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用于确定血压图的血压估计模型的校准方法及装置与流程

2022-09-04 06:50:54 来源:中国专利 TAG:


1.本技术涉及生物医学与科学工程交叉领域,具体而言,本技术涉及一种用于确定血压图的血压估计模型的校准方法及装置。


背景技术:

2.心血管疾病是全球死亡和残疾的主要原因,是世界上的头号杀手,在心血管疾病多种致死因素中,高血压居首位,是最重要的危险因素,因此,在日常生活中进行血压测量显得十分重要。
3.现有的用于测量血压的设备为可穿戴血压测量设备,可穿戴血压测量设备通过血液模型测量血压,该血压估计模型表面血压信息和生理信号之间的关系,在血液模型构建完成后,可穿戴血压测量设备将采集到的生理信号输入至相应的血压估计模型即可获得血压信息。然而,大多数的血压估计模型都具备相应的校准参数,校准参数是未知的常量参数,确定这些校准参数的过程称之为血压模型的校准过程,现有方案对血压模型的校准过程为:通过袖带式的血压测量设备测量多个单次的样本血压,将多个单次的样本血压代入血压估计模型,求出校准参数,很明显,整个校准过程需要额外借助袖带式血压测量设备,需要人工将袖带式血压测量设备测量的多个单次的样本血压带入血压估计模型才能得到未知的常量参数,过程较为繁琐复杂。


技术实现要素:

4.本技术实施例提供了一种用于确定血压图的血压估计模型的校准方法、装置、电子设备、计算机可读存储介质及计算机程序产品,可以解决需要借助额外的袖带式血压测量设备测量的样本血压来校准血压估计模型的问题。所述技术方案如下:
5.根据本技术实施例的第一方面,提供了一种用于确定血压图的血压估计模型的校准方法,该方法包括:
6.响应于对第一预设位置施加预设程度的第一压力,确定在多个预设时间段内确定目标对象的预设部位在预设动作过程中,各个时刻的各个脉搏波在预设区域的脉搏波传导时间;预设区域为以第一预设位置为起始位置的区域;
7.对于每个预设时间段,对预设时间段内各个时刻的各个脉搏波传导时间所组成的曲线进行求导,确定导数符合第一预设条件的时刻为第一时刻;获取每个第一时刻的第一压力,根据所有第一时刻的第一压力的分布情况,获得第二压力;获取第一预设位置在第一时刻时相对于心脏位置的第一高度差,根据所有第一高度差的分布情况获得第一目标高度差;根据第二压力以及第一目标高度差确定预设时间段内的样本血压信息;样本血压信息包括样本平均血压、样本收缩压以及样本舒张压中的至少一种;
8.基于多个预设时间段的样本血压信息以及样本生理信号,对预先建立的表明血压信息与生理信号之间的关系的初始的血压估计模型进行校准,得到目标血压估计模型;
9.获取目标对象的连续的目标生理信号,将连续的目标生理信号输入至目标血压估
计模型,获得目标血压估计模型输出的多个逐拍血压信息;目标生理信号中包括目标光电容积信号;
10.根据连续的目标光电容积信号以及逐拍血压信息确定目标对象的血压图。
11.在一个可能的实现方式中,根据第二压力以及第一目标高度差确定预设时间段内的样本血压信息,还包括:
12.确定通过第一预设位置处的样本光电容积信号,确定的脉搏波的震荡幅值为最大值的各个时刻为第二时刻;
13.获取各个第二时刻的第一压力,根据所有第二时刻的第一压力的分布情况,获得第三压力;
14.获取第一预设位置在第二时刻时相对于心脏位置的第二高度差,根据所有第二高度差的分布情况获得第二目标高度差;
15.确定第二压力和第三压力的均值为第四压力;将第一目标高度差和第二目标高度差的均值作为第三目标高度差;
16.根据第四压力以及第三目标高度差确定预设时间段内的样本血压信息。
17.在一个可能的实现方式中,根据连续的目标光电容积信号以及逐拍血压信息确定目标对象的血压图,包括:
18.确定预先建立的目标光电容积信号和血压信息之间的传递函数,将逐拍血压信息、连续的光电容积信号输入传递函数,得到传递函数输出的血压图。
19.在一个可能的实现方式中,根据第二压力以及第一目标高度差确定每一预设时间段内的样本血压信息,包括:
20.获取目标对象的血液密度,根据血液密度以及第一目标高度差确定第一预设位置处的第一血液静压;
21.根据第二压力以及第一血液静压确定每一预设时间段内的样本血压信息。
22.在一个可能的实现方式中,根据第二压力以及第一血液静压确定每一预设时间段内的样本血压信息,包括:
23.将第二压力和第一血液静压的和作为样本平均血压;
24.确定导数的上升沿的第一预设比例处的血压为第一收缩压,将第一收缩压和第一血液静压的和作为样本收缩压;
25.确定导数的下降沿的第二预设比例处的血压为第一舒张压,将第一舒张压和第一血液静压的和作为样本舒张压。
26.在一个可能的实现方式中,根据第四压力以及第三目标高度差确定预设时间段内的样本血压信息,包括:
27.获取目标对象的血液密度,根据血液密度以及第三目标高度差确定第一预设位置处的第二血液静压;
28.根据第四压力以及第二血液静压确定预设时间段内的样本血压信息。
29.在一个可能的实现方式中,根据第四压力以及第二血液静压确定预设时间段内的样本血压信息,包括:
30.将第四压力和第二血压静压的和作为样本平均血压;
31.确定第一预设位置处的样本光电容积信号的震荡波的包络线,确定包络线的上升
沿的第三预设比例出的血压为第二收缩压,将第二收缩压和第二血压静压的和作为样本收缩压;
32.确定包络线的下降沿的第四预设比例处的血压为第二舒张压,将第二舒张压和第二血液静压的和作为样本舒张压。
33.在一个可能的实现方式中,对第一预设位置施加预设程度的第一压力,包括:
34.在第一预设位置处,通过条件目标指环的直径或接触压力以施加预设程度的第一压力。
35.在一个可能的实现方式中,目标指环型装置穿戴于第一预设位置处,第一预设位置为手指远端;预设区域还包括第二预设位置,若第二预设位置为手指近端,则第二预设位置处穿戴有不可调节的、可采集光电容积信号的指环型装置;若第二预设位置为非手指近端的其他位置,则第二预设位置处穿戴有相应的、可采集光电容积信号的外部电子设备。
36.在一个可能的实现方式中,样本光电容积信号或目标光电容积信号的滤波方式如下:
37.获取多个通道的原始的光电容积信号;
38.对于任意一通道的原始的光电容积信号,通过整合约束性独立成分分析、自适应滤波、无基础源数量假设方法提取光电容积信号中的目标成分,并将目标成分输入自适应滤波器,以指示自适应滤波器根据目标成分对光电容积信号进行回复,得到样本光电容积信号或目标光电容积信号。
39.在一个可能的实现方式中,根据连续的目标光电容积信号以及逐拍血压信息确定目标对象的血压图之后,还包括:
40.将血压图发送至外部显示设备,以指示外部显示设备对血压图进行显示。
41.根据本技术实施例的第二方面,提供了一种用于确定血压图的血压估计模型的校准装置,该装置包括:
42.脉搏波传导时间确定模块,用于响应于对第一预设位置施加预设程度的第一压力,确定在多个预设时间段内目标对象的预设部位在预设动作过程中,各个时刻的各个脉搏波在预设区域的脉搏波传导时间;预设区域为以第一预设位置为起始位置的区域;
43.样本血压信息确定模块,用于对于每个预设时间段,对预设时间段内各个时刻的各个脉搏波传导时间所组成的曲线进行求导,确定导数符合第一预设条件的时刻为第一时刻;获取每个第一时刻的第一压力,根据所有第一时刻的第一压力的分布情况,获得第二压力;获取第一预设位置在第一时刻时相对于心脏位置的第一高度差,根据所有第一高度差的分布情况获得第一目标高度差;根据第二压力以及第一目标高度差确定预设时间段内的样本血压信息;样本血压信息包括样本平均血压、样本收缩压以及样本舒张压中的至少一种;
44.血压估计模型获得模块,用于基于多个预设时间段的样本血压信息以及样本生理信号,对预先建立的表明血压信息与生理信号之间的关系的初始的血压估计模型进行校准,得到目标血压估计模型;
45.逐拍血压信息确定模块,用于获取目标对象的第一预设位置处的、连续的目标生理信号,将连续的目标生理信号输入至预先构建的目标血压估计模型,获得目标血压估计模型输出的多个逐拍血压信息;目标生理信号中包括目标光电容积信号;
