基于容积脉搏波的无创连续血压测量系统_梁永波
基于脉搏波传导时间的连续血压分析系统
ｓ ｏ ｎ ｎ ｅ ｌ ｔ ｏ ａ ｓ ｓ ｅ ｓ ｓ ｔ ｈ ｅ ｐ ｈ ｙ ｓ ｉ ｃ ａ ｌ ｃ ｏ ｎ ｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｗｅ ａ ｒ ｅ ｒ ，ｂ ｕ ｔ ａ ｌ ｓ ｏ ｔ ｏ ｐ ｒ ｏ ｖ ｉ ｄｅ ａ ｍｏ ｒ ｅ ｅ ｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ｉ ｖ ｅ ｓ ｏ ｌ ｕｔ ｉ ｏ ｎ ｆ ｏ ｒ ｏ ｔ ｈ ｅ ｒ ｏ ｃ ｃ ａ ｓ ｉ ｏ ｎｓ ｔ ｈ ａ ｔ ｎ ｅ ｅ ｄ ｔ ｈｅ ｄ ｙ ｎ ａ ｍｉ ｃ ｂ ｌ ｏ ｏ ｄ ｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｕ ｒ ｅ ｔ ｅ ｓ ｔ ｉ ｎｇ ．
基于容积脉搏波的血压参数测量与标定的方法研究_丁有得
基于容积脉搏波的血压参数测量与标定的方法研究文章编号：1671-7104(2010)01-0004-05【作者】【摘要】【关键词】【中图分类号】【文献标识码】【Writers 】【 Abstract 】【Key words 】丁有得，邓亲恺*，梁妃学，郭劲松南方医科大学基础医学院生物信息学研究室，广东，广州， 510515提出通过人体指端一点位置测量脉搏波传播时间，进而标定收缩压、舒张压。
具体方法是通过交替点亮红光和红外光获取容积脉搏波，经放大滤波及信号处理后得到加速脉搏波，通过测量其中推进波和反射波之间的脉搏波传播时间来建立与血压的关系。
根据数据回归分析建立收缩压测量方程式，根据容积脉搏波中交直流成分之间存在的线性关系及数据回归分析，建立相应的舒张压测量方程式。
通过临床33例人体实验，其中18人作为训练组，15人作为对照组，并与基于传统充气袖带测量的OMRON电子血压仪测量结果作对照验证，结果表明有较好的一致性。
此方法简单易行，可望作为一种无创、连续血压参数测量的标定方法。
容积脉搏波；传播时间；收缩压；舒张压；标定R443.8ADing Youde, Deng Qinkai, Liang Feixue, Guo JinsengInstitute of Bioinformatics, School of Basic Medical Sciences, Southern Medical University, Guangzhou, 510515 Physiology parameters measurement based on volume pulse wave is suitable for the monitoring blood pressure continuously. This paper described that the systolic blood pressure（SBP） and diastolic blood pressure （DBP）can be calibrated by measuring the pulse propagation time, just on one point of fi nger tip. The volume pulse wave was acquired by lighting the red and infrared LED alternately, and after signal processing, an accelerated pulse wave was obtained. Then by measuring the pulse wave propagation time between the progressive wave and refl ected wave, we can fi nd the relationship of the time and the blood pressure, and establish the related systolic blood pressure measurement equation. At the same time, based on the relationship between alternating current and direct current components in the volume pulse waveforms and through regression analysising, the relevant diastolic blood pressure measurement equation can be established. 