理，利用传感器阵列中传感器之间的相关性，以及相对于动脉血管的位置差异性，最大限度地压低噪声，最大限度地增强脉搏波信号。