46.血压图确定模块,用于根据连续的目标光电容积信号以及逐拍血压信息确定目标对象的血压图。
47.根据本技术实施例的第三方面,提供了一种电子设备,该电子设备包括存储器、处理器及存储在存储器上的计算机程序,处理器执行程序时实现如第一方面所提供的方法的步骤。
48.根据本技术实施例的第四方面,提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现如第一方面所提供的方法的步骤。
49.根据本技术实施例的第五方面,提供了一种计算机程序产品,该计算机程序产品包括计算机指令,该计算机指令存储在计算机可读存储介质中,当计算机设备的处理器从计算机可读存储介质读取该计算机指令,处理器执行该计算机指令,使得该计算机设备执行实现如第一方面所提供的方法的步骤。
50.本技术实施例提供的技术方案带来的有益效果是:
51.本技术实施例通过响应于对第一预设位置施加预设程度的第一压力,确定在多个预设时间段内目标对象的预设部位在预设动作过程中,各个时刻的各个脉搏波在预设区域的脉搏波传导时间;预设区域为以第一预设位置为起始位置的区域;对于每个预设时间段,对预设时间段内各个时刻的各个脉搏波传导时间所组成的曲线进行求导,确定导数符合第一预设条件的时刻为第一时刻;对于每个第一时刻,获取第一时刻的第一压力和第一预设位置在第一时刻时相对于心脏位置的第一高度差;根据所有第一时刻的第一压力的分布情况,获得第二压力;根据第二压力以及第一高度差确定预设时间段内的样本血压信息;样本血压信息包括样本平均血压、样本收缩压以及样本舒张压中的至少一种;基于多个预设时间段的样本血压信息以及样本生理信号,对预先建立的表明血压信息与生理信号之间的关系的初始的血压估计模型进行校准,得到目标血压估计模型;获取目标对象的连续的目标生理信号,将连续的目标生理信号输入至目标血压估计模型,获得目标血压估计模型输出的多个逐拍血压信息;目标生理信号中包括目标光电容积信号;根据连续的目标光电容积信号以及逐拍血压信息确定目标对象的血压图。本技术实施例通过第一预设位置处的样本血压信息即可实现对初始的血压估计模型进行校准,得到目标血压估计模型,无需借助额外的袖带式血压测量设备测量的样本血压信息即可对初始的血压估计模型进行校准整个校准过程中无需人工干预,自动、简洁,且可通过目标血压模型得到高精度动脉血压图。
附图说明
52.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案,下面将对本技术实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
53.图1为本技术实施例提供的实现通过血压估计模型测量并显示血压图的系统架构示意图;
54.图2为本技术实施例提供的一种用于确定血压图的血压估计模型的校准方法的流程示意图;
55.图3a为本技术实施例提供的一种目标指环型装置的穿戴位置的示意图;
56.图3b为本技术实施例提供的一种目标指环型装置的结构示意图;
57.图4a为本技术实施例提供的一种扣带式设计的目标指环型装置的示意图;
58.图4b为本技术实施例提供的一种磁吸式设计的目标指环型装置的示意图;
59.图4c为本技术实施例提供的一种纽扣式设计的目标指环型装置的示意图;
60.图4d为本技术实施例提供的一种小型充气式袖带设计的目标指环型装置的示意图;
61.图5a为本技术实施例提供的目标指环型装置的四层结构对应的示意图;
62.图5b为本技术实施例提供的目标指环型装置的四层结构中的最外层的示意图;
63.图5c为本技术实施例提供的目标指环型装置的四层结构中的第三层的示意图;
64.图5d为本技术实施例提供的目标指环型装置的四层结构中的第二层的示意图;
65.图5e为本技术实施例提供的目标指环型装置的四层结构中的最内层的示意图;
66.图6为本技术实施例提供的可调节指环供电层电气布线的结构示意图;
67.如图7a为本技术实施例提供的目标指环型装置与手表相结合设计的示意图;
68.如图7b为本技术实施例提供的目标指环型装置与其他的多种外部电子设备结合设计的示意图;
69.如图8a为本技术实施例提供的在测量过程中双指环设计中两个指环型装置的穿戴位置的示意图;
70.如图8b为本技术实施例提供的非测量过程中双指环设计中两个指环型装置的穿戴位置的示意图;
71.图9为本技术实施例提供获得连续血压图的示意图;
72.图10为本技术实施例提供两种设计下获取校准血压信息和连续血压信息示意图;
73.图11为本技术实施例提供的通过约束性独立成分分析和自适应滤波器的方法进行降噪的示意图;
74.图12为本技术实施例提供的一种用于确定血压图的血压估计模型的校准装置的结构示意图;
75.图13为本技术实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
76.下面结合本技术中的附图描述本技术的实施例。应理解,下面结合附图所阐述的实施方式,是用于解释本技术实施例的技术方案的示例性描述,对本技术实施例的技术方案不构成限制。
77.本技术领域技术人员可以理解,除非特意声明,这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是,本技术实施例所使用的术语“包括”以及“包含”是指相应特征可以实现为所呈现的特征、信息、数据、步骤、操作、元件和/或组件,但不排除实现为本技术领域所支持其他特征、信息、数据、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组合等。应该理解,当我们称一个元件被“连接”或“耦接”到另一元件时,该一个元件可以直接连接或耦接到另一元件,也可以指该一个元件和另一元件通过中间元件建立连接关系。此外,这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的术语“和/或”指示该术语所限定的项目中的至少一个,例如“a和/或b”可以实现为“a”,或者实现为“b”,或者实现为“a和b”。
78.为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本技术实施方
106510666 a),虽然在指环设计或传感器排布,降噪,获取信号上有创新,有潜在应用获取连续血压,但是仍无连续血压获取与校准的功能;指环式生理信息监测装置(cn 1692874a),该装置能获取逐拍连续血压信息,但是无校准功能;一些设计如(us 7,674,231 b2),(us 8,313,439 b2),可进行校准但是对连续血压估计模型描述较少;基于躯感网的可应用手指上的无袖带血压监测和自动校准装置(cn 101773387 b),连续血压估计和校准的指环装置(us 7,641,614 b2)等,该发明不仅能获取连续血压信息,也具有自动校准功能,但是其中一些血压监测功能需要格外设备进行初始校准,或者连续血压估计只是简单凭借线性或非线性对光电容积信号与血压信息进行拟合,准确度有待提高,可能需要频繁校准。
84.本技术提供的用于确定血压图的血压估计模型的校准方法、装置、电子设备、计算机可读存储介质以及计算机程序产品,旨在解决现有技术的如上技术问题。
85.下面通过对几个示例性实施方式的描述,对本技术实施例的技术方案以及本技术的技术方案产生的技术效果进行说明。需要指出的是,下述实施方式之间可以相互参考、借鉴或结合,对于不同实施方式中相同的术语、相似的特征以及相似的实施步骤等,不再重复描述。
86.图1为本技术实施例提供的实现通过血压估计模型测量并显示血压图的系统架构示意图,其中,包括目标指环型装置110、外部显示设备120和存储平台130,以及三者之间建立通信连接后的数据交互,其中,目标指环型装置110为具备多种传感器的设备,目标指环型装置110可采集多种生理信号,可通过将采集的多种生理信号输入至目标血压估计模型,得到目标对象的血压信息;外部显示设备120可显示目标指环型装置110采集的多种生理信号、血压信息等等;存储平台130可存储目标指环型装置110采集的多种生理信号、血压信息等等,存储平台130可以为云端数据库131或远程医疗平台132等,本技术实施例对此不作限制。