33 clinical experimentation cases have been worked by dividing them into two groups: training group (18 cases) and control group (15 cases), by comparing with the measuring results of the OMRON electronic sphygmomanometer. The results indicated that the two methods had good coherence. The measurement described is simple and reliable, and may be served as a new method for noninvasively and continuously measurement of blood pressure.volume pulse wave, systolic blood pressure, diastolic blood pressure, Pulse Propagation time, blood pressure, calibrate心血管血流参数的实时监护对心血管疾病诊断、治疗、手术麻醉期的临床监护、危重病人的抢救等有重要的作用。
基于光电容积脉搏波描记法的无创连续血压测量
当血 液 流 过 外 周 血 管 中 的 微 动 脉 、 细 血 管 和 毛
微 静脉 等微 血管 时 ， 部 分 微 血 管 的 血 液容 积 在 心 该
收 稿 日期 ：０ ２ １０ ， 用 日期 ：０ ２０ －６， ２ １ － －８ 录 ０ ２ １ －６０ 基 金 项 目 ： 海 市 科 委 ２ １ 年 度 “ 技 创 新 行 动 计 划 ’ 物 医药 领 域 产 学 研 医合 作 项 目（ １ Ｚ ９ １ ０ ） 上 ０１ 科 生 １ Ｄ １２ ７３
Ｅ ： Ｅ ｅ ｐ Ｐ ０ｘ （ ） （） ３
收器 组成 的探 头与 皮 肤 相接 触 ， 发射 光 束 将会 与皮 肤组 织 以及 血 液 发 生 反 射 、 收 和散 射 ， 电接 吸 光 收器 接 收光信 号并 转 换 为 电信 号 ， 而反 映 出容积 从 脉搏 波 的脉动 情 况 ， 此方 法 获 得 的 信 号 叫做 Ｐ Ｇ 用 Ｐ
被测 对象 的 手臂 或者 手 腕 等 测 量 位 置 产 生 压 力 ， 使 被测 者 产 生 不 适 感 。 连 续 血 压 监 测 能 够 让 人 们 了
ｄ ｉ １ ． ９ ９ ｊ ｉｓ ０ ５ —０ １ ２ ２ ０ ． ０ ｏ： ０ ３ ６ ／ ．ｓｎ． ２ ８８ ２ ． ０１ ． ４ Ｏ
基 于 光 电容 积 脉 搏 波 描 记 法 的 无 创 连 续 血 压 测 量
李章俊 王 成
摘
朱 浩 金 凡 马俊领
（ 海 理 工 大 学 医疗 器械 与 食 品 学 院 ， 海 ２０ ９ ） 上 上 ００ ３
要 ：为 了 摆 脱 传 统 血 压 计 充 气袖 带 的 束 缚 、 现 长 期 连 续 的血 压 监 测 ， 多 学 者 开 展 了 基 于 Ｐ Ｇ实 现 无 创 、 实 很 Ｐ 连
光电容积脉搏波采集系统设计及课程应用
光电容积脉搏波采集系统设计及课程应用作者：李华梁永波朱健铭肖文香张倩来源：《中国教育技术装备》2023年第23期摘要為了提高生物医学工程专业学生医学电子仪器设计能力，实现电子信息特色与生物医学工程专业内涵的深入融合，开发了一套光电容积脉搏波采集系统。
该系统以微控制器STC89C52为核心，采用标准医用血氧饱和度探头NELLCOR DS-100A对人体脉搏波信号进行采集。
信号调理部分融合了电压跟随电路、电流转电压电路、有源带通滤波放大电路，有效地实现了nA级光电流信号至毫伏级电压信号的调理。
通过本实验项目的锻炼，能够使学生对医学电子信号有更清晰的认识，具备基本的医学生理测量系统设计能力。
