[发明专利]一种连续血压测量的自动实时校准方法

说明书

本发明提供了一种连续血压测量的自动实时校准方法，方法包括：确定动脉的去负荷状态的PPG值PD₀；按照第一预设幅度范围调节PD₀，将调节后PD₀记为PD_adj；将PD_adj作为自动控制算法的输入参数，其中，使PD_adj在PD₀附近按照第二预设幅度范围上下波动；确定每一个PD_adj与PPG信号的差值ΔPD；在PD_adj波动范围内，出现ΔPD最大值时，实时确定最大ΔPD所对应的PD_adj；根据最大ΔPD所对应的PD_adj对PD₀更新。解决了几十年来基于容积补偿法测量连续血压，会因动脉的“去负荷状态”漂移而造成血压测量结果不准确的问题。即使长时间进行测量，血压值也保持稳定。

技术领域

本发明涉及血压测量技术领域，特别是一种连续血压测量的自动实时校准方法。

背景技术

1973年波兰科学家Penaz提出血管容积补偿法测量连续的血压。其基本原理是通过向动脉外壁施加一个时刻与动脉内血压压力相等方向相反的外力，那么动脉血管壁内外压力相互抵消，血管壁本身张力变为零，处于最放松的状态，称之为“去负荷状态”。

从上述原理可知，只要能确定动脉的“去负荷状态”，找到其对应的血管直径D0，并且控制外力使血管直径锁定在D0，那么这个外力就等于实时的血压。所以确定动脉的“去负荷状态”，是此项技术的关键。

目前经典的方法通常在手指，如图1所示，采用一个对动脉进行外部加压的气囊和一个用于检测动脉直径变化的光电体积描记器（PPG），来对动脉直径进行检测和控制。

传统确定动脉“去负荷状态”的方法是，通过气囊在外部对动脉逐渐加压，使动脉直径逐渐缩小，动脉血管壁的张力也逐渐减小，弹性逐渐增大。由于血管壁变松弛，内部血压的变化造成动脉的搏动幅度也逐渐增大。当动脉血管壁弹性达到最大，也就是动脉搏动幅度最大时，血管即处于“去负荷状态”。由于PPG信号与血管直径反向，此时，如图2所示，PPG信号中的脉搏波谷，为收缩压对应的血管直径，波峰为舒张压对应的血管直径，波峰波谷的中点，即为“去负荷状态”的直径，对应的PPG信号记为PD₀。动脉血管的这一特性最早是由Marey于1876年发表的，他发现了动脉的压力-直径变化关系，如图3所示，即P-D特性。

确定了“去负荷状态”后，只需要将PD₀作为一些自动控制算法（比如PID算法）的输入参数，就可实时的控制气囊的压力，使动脉的PPG值锁定在PD₀上，保持动脉的“去负荷状态”。而气囊内变化的压力就恰好与动脉内部的血压相等，无创的连续血压就测出来了。

动脉的“去负荷状态”是此项技术的关键，它直接关系到血压测量的准确性。然而动脉的“去负荷状态”却不是一个稳定的状态，测试者情绪的变化、交感神经的调节、外界压力的变化、外界温度的变化、红细胞在血管壁的积压等情况都会影响实际的“去负荷状态”。“去负荷状态”是一个动态变化的状态。

因此，传统方法只在测量初期一次性检测“去负荷状态”，并永久以固定的PD₀作为自动控制算法的输入参数，会导致测量的血压只能做到短时间内准确。随着时间的推移，“去负荷状态”逐渐漂移，最终导致测量的血压偏差越来越大。其次，如果在检测“去负荷状态”的过程中发生异常，导致PD₀并不准确，其结果会直接导致测量的血压永久性错误，缺乏纠错的机制。

也有一些技术，通过定时的自动重测“去负荷状态”，来实现对“去负荷状态”的更新。但这一过程必须要中断连续的血压测量，而且在下一次更新前，实际的“去负荷状态”已经产生的变化，对测量是血压值也是有影响的。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种连续血压测量的自动实时校准方法。