87.本技术实施例中提供了一种用于确定血压图的血压估计模型的校准方法,如图2所示,该方法包括:
88.步骤s201,响应于对第一预设位置施加预设程度的第一压力,确定在多个预设时间段内目标对象的预设部位在预设动作过程中,各个时刻的各个脉搏波在预设区域的脉搏波传导时间;预设区域为以第一预设位置为起始位置的区域。
89.本技术实施例第一预设位置处指的是目标对象的手指远端处,即指尖处,该目标对象的指尖处佩戴有目标指环型装置,该目标指环型装置是可调节直径或接触压力的设备,由不易形变的材料制成,给予指尖均匀环形恒定压力,即第一压力。
90.本技术实施例目标指环型装置具备多种传感器,多种传感器可用于采集多种生理信号,多种传感器比如光电容积传感器、心电传感器、压力传感器以及加速度计等等。
91.其中,该目标指环型装置与指腹相接触的指环处放置红色/红外线led组成的光电容积传感器,或led组成的多波长光电容积传感器,光电探测器(pd)和压力传感器,与指甲接触的指环处放置加速度计。该设计考虑指腹位置富含易于感应的外周动脉血管,以便获取优质信号,加速度计位于指甲位置是避免加速度计受血压脉动相关信号的影响。在此发明中,传感器的选择和放置位置只是该发明的一种实施方式,如图3a所示,其示例性示出了该目标指环型装置的穿戴位置的示意图,位于目标对象的指尖;如图3b所示,其示例性示出了本技术的目标指环型装置的结构示意图,该目标指环型装置包括加速度计、压力传感器、
光电传感器、led光电探测器和多个led。
92.本技术实施例目标指环型装置包括但不限于扣带式设计、磁吸式设计、纽扣式设计以及小型充气式袖带设计。
93.如图4a-4d所示,其示例性示出了几种类型的目标指环型装置,4a所示为扣带式设计,4b所示为磁吸式设计,图4c所示为纽扣式设计,4d所示为小型充气式袖带设计,小型充气式袖带设计包括半包围和全包围充气式袖带结构;使用时环绕于手指指尖;微型气泵,为小型充气式袖带充气,对测定部位加压至超过人体收缩压的压力;泄压阀,用于对可拆卸袖带中的气实现均匀泄压,基于振荡测量方法样本血压信息后,泄压后舒适穿戴于手指近端,通过对预先建立的初始的血压估计模型校准后获取血压信息。
94.本技术实施例可调节的目标指环型装置由4层组成,如图5a所示;图5b-5e所示依次为最外层、第三层、第二层以及最内层。图5b所示的最外层由不易形变的硬质材料构成,保护内部结构免受外力破坏;图5c所示的第三层为可调节指环供电层电气布线图,用来对传感器进行供电,以及信号的传输,图6为本技术实施例可调节指环供电层电气布线结构示意图;图5d所示的第二层为传感器分布层,分布有led、光电二极管、加速度计、压力传感器等传感部件;图5e所示的最内层(靠近皮肤层),为防止皮肤与传感器分布层直接接触,汗液等对传感器以及电路造成干扰,使用透明薄膜硅胶等材质,透明,光滑,不干扰光学信号的传输,使指环壳体保持密封的状态,防水,防汗。
95.本技术实施例预设部位是指目标对象的手臂,预设动作过程是指手臂重复n次停留在不同高度或者匀速进行n次手臂伸直抬升和降低的过程,本技术实施例确定的是预设区域的脉搏波传导时间,该预设区域为以第一预设位置为起始位置,即以手指指尖为起始位置,以第二预设位置为结束位置,第二预设位置可以为用户的手腕处或手指近端,预设区域是一个局部区域,具体的,该第二预设位置可以为用户的手腕,目标对象的手腕处有可穿戴设备,例如手表,该手表可采集手腕处的光电容积信号,也可以是其他部位,其他部位具备佩戴有可采集光电容积信号的外部电子设备,例如可采集光电容积信号的耳机、眼镜等等,特别地,该第二预设位置可以为用户的手指近端,当第二预设位置为手指近端时,目标对象的手指近端穿戴有不可调节指环,即目标对象佩戴有双指环,手指指尖的可调节的目标指环型装置以及手指近端的不可调节指环型装置,二者均由不易形变的材料制成,穿戴于手指近端的指环为不可调节指环型装置,可获取至少一个血液脉动信息的信号,位于掌心侧。
96.如图7a-7b所示,其示例性示出了本技术实施例的目标指环型装置与各种外部电子设备相结合设计的示意图,图7a所示为手表和可调节的目标指环型装置结合设计的示意图,其中手表为外部电子设备;图7b所示目标指环型装置与其他的多种外部电子设备结合设计的示意图。
97.相比于佩戴在手腕上的智能手环,与身体还存在一点距离,贴身程度不够,容易受到运动噪声的影响,难以准确地检测到生理信号的真实情况,因此,本技术实施例优选双指环设计,即手指远端(指尖)佩戴可调节的目标指环型装置,手指近端佩戴不可调节的指环型装置。
98.如图8a所示,其示例性示出了在测量过程中双指环设计中两个指环型装置的穿戴位置的示意图,其中,可调节的目标指环型装置位于手指远端(指尖),不可调节的指环型装
置位于手指近端。
99.如图8b所示,其示例性示出了在非测量过程中双指环设计中两个指环型装置的穿戴位置的示意图,可调节的目标指环型装置和不可调节的指环型装置均位于手指近端,手指近端不会对目标对象的日常生活产生影响。
100.在使用适当尺寸的袖带并与心脏保持相同的高度下,手指远端,即指尖,可为示波血压测量的优越替代位置,与上臂血压值相差无几,基本相同。不仅所需的袖带尺寸最小,同时提供与上臂最一致的平均血压。此外,由于手指具有易于感应的外周动脉血管,因此还能够收集有关身体重要信号的其他精确数据,使手指健康监测的潜在用途更进一步,如血氧水平,睡眠监测,葡萄糖水平,身体成分分析,血细胞比容水平。
101.本技术实施例通过目标指环型装置对第一预设位置施加预设程度的第一压力后,在预设时间段手臂重复n次停留在不同高度或者匀速进行n次手臂伸直抬升和降低的过程中,通过指环型装置与外部电子设备相结合或双指环装置计算获取局部ptt变化,通过指环型装置与外部电子设备相结合或双指环装置计算获取预设区域的局部ptt变化,即确定各个时刻的各个脉搏波在预设区域的脉搏波传导时间。
102.局部脉搏波传输时间指同一心跳周期、两个反映血液脉动信号如两个光电容积信号的波峰时间差。在本技术实施例中,两个反映血液脉动信号可分别来自双指环设计中的可调节指环装置和手指近端指环装置;或一个来自指环型装置反映血液脉动信号的光电容积信号,另一个反映血液脉动信号来自其他可穿戴血压监测设备等外部电子设备,如手表,眼镜和耳机等。
103.步骤s202,对于每个预设时间段,对预设时间段内各个时刻的各个脉搏波传导时间所组成的曲线进行求导,确定导数符合第一预设条件的时刻为第一时刻;获取每个第一时刻的第一压力,根据所有第一时刻的第一压力的分布情况,获得第二压力;获取第一预设位置在第一时刻时相对于心脏位置的第一高度差,根据所有第一高度差的分布情况获得第一目标高度差;根据第二压力以及第一目标高度差确定预设时间段内的样本血压信息;样本血压信息包括样本平均血压、样本收缩压以及样本舒张压中的至少一种。
104.对于每个预设时间段,本技术实施例在确定该预设时间段内各个时刻的脉搏波传导时间后,对各个脉搏波传导时间组成的曲线进行求导,确定导数符合第一预设条件的时刻为第一时刻,对于一阶导数dptt,可确定该预设时间段内dptt最大时的时刻为第一时刻,在第一时刻,第一预设位置出的跨壁压力为零,此时目标对象的血压可看做在第一预设位置处施加的第一压力,然而,由于目标对象的手臂在不断重复n次停留在不同高度或者在不断的进行重复性伸直抬升和降低,在重复性的动作过程中,第一预设位置出的血压静压(blood hydrostatic pressure,bhp)也在不断变化,即此时目标对象的血压受血压静压的影响。
105.第一压力是目标指环型装置对第一预设位置处施加的压力,可通过目标指环型装置中的压力传感器获得压力信号以确定第一压力,在预设时间段中,有多个第一时刻,为降低测量第一压力的误差,可根据所有第一时刻的第一压力的分布情况,获得第二压力,具体的,可确定所有第一压力p
pi
的均值p
p
为第二压力,第二压力同样用p
p
表示,在跨壁压力为零时,第二压力为目标指环型装置施加给指尖的压力,可看做目标对象的平均血压mbph,为受血液静压影响的平均血压mbph,因此,需矫正血液静压对测量的平均血压的影响,以得到更