关键词医学电子仪器；光电容积脉搏波；信号调理电路中图分类号：G642.423 文献标识码：B文章编号：1671-489X（2023）23-0016-070 引言血氧饱和度是反映人体呼吸、循环功能的一个重要生理参数，是衡量人体血液携带氧的能力指标[1]。
血氧饱和度的测量方法有电化学法和光学法两种[2]，电化学法的测量结果精确，但是会有创伤，而且操作复杂，实时性差[3]。
光学法是随着科学技术的进步而发展起来的无创测量技术，其测量结果越来越精确，被广泛应用于临床等各个领域。
光学法是无创的，使用血氧探头获取信息，不需要刺穿动脉获取血液[4]。
同时，它可以连续测量，操作方便。
新冠肺炎病人的心肺功能受到很大影响，特别是重症病人，血氧饱和度小于93%，表现的症状为休克和呼吸衰竭等[5]。
指套式血氧仪在新冠疫情期间使用广泛，是一种重要的医学电子仪器[6]。
因此，医学电子仪器设计和接口技术实验课程结合课程思政，以单片机为核心，将传感器、模电电子技术、数字电子技术、人体解剖学等知识交叉融合[7]，设计了一套光电容积脉搏波采集系统。
该系统设计体现了生物医学工程专业学科融合的特点，既体现了专业的特色与内涵，又具有一定的综合性和探索性，提高了学生解决复杂工程问题的能力[8]。
基于脉搏波的无创血压检测系统
Abstract: Aiming at the problem that the non-invasive blood pressure measuring instrument is large and inconvenient to carry and needs professional operation, this paper proposes a noninvasive blood pressure measuring system. Based on the principle of pulse wave conduction and the interaction between light and matter, the system extracts and analyses the photoelectric signal modulus of the skin at the wrist. The arterial blood flow velocity is then calculated, that is, the pulse wave conduction velocity. Finally, the hemorrhagic pressure is calculated. We have tested the performance of the system. The experimental results show that the average relative error between the system and traditional blood pressure measuring instruments is less than 5%. The system is
基于光电容积脉搏波的无创连续血压测量方法[发明专利]
![基于光电容积脉搏波的无创连续血压测量方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/02928e3050e2524de4187e73.png)
专利名称：基于光电容积脉搏波的无创连续血压测量方法专利类型：发明专利
发明人：李晓风,李皙茹,谭海波,许金林,吕波,元沐南,程龙乐,潘婉苏
申请号：CN201710546746.6
申请日：20170706
公开号：CN107157461A
公开日：
20170915
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明涉及血压测量技术领域，具体地说，涉及一种基于光电容积脉搏波的无创连续血压测量方法。
其包括以下步骤：步骤一、采集测量对象的容积脉搏波，获取数字容积脉搏波；步骤二、提取数字容积脉搏波的最大幅值Hp、最小幅值Ht和心脏搏动周期T，进而获取数字容积脉搏波在一个心脏搏动周期T中的脉搏波波形面积Aarea和脉搏波平均幅值Have；步骤三、获取二阶微分容积脉搏波，提取二阶微分容积脉搏波在一个心脏搏动周期T中的第一上升支点P1和第二上升支点P2，进而获取脉搏波传导时间PWTT，脉搏波传导时间PWTT为第一上升支点P1和第二上升支点P2间的时间差；步骤四、获取脉压差DP；步骤五、获取收缩压SBP；步骤六、获取舒张压。
