[发明专利]基于毫米波雷达的血压检测方法、系统及设备

说明书

本发明提供了一种基于毫米波雷达的血压检测方法、系统和设备，该方法包括：基于毫米波雷达信号，获取物体的距离及相位信息，基于距离及相位信息的方差，确定对应于人体反射信号的距离箱，得到人体反射的相位信号；对所述人体反射的相位信号进行增强，去除噪声，得到增强相位信号；基于脉搏波所在频率范围，利用小波包分解，将脉搏波相位信号从增强相位信号中分离，得到重构脉搏波信号；对所述重构脉搏波信号进行预处理，并提取重构脉搏波信号的特征参数，基于所述特征参数，得到血压检测结果。本方案实现了血压的非接触式检测，对特殊人群及场景下的检测应用具有非常重要的意义。

技术领域

本发明涉及雷达信号处理及生物特征信号检测技术领域，尤其涉及一种基于毫米波雷达的血压检测方法、系统及设备，实现非接触式血压检测。

背景技术

高血压由于高发病率、高复发率，是心脑血管病最为主要的风险因素，伴随着可危及生命的心、脑、肾等器官的功能性或器质性损害。高血压在病症初期并没有明显的症状，大多数患者并不知自己患病，未得到及时治疗，控制率很低。因此，及时有效检测一个人的血压是高血压的预防、早期发现和控制所迫切需要的。

目前血压的测量方式主要包括有创血压检测和无创血压检测。有创血压检测是指动脉插管法，即将压力传感器以侵入的方式植入到人体的大动脉血管内，从而检测到心脏起搏引起的压力变化。这种检测方式相对准确，多数用于医疗行业，例如手术室和重症监护病房的患者，不适用于家庭监护和日常使用。无创血压检测对人体没有伤害，是目前最常用的血压测量方法，其主要包括间歇式测量及连续测量。间歇性测量中使用最为普遍的技术包括柯氏音法和示波法，但这些方法只能提供血压的单次测量结果，不方便用于血压的连续检测。作为一种基本的生命特征信号，人体的血压并不是保持固定不变的，其具有一定的波动性，所以单次测量结果有时会存在着较大差异并且不能反映心血管功能状况的变化。连续的无创血压检测可以帮助人们实现长期血压检测，能够让人们了解血压昼夜变化的规律，给医生提供患者长期血压监护信息，这在高血压疾病的诊断、预防和控制中起着重要的作用，此外对于血压变异性及睡眠质量的研究也具有重要意义。

无创连续血压检测已经成为家庭监护和日常健康管理的主要技术，其主要通过检测动脉血管壁、血管容积或脉搏波特征参数等来简介估测血压，主要有动脉张力法、容积补偿法、脉搏波传输速度(时间)法、脉搏波特征参数法等。动脉张力法(Arterial Tonometrymethod)，又称扁平张力法，其基本原理是对处于骨骼附近的体表动脉施加一定的外部压力，使其成扁平状，当外力与血管内压力相等时，放置在该部位的压力传感器可以检测该表面的压力，再根据相应的转换函数将测量的压力转换成动脉血压值。容积补偿法(Volumeclamp method)，又称恒定容积法，该方法通过对血管壁施加一个预置的外压力，根据反馈信息不断调节外压力，当外部外压力与血管内压相等时，动脉血管处于恒定容积状态，最后通过对恒定容积状态下的外置压力测量间接测得动脉血压。脉搏波传导时间(Pulsetransit time,PTT)指的是动脉脉压波从主动脉瓣到达周围血管所用的时间。脉搏波传播速度(Pulse wave velocity,PWV)与血压之间具有相关性，测量PWV可间接计算出血压值，而PWV可以通过脉搏波在动脉中两点之间的传导时间计算出，因此可根据相同原理利用PTT间接计算出血压值。脉搏波从心脏开始向外围动脉系统传导过程中，不但受心脏自身影响，而且还受血管阻力、血管弹性和血液弹性等因素影响，这使得脉搏波中包含非常丰富的心血管系统生理病理信息。因此，可用脉搏波的相应特征参数来进行血压估计。

上述无创连续血压测量方法存在几个问题。第一接触式检测需要传感器与人体接触，有的甚至还需要给血管壁施加一定的压力，长时间测量会导致被测部位静脉充血，舒适度变差并影响测量精度。第二这种检测方式对传感器放置的位置及检测精度要求较高。第三接触式检测对一些特殊人群无法使用，例如大面积烧伤病人、传染病患者、皮肤病患者、刚出生的婴儿等，这限制了血压检测的应用范围。第三有的方法可能需要多个传感器同时测量不同的生理信号，会增加负担并带来很多不便。

发明内容