加准确的平均血压,以在后续过程中将该更加准确的平均血压作为样本平均血压。
106.本技术实施例为降低血液静压对测量的影响,需确定每个第一时刻时,第一预设位置相对于心脏位置的第一高度差δh
pi
,心脏位置可以为心脏中心的位置,并根据所有第一高度差的分布情况获得第一目标高度差δh
p
;具体的,可以将所有第一高度差δh
pi
的均值δh
pi
作为第一目标高度差,第一目标高度差同样表示为δh
p

107.本技术实施例可通过陀螺仪或加速度计来检测目标对象的体位变化,从而确定上述手臂抬升与降低的过程中,第一预设位置相对于心脏位置的第一高度差。
108.本技术实施例在确定第二压力以及第一目标高度差后,可根据第一目标高度差矫正第二压力中的血液静压,得到的血压即为目标对象的平均血压,并将该血压信息作为用于确定血压模型中的校准参数的样本平均血压,样本平均血压是样本血压信息的一种,本技术实施例测量的样本血压信息还包括样本收缩压、样本舒张压以及样本脉压,详细确定样本收缩压、样本舒张压以及样本脉压的过程见后续部分。
109.本技术实施例样本血压信息即为血压估计模型校准阶段所需的血压信息,也可将样本血压信息称之为校准血压,本技术实施例在确定样本血压信息后,可将样本血压信息和第一时刻采集的样本生理信号输入至初始的血压估计模型中以确定血压估计模型中的校准参数。
110.步骤s203,基于多个预设时间段的样本血压信息以及样本生理信号,对预先建立的表明血压信息与生理信号之间的关系的初始的血压估计模型进行校准,得到目标血压估计模型。
111.本技术实施例在手臂重复n次停留在不同高度或手臂匀速进行n次手臂伸直抬升和降低的过程时刻记录目标对象的各种生理信号,包括但不限于光电容积信号、心电信号、超声信号以及压力信号等等,并将第一时刻采集的生理信号确定为样本生理信号。
112.本技术实施例血压估计模型可以是任意的可测量血压的模型,将多个预设时间段的样本血压信息以及相应的样本生理信号输入至包含至少一个校准参数的初始的血压估计模型中,确定该初始的血压模型中的校准参数对应的数值,在确定出各个校准参数对应的数值后,在初始的血压估计模型中替换各个校准参数为相应的数值,得到表明血压信息和生理信号之间关系的目标血压估计模型。
113.在上述步骤s201-s202的过程表征通过预设区域的脉搏波传导时间确定样本血压信息,若通过目标指环型装置与外部设备结合获取的预设区域的单波长光电容积信号计算脉搏波传导时间确定样本血压信息,则脉搏波传导时间和样本血压信息可用公式(1)表示,公式(1)为:
114.bp=f(ptt)
ꢀꢀꢀꢀ
(1),
115.其中,bp标识样本血压信息,ptt表示预设区域的单波长脉搏波传导时间,公式(1)表征样本血压信息和预设区域的脉搏波传导时间的关系,当然除了公式(1)所表现的形式外,还可以为其他形式的公式,除了通过脉搏波传导时间确定样本光电容积信号外,也可引入其他信号进行估计,比如光电容积信号的幅值等其他特征参量,能在一定程度上提高血压估计的精度。
116.步骤s204,获取目标对象的连续的目标生理信号,将连续的目标生理信号输入至目标血压估计模型,获得目标血压估计模型输出的多个逐拍血压信息;目标生理信号中包
括目标光电容积信号。
117.本技术实施例在确定出目标血压估计模型之后,可直接获取目标对象的连续的目标生理信号,将连续的目标生理信号输入至目标血压估计模型,获得目标血压估计模型输出的多个逐拍血压信息。
118.目标生理信号是对采集的原始的生理信号进行滤波后得到的,可对原始的生理信号进行放大处理,随后进行滤波操作,过滤噪声干扰得到携带生理信息的信号频带,通过模数转换单元将模拟信号转换为数字信号。在该信号传输过程中,由于生理信号强度依旧很弱,考虑通过高频率和高能量的载波信号进行信号调制处理,从而实现特定距离得高效保真传输。
119.同时,利用传感器采集的目标光电容积信号与校准后逐拍血压信息结合,经传递函数处理获得无袖带连续动脉血压图及其相关信息。
120.本技术实施例为获取连续逐拍血压信息,基于多波长脉搏波时间差(mwppg td)等建立的血压估计模型可用公式(2)表示,公式(2)为:
121.bp=f(mwppg td)
ꢀꢀꢀꢀ
(2),
122.其中,bp标识样本血压信息,mwppg td表示多波长脉搏波时间差,当然除了公式(2)所表现的形式外,还可以为其他形式的公式,除了mwppg td外,还可引进其他参数估计。
123.步骤s205,根据连续的目标光电容积信号以及逐拍血压信息确定目标对象的血压图。
124.本技术实施例在获得连续的逐拍血压信息和目标光电容积信号后,确定预先建立的目标光电容积信号和血压信息之间的传递函数,将逐拍血压信息、连续的光电容积信号输入传递函数,得到传递函数输出的血压图,详细过程见后续部分。
125.本技术实施例通过响应于对第一预设位置施加预设程度的第一压力,确定在多个预设时间段内目标对象的预设部位在预设动作过程中,各个时刻的各个脉搏波在预设区域的脉搏波传导时间;预设区域为以第一预设位置为起始位置的区域;对于每个预设时间段,对预设时间段内各个时刻的各个脉搏波传导时间所组成的曲线进行求导,确定导数符合第一预设条件的时刻为第一时刻;对于每个第一时刻,获取第一时刻的第一压力和第一预设位置在第一时刻时相对于心脏位置的第一高度差;根据所有第一时刻的第一压力的分布情况,获得第二压力;根据第二压力以及第一高度差确定预设时间段内的样本血压信息;样本血压信息包括样本平均血压、样本收缩压以及样本舒张压中的至少一种;基于多个预设时间段的样本血压信息以及样本生理信号,对预先建立的表明血压信息与生理信号之间的关系的初始的血压估计模型进行校准,得到目标血压估计模型;获取目标对象的连续的目标生理信号,将连续的目标生理信号输入至目标血压估计模型,获得目标血压估计模型输出的多个逐拍血压信息;目标生理信号中包括目标光电容积信号;根据连续的目标光电容积信号以及逐拍血压信息确定目标对象的血压图。本技术实施例通过第一预设位置处的样本血压信息即可实现对初始的血压估计模型进行校准,得到目标血压估计模型,无需借助额外的袖带式血压测量设备测量的样本血压信息即可对初始的血压估计模型进行校准整个校准过程中无需人工干预,自动、简洁,且可通过目标血压模型得到高精度动脉血压图。
126.本技术实施例中提供了一种可能的实现方式,根据第二压力以及第一目标高度差确定预设时间段内的样本血压信息,还包括:
127.确定通过第一预设位置处的样本光电容积信号,确定的脉搏波的震荡幅值为最大值的各个时刻为第二时刻;
128.获取各个第二时刻的第一压力,根据所有第二时刻的第一压力的分布情况,获得第三压力;
129.获取第一预设位置在第二时刻时相对于心脏位置的第二高度差,根据所有第二高度差的分布情况获得第二目标高度差;
130.确定第二压力和第三压力的均值为第四压力;将第一目标高度差和第二目标高度差的均值作为第三目标高度差;
131.根据第四压力以及第三目标高度差确定预设时间段内的样本血压信息。
132.本技术实施例可单独通过脉搏波传导时间ptt确定样本血压信息之外,还可将脉搏波传导时间ptt与光电容积信号结合来测量样本血压信息。
133.在前述实施例的基础上,通过目标指环型装置获取第一预设位置处的样本光电容积信号,通过该样本光电容积信号确定脉搏波的震荡波,确定震荡幅值为最大值的各个时刻为第二时刻,在各个第二时刻,第一预设位置处的跨壁压为零。
134.本技术实施例在确定出各个第二时刻后,通过各个第二时刻采集的压力信号确定各个第二时刻的第一压力p
ai
,将各个第二时刻的第一压力p
ai
的均值pa作为第三压力,即第三压力表示为pa。
135.本技术实施例还需确定第一预设位置在各个第二时刻相对于心脏位置的第二高度差δh
ai
,将各个第二高度差δh
ai
的均值δha作为第二目标高度差,即第二目标高度差表示为δha。
136.本技术实施例在确定第一目标高度差δh
p
以及第二目标高度差δha后,将第一目标高度差δh
p
和第二目标高度差δha的均值作为第三高度差δh,即
137.本技术实施例在确定出第二压力p
p
和第三压力pa后,将第二压力p
p