本发明测量精度高且测量简便。
申请人：中国科学院合肥物质科学研究院
地址：230001 安徽省合肥市蜀山湖路350号科学岛
国籍：CN
代理机构：北京科亿知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：汤东凤
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一种基于光电容积脉搏波特征的无创血压测量装置[发明专利]
![一种基于光电容积脉搏波特征的无创血压测量装置[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/03c3e292294ac850ad02de80d4d8d15abe230069.png)
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201710300226.7(22)申请日 2017.04.28(71)申请人 哈尔滨工业大学深圳研究生院地址 518000 广东省深圳市南山区西丽镇深圳大学城哈工大校区(72)发明人 马婷 陈杨 齐良坤 程硕 刘颖轲 (74)专利代理机构 深圳市科吉华烽知识产权事务所(普通合伙) 44248代理人 于标(51)Int.Cl.A61B 5/021(2006.01)A61B 5/0402(2006.01)A61B 5/00(2006.01)(54)发明名称一种基于光电容积脉搏波特征的无创血压测量装置(57)摘要本发明提供了一种基于光电容积脉搏波特征的无创血压测量装置，包括处理器、脉搏波模块、信号处理模块、血压测量校准模块。
本发明的有益效果是：本发明通过对光电容积脉搏波信号的处理，提取脉搏波的特征，提出了新的可以替代脉搏波传输时间的参数：平均斜率传输时间MSTT，由于平均斜率传输时间不受心脏射血前期（PEP）的影响，从而消除了PEP对于无创血压连续测量装置的影响，实现了通过单一的生理信号光电容积脉搏波来估算血压，并且采用被动式的测量方式，减少了外部因素对于测量装置的影响，本发明可以实现实时的无创血压连续测量，易于操作，可用于穿戴式，方便用户日常使用。
权利要求书2页 说明书8页 附图5页CN 107233087 A 2017.10.10C N 107233087A1.一种基于光电容积脉搏波特征的无创血压测量装置，其特征在于：包括处理器、脉搏波模块、信号处理模块、血压测量校准模块，所述脉搏波模块，用于采集人体的脉搏波信号，得到PPG信号；所述信号处理模块，用于接收脉搏博模块传输的PPG信号，对PPG信号进行预处理；所述血压测量校准模块，用于提供血压的校准参数，并将校准参数传输至所述处理器；所述处理器，用于接收血压测量校准模块传输的校准参数、以及所述信号处理模块传输的经预处理的PPG信号，从预处理后的PPG信号中提取平均斜率传输时间MSTT、特征S和特征PA，然后根据平均斜率传输时间MSTT、特征S和特征PA与血压之间的关系，结合血压测量校准模块提供的校准参数进行线性拟合建立算法模型，获取模型系数，再进行血压的估算，从而得到实时血压数据。
基于脉搏波传导时间的便携式连续血压测量系统研究
基于脉搏波传导时间的便携式连续血压测量系统研究摘要：血压是衡量人类生命体征的基本指标之一，但是传统的间断式血压测量方法无法实时、连续地监测血压变化。
本文介绍了一种基于脉搏波传导时间的便携式连续血压测量系统。
该系统通过对脉搏波传导时间的测量，结合基于机器学习的算法，实现了血压的连续、非侵入式测量，并且具有高度的可靠性和准确性。
研究表明，该系统在医疗和个人健康管理领域都具有广阔的应用前景。
关键词：脉搏波传导时间；连续血压测量；便携式系统；机器学习；应用前景引言血压是反映心血管功能的重要指标之一，在医疗、健康管理等领域有着广泛的应用。
传统的间断式血压测量方式虽然能够获得准确的血压数值，但是无法获得血压变化的实时信息，无法做到对个体的血压进行连续、动态的监测。
因此，需要一种能够实现连续监测的血压测量方案。
近年来，随着传感器和处理器技术的不断发展，越来越多的血压测量系统开始引入机器学习算法，从而实现更加精准的血压测量。
