[发明专利]基于单路PPG信号的实时血压监测装置

说明书

本发明公开了一种基于单路PPG信号的实时血压监测装置，信号获取模块照射人体组织并检测反射光强度，输出光电流信号；信号调理模块对光电流信号进行调理并反馈控制光源发射器，获得PPG电压信号；信号发送模块对PPG电压信号进行采样并将PPG电压信号发送至血压计算模块；血压计算模块对PPG电压信号进行滤预处理，并提取若干特征值输入血压计算模型中进行计算，得到实时血压及心率值。本发明基于PPG信号的实时性及连续性，进行全天候的血压监测，反映出血压的昼夜变化情况，对早期高血压诊断，协助鉴别原发性、继发性和复杂高血压以及指导合理用药有着重要的意义。本发明在装置功耗、监测实时性及测量准确度方面具有明显的优势。

技术领域

本发明涉及血压监测技术领域，特别是一种基于单路光电容积脉搏波描记法(photoplethysmography，简称PPG)信号的实时血压监测装置。

背景技术

根据2016年世界卫生组织报告，每年全球大约有1770万人死于心血管疾病，占据了全球死亡人数的30％。而仅在我国，每年死于心血管疾病的人数就高达350万人，即平均每10秒钟就有一人死于心血管疾病。其中，高血压是心血管疾病的首要危险因素，持续的高血压会造成心肌梗死、脑卒中、肾功能衰竭(尿毒症)、主动脉夹层、眼底病、周围血管病等并发症，轻者影响生活质量，重者危及生命。我国71％的脑卒中和53％的心肌梗死死亡与高血压有关；而由于高血压的隐秘性，大多数高血压患者没有任何不舒服的感觉。超过一半的患者不知道自己得了高血压，很多患者是体检或偶尔测血压时才发现血压升高，还有部分患者直到发生了心脏病、脑卒中、尿毒症等住院了，才知道自己得了高血压，但已失去最佳治疗机会。因此亟需一种能够连续的实时监测血压的装置，帮助人们随时掌握自身血压状况，从而进行有效的健康管理。

目前最常用的袖带式血压测量装置不便携带，无法持续监测，实时性差且需要专业医护人员操作，因此无法用于针对心血管疾病患者进行全天候实时血压监测。在这样的背景下，越来越多的连续血压监测设备开始走入市场。其中，基于光电容积脉搏波技术的连续血压监测设备最为普遍，然而现有的光电连续血压监测装置的缺陷却始终没有得到弥补，例如：专利号CN104545853A(一种基于双PPG的血压测量方法和装置)，需采用两个传感器模块并计算两路PPG信号的传输时间差从而得到血压值，该方法硬件成本高，且测量精度不高；专利号CN105877723A(无创连续血压监测装置)采用了至少三个波长的光源，且只适用于人体指端的测量，需要采集30秒以上的数据才能计算血压值，实时性较低，且体积较大。高硬件成本、功耗、使用位置受限及实时性差是目前限制光电血压技术市场化的主要问题。

发明内容

针对现有技术中存在的上述不足，本发明的目的是提供一种于单路PPG信号的实时血压监测装置，该装置基于PPG信号的实时性及连续性，可以进行全天候的血压监测，反映出血压的昼夜变化情况，对早期高血压诊断，协助鉴别原发性、继发性和复杂高血压以及指导合理用药有着重要的意义。本发明在装置功耗、监测实时性及测量准确度方面具有明显的优势。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的。

一种基于单路PPG信号的实时血压监测装置，包括集成的如下模块：

-信号获取模块，所述信号获取模块利用发光二极管照射人体组织并通过光电传感器检测反射光强度，输出光电流信号；

-信号调理模块，所述信号调理模块对信号获取模块输出的光电流信号进行自动调节放大、噪声抑制并反馈控制信号获取模块，获得PPG电压信号；

-信号发送模块，信号发送模块利用模数转换器对信号调理模块获得的PPG电压信号进行采样，并通过数据传输模块将所述PPG电压信号发送至血压计算模块；

-血压计算模块，所述血压计算模块接收信号发送模块发送的PPG电压信号，并对所述PPG电压信号进行滤波及去噪处理后提取若干特征值；将若干特征值输入血压计算模型中进行计算，得到实时血压及心率值。