和第三压力pa的均值作为第四压力,第四压力为第四压力为目标指环型装置施加给指尖的压力,可看做目标对象的平均血压mbph,同样为受血液静压影响的平均血压mbph,
138.本技术实施例在确定第四压力以及第三目标高度差后,可根据第三目标高度差矫正第四压力中的血液静压,得到的血压即为目标对象的平均血压,并将该平均血压作为确定血压模型中的校准参数的样本平均血压,样本平均血压是样本血压信息的一种,本技术实施例测量的样本血压信息还包括样本收缩压、样本舒张压以及样本脉压,详细确定样本收缩压、样本舒张压以及样本脉压的过程见后续部分。
139.本技术实施例中提供了一种可能的实现方式,根据连续的目标光电容积信号以及逐拍血压信息确定目标对象的血压图,包括:
140.确定预先建立的目标光电容积信号和血压信息之间的传递函数,将逐拍血压信息、连续的光电容积信号输入传递函数,得到传递函数输出的血压图。
141.本技术实施例可预先建立连续的目标光电容积信号和连续的逐拍血压信息之间的传递函数,在通过血压估计模型获得连续的逐拍血压信息以及连续的光电容积信号后,将逐拍血压信息、连续的光电容积信号输入传递函数,得到传递函数输出的血压图。
142.如图9所示为本技术实施例提供获得连续血压图的示意图,建立连续的逐拍血压信息与光电容积信号之间的传递函数,通过输入连续逐拍血压信息与目标光电容积信号,获取动脉的血压波形,与逐拍血压信息相结合获取动脉血压图。
143.本技术实施例中提供了一种可能的实现方式,根据第二压力以及第一目标高度差确定每一预设时间段内的样本血压信息,包括:
144.获取目标对象的血液密度,根据血液密度以及第一目标高度差确定第一预设位置处的第一血液静压;
145.根据第二压力以及第一血液静压确定每一预设时间段内的样本血压信息。
146.本技术实施例在得到第一目标高度差δh
p
后,得到bhp1=ρgδh
p
其中,bhp1为第一血液静压,p为血液密度,g为重力常量,即第一血液静压为ρgδh
p

147.本技术实施例在将第二压力作为受血压静压影响的第一平均血压后,还需确定受血压静压影响的舒张压和收缩压,具体的,确定脉搏波传导时间的导数的上升沿的第一预设比例出的血压为受血压静压影响的舒张压(后续过程称之为第一舒张压),确定脉搏波传导时间的导数的下降沿的第二预设比例处的血压为受血压静压影响的收缩压(后续过程称之为第一舒张压)。
148.本技术实施例在确定出受血液静压影响的第一平均压力、第一舒张压以及第一收缩压之后,根据平均压力以及第一血液静压确定样本平均压力,根据第一舒张压以及第一血液静压确定样本舒张压,根据第一收缩压以及第一血液静压确定样本收缩压。
149.本技术实施例中提供了一种可能的实现方式,根据第二压力以及第一血液静压确定每一预设时间段内的样本血压信息,包括:
150.将第二压力和第一血液静压的和作为样本平均血压;
151.确定导数的上升沿的第一预设比例处的血压为第一收缩压,将第一收缩压和第一血液静压的和作为样本收缩压;
152.确定导数的下降沿的第二预设比例处的血压为第一舒张压,将第一舒张压和第一血液静压的和作为样本舒张压。
153.本技术实施例在得到第一血液静压为bhp1=ρgδh
p
,将第二压力和第一血液静压的和作为样本平均血压mbp,即mbp=mbph bhp1=mbph ρgδh
p
,其中,mbp为样本平均血压,mbph为受血液静压影响的平均血压,bhp1为第一血液静压,ρ为血液密度,g为重力常量,δh
p
为第一目标高度差。
154.本技术实施例在确定dptt的上升沿的第一预设比例处的血压为第一收缩压sbph,第一收缩压sbph是受血压静压影响的血压,矫正血液静压影响后得到的收缩压为样本收缩压sbp,sbp=sbph bhp1=sbph ρgδh
p
,其中,sbp为样本收缩压,sbph为受血液静压影响的收缩压,bhp1为第一血液静压,ρ为血液密度,g为重力常量,δh
p
为第一目标高度差。
155.本技术实施例在确定dptt的下降沿的第二预设比例处的血压为第一舒张压dbph,第一舒张压dbph是受血压静压影响的血压,矫正血液静压影响后得到的舒张压为样本舒张压dbp,dbp=dbph bhp1==dbph ρgδh
p
,其中,dbp为样本舒张压,dbph为受血液静压影响的舒张压,bhp1为第一血液静压,ρ为血液密度,g为重力常量,δh
p
为第一目标高度差。
156.另外,样本脉压为样本收缩压和样本舒张压的差。
157.本技术实施例中提供了一种可能的实现方式,根据第四压力以及第三目标高度差
确定预设时间段内的样本血压信息,包括:
158.获取目标对象的血液密度,根据血液密度以及第三目标高度差确定第一预设位置处的第二血液静压;
159.根据第四压力以及第二血液静压确定预设时间段内的样本血压信息。
160.同上述实施例一样,在确定第三目标高度差后,根据第三目标高度差以及目标对象的血液密度,求出第二血液静压bhp,
161.本技术实施例在将第四压力作为受血压静压影响的第二平均血压后,还需确定受血压静压影响的舒张压和收缩压。
162.当可调节指环设计为小型充气式袖带设计,指尖放置于心脏高度,通过微型气泵对指尖加压至超过人体收缩压的压力后均匀泄压,通过特定滤波处理后获取由脉搏搏动产生的压力震荡波,提取其包络线,确定包络线的上升沿的第三预设比例出的血压为受血压静压影响的舒张压(后续过程称之为第二舒张压),确定包络线的下降沿的第四预设比例处的血压为受血压静压影响的收缩压(后续过程称之为第二舒张压)。
163.本技术实施例在确定出第二平均压力、第二舒张压以及第二收缩压之后,根据第二平均压力以及第二血液静压确定样本平均压力,根据第二舒张压以及第二血液静压确定样本舒张压,根据第二收缩压以及第二血液静压确定样本收缩压。
164.本技术实施例中提供了一种可能的实现方式,根据第四压力以及第二血液静压确定预设时间段内的样本血压信息,包括:
165.将第四压力和第二血压静压的和作为样本平均血压;
166.确定第一预设位置处的样本光电容积信号的震荡波的包络线,确定包络线的上升沿的第三预设比例出的血压为第二收缩压,将第二收缩压和第二血压静压的和作为样本收缩压;
167.确定包络线的下降沿的第四预设比例处的血压为第二舒张压,将第二舒张压和第二血液静压的和作为样本舒张压。
168.本技术实施例在得到第二血液静压为将第二压力和第二血液静压的和作为样本平均血压mbp,即血液静压的和作为样本平均血压mbp,即其中,mbp为样本平均血压,mbph为受血液静压影响的平均血压,bhp2为第二血液静压,ρ为血液密度,g为重力常量,δh
p
为第一目标高度差,δha为第二目标高度差。
169.本技术实施例确定包络线的上升沿的第三预设比例处的血压为第二收缩压sbph,第二收缩压sbph是受血压静压影响的血压,矫正血液静压影响后得到的收缩压为样本收缩压sbp,压sbp,其中,sbp为样本收缩压,sbph为受血液静压影响的收缩压,bhp2为第二血液静压,ρ为血液密度,g为重力常量,δh
p
为第一目标高度差,δha为第二目标高度差
170.本技术实施例确定包络线的下降沿的第四预设比例处的血压为第二舒张压dbph,
第二舒张压dbph是受血压静压影响的血压,矫正血液静压影响后得到的舒张压为样本舒张压dbp,压dbp,其中,dbp为样本舒张压,dbph为受血液静压影响的舒张压,bhp2为第二血液静压,ρ为血液密度,g为重力常量,δh
p
为第一目标高度差,δha为第二目标高度差
171.本技术实施例中提供了一种可能的实现方式,对第一预设位置施加预设程度的第一压力,包括:
172.在第一预设位置处,通过调节目标指环型装置的直径或接触压力以施加预设程度的第一压力。
173.本技术实施例第一预设位置是目标对象的手指远端,即指尖,指尖佩戴有可穿戴的目标指环型装置,可通过调节目标指环型装置的直径或接触压力对第一位置施加预设程度的第一压力。
174.本技术实施例中提供了一种可能的实现方式,目标指环型装置穿戴于第一预设位置处,第一预设位置为手指远端;预设区域还包括第二预设位置,若第二预设位置为手指近端,则第二预设位置处穿戴有不可调节的、可采集光电容积信号的指环型装置;若第二预设位置为非手指近端的其他位置,则第二预设位置处穿戴有相应的、可采集光电容积信号的外部电子设备。