本文提出了一种基于脉搏波传导时间的连续血压测量系统，旨在为医疗和个人健康管理提供一个便携式、高度可靠、准确度高的血压测量解决方案。
本文具体描述了该系统的设计、实现和测试，同时分析探讨了该系统的特点和优势，以及在医疗和个人健康管理领域的应用前景。
系统设计该系统主要由三个部分组成：信号采集模块、信号处理模块和数据分析模块。
其中，信号采集模块主要包括脉搏波传感器、压力传感器和温度传感器，用来实现脉搏波和压力信号的采集，并保证信号的准确性和可靠性；信号处理模块主要包括放大器和滤波器，用来对采集的信号进行放大和滤波，提高信号的质量；数据分析模块主要包括基于机器学习的算法，用来分析、拟合和预测血压信号。
系统实现在信号采集方面，我们通过两种传感器获得了脉搏波和压力信号。
脉搏波传感器是一种非侵入式传感器，以无线蓝牙连接的形式将采集到的脉搏波信号传送至智能手机。
压力传感器则是通过在脚垫上安装传感器芯片，实现了无需吸气的自动测量。
基于脉搏波的无创血压检测系统
基于脉搏波的无创血压检测系统随着社会的发展和人们健康意识的提高，无创血压检测系统越来越受到人们的关注。
传统的血压监测方法通常需要使用充气式血压计或者电子式血压计，这样的检测方法不但不够便捷，而且可能给患者带来不适。
基于脉搏波的无创血压检测系统应运而生。
这种系统可以通过测量脉搏波的特征来实现无创的血压监测，具有方便、舒适、快速等优点，逐渐受到人们的青睐。
基于脉搏波的无创血压检测系统是利用人体的脉搏波信号来获取血压信息的一种技术。
脉搏波是指心脏搏动产生的血液脉动在人体中传输的波形信号，它可以反映血压和心脏功能的状态。
基于脉搏波的无创血压检测系统利用传感器或者设备来捕获和分析脉搏波信号，从而得出血压值。
与传统的充气式血压计或者电子式血压计相比，这种系统不需要给患者过度加压，可以更加舒适地获取血压信息。
基于脉搏波的无创血压检测系统可以实现自动化和实时监测，为医疗人员和患者提供更加便捷的血压监测服务。
基于脉搏波的无创血压检测系统通常包括传感器、信号处理器和显示器等组成部分。
传感器用于捕获脉搏波信号，通常可以是光学传感器、压力传感器等。
信号处理器用于处理和分析捕获的脉搏波信号，并通过算法来计算出血压值。
显示器则用于显示最终的血压数值，以及可能的血压波形图像等信息。
基于脉搏波的无创血压检测系统的工作原理主要是通过传感器捕获脉搏波信号，然后经过信号处理器处理和分析，最终得出血压数值并在显示器上显示出来。
基于脉搏波的无创血压检测系统在日常生活中有着广泛的应用前景。
它可以在临床医疗领域得到广泛应用。
医院、诊所等医疗机构可以使用这种系统对患者进行血压监测，不仅减轻了医护人员的工作负担，还可以提高监测的准确性和可靠性。
基于脉搏波的无创血压检测系统也可以用于家庭健康监测。
患者可以方便、快速地使用这种系统监测自己的血压情况，及时了解自己的健康状况。
这种系统还可以在一些特殊场合得到应用，比如一些需要长时间连续监测血压的临床研究、药物试验等领域。
基于脉搏波的无创血压检测系统
基于脉搏波的无创血压检测系统【摘要】本文介绍了基于脉搏波的无创血压检测系统。
在我们提到了背景介绍、研究意义和研究目的。
接着在详细介绍了脉搏波技术原理、无创血压检测系统设计、系统实现方法、实验结果分析以及系统优势与局限性。
结论部分总结了基于脉搏波的无创血压检测系统的优点，并展望了未来发展的方向，探讨了研究意义和应用前景。
该系统在无创检测血压方面具有很高的潜力，可以提供准确、便捷的血压监测方法，有望在临床医学和家庭健康管理中得到广泛应用。
【关键词】脉搏波、无创血压检测系统、技术原理、设计、实现方法、实验结果、优势、局限性、结论、展望、研究意义、应用前景1. 引言1.1 背景介绍血压是反映心血管功能状态的重要指标，对人体健康有着重要的影响。
传统的血压检测往往需要使用充气式血压计，这种方法不仅需要戴上袖圈进行充气，还需要戴上袖带进行测量，不够方便也不够舒适。
而基于脉搏波的无创血压检测系统则可以解决这个问题，通过检测血管内脉动信号来实现血压的测量，无需充气，方便快捷。
这种系统能够提供实时的血压监测，并且在一定程度上减少了使用传统血压计的不便之处。
随着医疗科技的不断进步和发展，基于脉搏波的无创血压检测系统已经成为血压监测领域的研究热点。
这种系统的应用不仅可以提高血压监测的准确性和便利性，还可以为患者提供更加舒适的测量体验。