175.在前述实施例中已经介绍,本技术预设区域包括第一预设位置和第二预设位置,可通过第一预设位置和第二预设位置的光电容积信号来确定各个时刻的脉搏波传导时间,第一预设位置处穿戴的是目标指环型装置,该目标指环型装置包括多个传感器,可采集多种生理信号;第二预设位置处同样包括一个可采集光电容积信号的装置。
176.若第二预设位置为手指近端,则第二预设位置处穿戴有不可调节的、可采集光电容积信号的指环型装置,第一预设位置和第二预设位置都是指环型装置,即为本技术实施例提供的双指环设计,通过双指环设计对血压估计模型进行校准并获取连续的血压图。
177.该第二预设位置也可以为非手指近端的其他位置,第二预设位置处穿戴有相应的、可采集光电容积信号的外部电子设备,比如手腕处的智能手表(手腕处为第二预设位置,智能手表为外部电子设备),眼部的智能眼镜(眼部为第二预设位置处,智能眼镜为外部电子设备),以及耳部的智能耳机(耳部为第二预设位置处,智能耳机为外部电子设备),即为本技术实施例提供的根据目标指环型装置结合外部电子设备的设计,通过这种设计同样可对血压估计模型进行校准并获取连续的血压图。
178.图10所示为本技术实施例提供两种设计下获取校准血压信息和连续血压信息的示意图,如图10的(a)部分所示为在目标指环型装置与外部电子设备相结合设计中,目标指环型装置通过无线通信单元,可对其他可穿戴血压监测等外部电子设备的血压估计模型中未知常量进行确定,如手表、眼镜、耳机等设备;或通过指环型装置获取的单光电容积信号和外部电子设备获取的反映血液脉动信息计算得到局部脉搏波传输速度(local pulse transit time,ptt)等血压评估参数,建立连续血压估计模型,通过指环型装置获取的血压值用于校准血压估计模型中的未知常数,获取无袖带连续逐拍血压信息;若为多波长光电容积信号,获取多波长脉搏波时间差(mwppg td)等血压评估参数,根据其预设的多波长估计连续血压模型,获取无袖带连续逐拍血压信息。
179.在双指环设计中,如图10的(b)部分所示,目标指环型装置通过无线通信单元,可对其他可穿戴血压监测等外部电子设备校准;或远距离将指环型装置获取的光电容积信号与校准血压信息传输至手指近端指环装置;通过双指环装置获取局部脉搏波传输速度等血压评估参数,建立连续血压估计模型,通过可调节的目标指环型装置获取的样本血压信息用于校准,获取无袖带连续逐拍血压信息。
180.本技术实施例中提供了一种可能的实现方式,样本光电容积信号或目标光电容积信号的滤波方式如下:
181.获取多个通道的原始的光电容积信号;
182.对于任意一通道的原始的光电容积信号,通过整合约束性独立成分分析、自适应滤波、无基础源数量假设方法提取光电容积信号中的目标成分,并将目标成分输入自适应滤波器,以指示自适应滤波器根据目标成分对光电容积信号进行恢复,得到样本光电容积信号或目标光电容积信号。
183.在前述实施例中,本技术实施例通过获取样本光电容积信号来确完善估计模型,在血压估计模型建立完毕后,通过将连续的目标光电容积信号输入至血压估计模型中,来得到连续的逐拍血压信息。
184.上述涉及的样本光电容积信号或目标光电容积信号的滤波方法针对多个光电信号降低运动伪影(motion artifact,ma)问题,应用在时域内整合约束性独立成分分析(cica)和自适应滤波器的方法。
185.具体的,首先利用约束性独立成分分析根据光电容积信号的周期性信息,提取光电容积信号目标成分,但是会导致振幅信息的缺失确实。后续引用自适应滤波算法恢复该振幅信息,其中光电容积信号目标成分用来作为自适应滤波器的参考输入。
186.与传统的独立成分分析算法不同,约束性独立成分分析不对实际的基础源的数量进行假设,算法不需要假设实际底层信号源的数量,可以自动提取特定的信号源,这意味着可以解决ma信号是多个信号源的复杂组合的问题。因此利用约束性独立成分分析自动获得感兴趣的成分具备广泛性。另外,自适应滤波器用来通过恢复光电容积信号的振幅信息来有效降低ma。
187.如图11所示,其示例性示出了通过约束性独立成分分析(cica)和自适应滤波器的方法进行降噪的示意图:(a)多个通道的原始光电容积信号首先经过滤波器的处理,去除高频噪声和直流成分。(b)选取任一通道信号进行自相关等处理,得到光电容积信号的周期,并根据得到的周期生成用于约束性独立成分分析的参考信号。(c)多个通道预处理的光电容积信号和步骤(b)中产生的参考信号都被送入约束性独立成分分析算法,然后生成无人工痕迹的光电容积信号相关成分。(d)无人工痕迹的光电容积信号相关分量被送入自适应滤波器作为参考输入,以恢复多个通道光电容积信号的振幅信息,多个通道损坏的光电容积信号分别作为相应的期望信号,得到多个通道的运动伪影还原的光电容积信号。另外,自适应滤波算法,数量由光电容积信号的通道数决定,最少两组。
188.本技术实施例中提供了一种可能的实现方式,根据连续的目标光电容积信号以及逐拍血压信息确定目标对象的血压图之后,还包括:
189.将血压图发送至外部显示设备,以指示外部显示设备对血压图进行显示。
190.本技术实施例在获得血压图后,将血压图发送至外部显示设备,外部显示设备可
以是处目标指环型装置外的其他外部电子设备,该目标指环型装置可与外部显示设备进行交互,该外部显示设备包括但不限于无袖带可穿戴血压监测设备,手机,平板,电脑等外部电子设备,也可上传至云端数据库和远程医疗平台,连续记录血压信息并分析,实现远程问诊,就诊。
191.本技术实施例在确定出血压信息异常时,还会进行报警呼救,可发送报警信息至本地救护中心或紧急联系人来进行报警呼救。
192.本技术实施例提供了一种用于确定血压图的血压估计模型的校准装置,如图12所示,该装置1200可以包括:
193.脉搏波传导时间确定模块1210,用于响应于对第一预设位置施加预设程度的第一压力,确定在多个预设时间段内目标对象的预设部位在预设动作过程中,各个时刻的各个脉搏波在预设区域的脉搏波传导时间;预设区域为以第一预设位置为起始位置的区域;
194.样本血压信息确定模块1220,用于对于每个预设时间段,对预设时间段内各个时刻的各个脉搏波传导时间所组成的曲线进行求导,确定导数符合第一预设条件的时刻为第一时刻;获取每个第一时刻的第一压力,根据所有第一时刻的第一压力的分布情况,获得第二压力;获取第一预设位置在第一时刻时相对于心脏位置的第一高度差,根据所有第一高度差的分布情况获得第一目标高度差;根据第二压力以及第一目标高度差确定预设时间段内的样本血压信息;样本血压信息包括样本平均血压、样本收缩压以及样本舒张压中的至少一种;
195.血压估计模型获得模块1230,用于基于多个预设时间段的样本血压信息以及样本生理信号,对预先建立的表明血压信息与生理信号之间的关系的初始的血压估计模型进行校准,得到目标血压估计模型;
196.逐拍血压信息获得模块1240,用于获取目标对象的第一预设位置处的、连续的目标生理信号,将连续的目标生理信号输入至预先构建的目标血压估计模型,获得目标血压估计模型输出的多个逐拍血压信息;目标生理信号中包括目标光电容积信号;
197.血压图确定模块1250,用于根据连续的目标光电容积信号以及逐拍血压信息确定目标对象的血压图。
198.本技术实施例通过响应于对第一预设位置施加预设程度的第一压力,确定在多个预设时间段内目标对象的预设部位在预设动作过程中,各个时刻的各个脉搏波在预设区域的脉搏波传导时间;预设区域为以第一预设位置为起始位置的区域;对于每个预设时间段,对预设时间段内各个时刻的各个脉搏波传导时间所组成的曲线进行求导,确定导数符合第一预设条件的时刻为第一时刻;对于每个第一时刻,获取第一时刻的第一压力和第一预设位置在第一时刻时相对于心脏位置的第一高度差;根据所有第一时刻的第一压力的分布情况,获得第二压力;根据第二压力以及第一高度差确定预设时间段内的样本血压信息;样本血压信息包括样本平均血压、样本收缩压以及样本舒张压中的至少一种;基于多个预设时间段的样本血压信息以及样本生理信号,对预先建立的表明血压信息与生理信号之间的关系的初始的血压估计模型进行校准,得到目标血压估计模型;获取目标对象的连续的目标生理信号,将连续的目标生理信号输入至目标血压估计模型,获得目标血压估计模型输出的多个逐拍血压信息;目标生理信号中包括目标光电容积信号;根据连续的目标光电容积信号以及逐拍血压信息确定目标对象的血压图。本技术实施例通过第一预设位置处的样本
血压信息即可实现对初始的血压估计模型进行校准,得到目标血压估计模型,无需借助额外的袖带式血压测量设备测量的样本血压信息即可对初始的血压估计模型进行校准整个校准过程中无需人工干预,自动、简洁,且可通过目标血压模型得到高精度动脉血压图。
199.本技术实施例中提供了一种可能的实现方式,样本血压信息确定模块还用于确定通过第一预设位置处的样本光电容积信号,确定的脉搏波的震荡幅值为最大值的各个时刻为第二时刻;获取各个第二时刻的第一压力,根据所有第二时刻的第一压力的分布情况,获得第三压力;获取第一预设位置在各个第二时刻时相对于心脏位置的第二高度差,根据所有第二高度差的分布情况获得第二目标高度差;确定第二压力和第三压力的均值为第四压力;将第一目标高度差和第二目标高度差的均值作为第三目标高度差;根据第四压力以及第三目标高度差确定预设时间段内的样本血压信息。
200.本技术实施例中提供了一种可能的实现方式,血压图获得模块包括:
201.血压图获得子模块,用于确定预先建立的目标光电容积信号和血压信息之间的传递函数,将逐拍血压信息、连续的光电容积信号输入传递函数,得到传递函数输出的血压图。
202.本技术实施例中提供了一种可能的实现方式,样本血压信息确定模块包括:
203.第一血液静压确定子模块,用于获取目标对象的血液密度,根据血液密度以及第一目标高度差确定第一预设位置处的第一血液静压;
204.样本血压信息确定子模块,用于根据第二压力以及第一血液静压确定每一预设时间段内的样本血压信息。
205.本技术实施例中提供了一种可能的实现方式,样本血压信息确定模块还包括:
206.样本平均血压确定子模块,用于将第二压力和第一血液静压的和作为样本平均血压;
207.样本收缩压确定子模块,用于导数的上升沿的第一预设比例处的血压为第一收缩压,将第一收缩压和第一血液静压的和作为样本收缩压;
208.样本舒张压确定子模块,用于导数的下降沿的第二预设比例处的血压为第一舒张压,将第一舒张压和第一血液静压的和作为样本舒张压。
209.本技术实施例中提供了一种可能的实现方式,样本血压信息确定模块还包括:
210.第二血液静压确定子模块,用于获取目标对象的血液密度,根据血液密度以及第三目标高度差确定第一预设位置处的第二血液静压;
211.样本血压信息确定子模块,用于根据第四压力以及第二血液静压确定预设时间段内的样本血压信息。
212.本技术实施例中提供了一种可能的实现方式,样本血压信息确定模块还包括:
213.样本平均血压确定子模块,用于将第四压力和第二血压静压的和作为样本平均血压;
214.样本收缩压确定子模块,用于确定第一预设位置处的样本光电容积信号的震荡波的包络线,确定包络线的上升沿的第三预设比例出的血压为第二收缩压,将第二收缩压和第二血压静压的和作为样本收缩压;
215.样本舒张压确定子模块,用于确定包络线的下降沿的第四预设比例处的血压为第二舒张压,将第二舒张压和第二血液静压的和作为样本舒张压。
216.本技术实施例中提供了一种可能的实现方式,脉搏波传导时间确定模块包括:
217.第一压力施加子模块,用于在第一预设位置处,通过调节目标指环型装置的直径或接触压力以施加预设程度的第一压力。
218.本技术实施例中提供了一种可能的实现方式,目标指环型装置穿戴于第一预设位置处,第一预设位置为手指远端;预设区域还包括第二预设位置,若第二预设位置为手指近端,则第二预设位置处穿戴有不可调节的、可采集光电容积信号的指环型装置;若第二预设位置为非手指近端的其他位置,则第二预设位置处穿戴有相应的、可采集光电容积信号的外部电子设备。
219.本技术实施例中提供了一种可能的实现方式,样本光电容积信号或目标光电容积信号的滤波方式如下:
220.获取多个通道的原始的光电容积信号;
221.对于任意一通道的原始的光电容积信号,通过整合约束性独立成分分析、自适应滤波、无基础源数量假设方法提取光电容积信号中的目标成分,并将目标成分输入自适应滤波器,以指示自适应滤波器根据目标成分对光电容积信号进行回复,得到样本光电容积信号或目标光电容积信号。
222.本技术实施例中提供了一种可能的实现方式,该装置还包括:
223.显示模块,用于将血压图发送至外部显示设备,以指示外部显示设备对血压图进行显示。
224.本技术实施例的装置可执行本技术实施例所提供的方法,其实现原理相类似,本技术各实施例的装置中的各模块所执行的动作是与本技术各实施例的方法中的步骤相对应的,对于装置的各模块的详细功能描述具体可以参见前文中所示的对应方法中的描述,此处不再赘述。
225.本技术实施例中提供了一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上的计算机程序,该处理器执行上述计算机程序以实现血压估计模型的校验方法的步骤,与相关技术相比可实现:本技术实施例通过响应于对第一预设位置施加预设程度的第一压力,确定在多个预设时间段内目标对象的预设部位在预设动作过程中,各个时刻的各个脉搏波在预设区域的脉搏波传导时间;预设区域为以第一预设位置为起始位置的区域;对于每个预设时间段,对预设时间段内各个时刻的各个脉搏波传导时间所组成的曲线进行求导,确定导数符合第一预设条件的时刻为第一时刻;对于每个第一时刻,获取第一时刻的第一压力和第一预设位置在第一时刻时相对于心脏位置的第一高度差;根据所有第一时刻的第一压力的分布情况,获得第二压力;根据第二压力以及第一高度差确定预设时间段内的样本血压信息;样本血压信息包括样本平均血压、样本收缩压以及样本舒张压中的至少一种;基于多个预设时间段的样本血压信息以及样本生理信号,对预先建立的表明血压信息与生理信号之间的关系的初始的血压估计模型进行校准,得到目标血压估计模型;获取目标对象的连续的目标生理信号,将连续的目标生理信号输入至目标血压估计模型,获得目标血压估计模型输出的多个逐拍血压信息;目标生理信号中包括目标光电容积信号;根据连续的目标光电容积信号以及逐拍血压信息确定目标对象的血压图。本技术实施例通过第一预设位置处的样本血压信息即可实现对初始的血压估计模型进行校准,得到目标血压估计模型,无需借助额外的袖带式血压测量设备测量的样本血压信息即可对初始的血压估计模型
进行校准整个校准过程中无需人工干预,自动、简洁,且可通过目标血压模型得到高精度动脉血压图。
226.在一个可选实施例中提供了一种电子设备,如图13所示,图13所示的电子设备4000包括:处理器4001和存储器4003。其中,处理器4001和存储器4003相连,如通过总线4002相连。可选地,电子设备4000还可以包括收发器4004,收发器4004可以用于该电子设备与其他电子设备之间的数据交互,如数据的发送和/或数据的接收等。需要说明的是,实际应用中收发器4004不限于一个,该电子设备4000的结构并不构成对本技术实施例的限定。
227.处理器4001可以是cpu(central processing unit,中央处理器),通用处理器,dsp(digital signal processor,数据信号处理器),asic(application specific integrated circuit,专用集成电路),fpga(field programmable gate array,现场可编程门阵列)或者其他可编程逻辑器件、晶体管逻辑器件、硬件部件或者其任意组合。其可以实现或执行结合本技术公开内容所描述的各种示例性的逻辑方框,模块和电路。处理器4001也可以是实现计算功能的组合,例如包含一个或多个微处理器组合,dsp和微处理器的组合等。
228.总线4002可包括一通路,在上述组件之间传送信息。总线4002可以是pci(peripheral component interconnect,外设部件互连标准)总线或eisa(extended industry standard architecture,扩展工业标准结构)总线等。总线4002可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示,图13中仅用一条粗线表示,但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
229.存储器4003可以是rom(read only memory,只读存储器)或可存储静态信息和指令的其他类型的静态存储设备,ram(random access memory,随机存取存储器)或者可存储信息和指令的其他类型的动态存储设备,也可以是eeprom(electrically erasable programmable read only memory,电可擦可编程只读存储器)、cd-rom(compact disc read only memory,只读光盘)或其他光盘存储、光碟存储(包括压缩光碟、激光碟、光碟、数字通用光碟、蓝光光碟等)、磁盘存储介质、其他磁存储设备、或者能够用于携带或存储计算机程序并能够由计算机读取的任何其他介质,在此不做限定。
230.存储器4003用于存储执行本技术实施例的计算机程序,并由处理器4001来控制执行。处理器4001用于执行存储器4003中存储的计算机程序,以实现前述方法实施例所示的步骤。
231.其中,电子设备包可以包括但不限于诸如移动电话、笔记本电脑、数字广播接收器、pda(个人数字助理)、pad(平板电脑)、pmp(便携式多媒体播放器)、车载终端(例如车载导航终端)等等的移动终端以及诸如数字tv、台式计算机等等的固定终端。图13所示的电子设备仅仅是一个示例,不应对本公开实施例的功能和使用范围带来任何限制。
232.本技术实施例提供了一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质上存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时可实现前述方法实施例的步骤及相应内容。与现有技术相比可实现:本技术实施例通过响应于对第一预设位置施加预设程度的第一压力,确定在多个预设时间段内目标对象的预设部位在预设动作过程中,各个时刻的各个脉搏波在预设区域的脉搏波传导时间;预设区域为以第一预设位置为起始位置的区域;对于每个预设时间段,对预设时间段内各个时刻的各个脉搏波传导时间所组成的曲线进行求导,确
定导数符合第一预设条件的时刻为第一时刻;对于每个第一时刻,获取第一时刻的第一压力和第一预设位置在第一时刻时相对于心脏位置的第一高度差;根据所有第一时刻的第一压力的分布情况,获得第二压力;根据第二压力以及第一高度差确定预设时间段内的样本血压信息;样本血压信息包括样本平均血压、样本收缩压以及样本舒张压中的至少一种;基于多个预设时间段的样本血压信息以及样本生理信号,对预先建立的表明血压信息与生理信号之间的关系的初始的血压估计模型进行校准,得到目标血压估计模型;获取目标对象的连续的目标生理信号,将连续的目标生理信号输入至目标血压估计模型,获得目标血压估计模型输出的多个逐拍血压信息;目标生理信号中包括目标光电容积信号;根据连续的目标光电容积信号以及逐拍血压信息确定目标对象的血压图。本技术实施例通过第一预设位置处的样本血压信息即可实现对初始的血压估计模型进行校准,得到目标血压估计模型,无需借助额外的袖带式血压测量设备测量的样本血压信息即可对初始的血压估计模型进行校准整个校准过程中无需人工干预,自动、简洁,且可通过目标血压模型得到高精度动脉血压图。
233.需要说明的是,本公开上述的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件,或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于:具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦式可编程只读存储器(eprom或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(cd-rom)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本公开中,计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质,该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本公开中,计算机可读信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号,其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式,包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质,该计算机可读信号介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输,包括但不限于:电线、光缆、rf(射频)等等,或者上述的任意合适的组合。
234.本技术实施例还提供了一种计算机程序产品,包括计算机程序,计算机程序被处理器执行时可实现前述方法实施例的步骤及相应内容。与现有技术相比可实现:本技术实施例通过响应于对第一预设位置施加预设程度的第一压力,确定在多个预设时间段内目标对象的预设部位在预设动作过程中,各个时刻的各个脉搏波在预设区域的脉搏波传导时间;预设区域为以第一预设位置为起始位置的区域;对于每个预设时间段,对预设时间段内各个时刻的各个脉搏波传导时间所组成的曲线进行求导,确定导数符合第一预设条件的时刻为第一时刻;对于每个第一时刻,获取第一时刻的第一压力和第一预设位置在第一时刻时相对于心脏位置的第一高度差;根据所有第一时刻的第一压力的分布情况,获得第二压力;根据第二压力以及第一高度差确定预设时间段内的样本血压信息;样本血压信息包括样本平均血压、样本收缩压以及样本舒张压中的至少一种;基于多个预设时间段的样本血压信息以及样本生理信号,对预先建立的表明血压信息与生理信号之间的关系的初始的血
压估计模型进行校准,得到目标血压估计模型;获取目标对象的连续的目标生理信号,将连续的目标生理信号输入至目标血压估计模型,获得目标血压估计模型输出的多个逐拍血压信息;目标生理信号中包括目标光电容积信号;根据连续的目标光电容积信号以及逐拍血压信息确定目标对象的血压图。本技术实施例通过第一预设位置处的样本血压信息即可实现对初始的血压估计模型进行校准,得到目标血压估计模型,无需借助额外的袖带式血压测量设备测量的样本血压信息即可对初始的血压估计模型进行校准整个校准过程中无需人工干预,自动、简洁,且可通过目标血压模型得到高精度动脉血压图。
235.本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”、“1”、“2”等(如果存在)是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本技术的实施例能够以除图示或文字描述以外的顺序实施。
236.应该理解的是,虽然本技术实施例的流程图中通过箭头指示各个操作步骤,但是这些步骤的实施顺序并不受限于箭头所指示的顺序。除非本文中有明确的说明,否则在本技术实施例的一些实施场景中,各流程图中的实施步骤可以按照需求以其他的顺序执行。此外,各流程图中的部分或全部步骤基于实际的实施场景,可以包括多个子步骤或者多个阶段。这些子步骤或者阶段中的部分或全部可以在同一时刻被执行,这些子步骤或者阶段中的每个子步骤或者阶段也可以分别在不同的时刻被执行。在执行时刻不同的场景下,这些子步骤或者阶段的执行顺序可以根据需求灵活配置,本技术实施例对此不限制。
237.以上仅是本技术部分实施场景的可选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本技术的方案技术构思的前提下,采用基于本技术技术思想的其他类似实施手段,同样属于本技术实施例的保护范畴。
再多了解一些

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