开发基于脉搏波的无创血压检测系统具有重要的研究意义，有望在医疗健康领域发挥重要作用。
1.2 研究意义无创血压检测系统基于脉搏波技术的研究具有重要的意义。
传统的血压检测需要使用袖带和充气袋，操作较为繁琐且对受检者可能造成不适，而基于脉搏波的无创血压检测系统能够实现无需束缚的血压监测，提高了用户体验。
脉搏波技术可以通过测量脉搏波形的变化来间接推断血压值，避免了直接侵入血管的检测方式，减少了感染和损伤的风险。
基于脉搏波的无创血压检测系统的研究可以为临床医疗提供更便捷、精准的血压监测手段，有助于及时诊断和治疗高血压等心血管疾病，提高医疗保健水平。
吕伟__基于光电容积脉搏波的无创血压检测技术的研究
中文图书分类号：R318.6密级：公开UDC：38学校代码：10005硕士学位论文MASTERAL DISSERTATION论文题目：基于光电容积脉搏波的无创血压检测技术的研究论文作者：吕伟学科：生物医学工程指导教师：张松论文提交日期: 2009.04国内图书分类号：R318.6单位代码：10005学号：S200615033密级：公开北京工业大学硕士学位论文题目基于光电容积脉搏波的无创血压检测技术的研究英文并列The Study of non-invasive blood pressure题目measurement based on PhotoPlethysmograph Pulse wave研究生姓名：吕伟专业：生物医学工程研究方向：生物医学电子学与仪器导师姓名：张松职称：副教授论文报告提交日期：2009-04学位授予日期授予单位名称和地址：北京工业大学（北京市朝阳区平乐园100号）独 创 性 声 明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。
尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京工业大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。
与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。
签名： 日期：关于论文使用授权的说明本人完全了解北京工业大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。
（保密的论文在解密后应遵守此规定）签名： 导师签名： 日期：摘要摘要动脉血压是人体重要的生理指标之一，能够反映出人体心脏和血管的功能状况，是临床上诊断疾病、观察治疗效果的重要依据。
在当前的血压检测技术中，普遍存在可操作性差的问题，而且人体血压随着生理周期、个人情绪、外界和内在的各种刺激而产生变化，具有明显的波动性。
基于心电信号－光电容积脉博波信号多特征参数无创血压监测系统设计
基于心电信号－光电容积脉博波信号多特征参数无创血压监测系统设计佚名【摘要】针对传统血压计袖带使用给患者带来的不便以及现有的利用单一脉搏波传导时间( pulse wave translation time,PWTT)进行无创血压监测稳定性较差等问题,本研究提出基于心电信号(electrocardiograph, ECG)－电容积脉搏波信号( photoplethysmo graphy ,PPG)多特征参数融合的无创血压监测、检测方法,并设计相应的血压监测系统.系统通过采集ECG和PPG提取特征并建立血压计算模型.模型以PPG传导时间PWTT、PPG上升支时间与PPG周期之比λ和PPG峰峰值φ为自变量,实测血压值为因变量进行回归分析,得到收缩压(systolic blood pressure ,SBP)和舒张压( diastolic blood pressure ,DBP)回归方程,实现无袖带血压连续监测、检测.利用该方法对30名志愿者进行验证实验,结果显示,本系统所测SBP与实测SBP绝对误差均值Ed＝2.3067 mmHg,标准差SD＝1.4633 mmHg;DBP绝对误差均值Ed＝2.4133 mmHg,标准差Sd＝1.9894 mmHg,符合AAMI推荐标准.通过Bland－Altman一致性分析,本系统与水银血压计所测SBP、DBP相关系数分别为0.9878、0.9730,一致性界限分别为(－4.9300,5.6770)、(－6.1950,6.0620).实验结果证明,通过本方法可以实现无袖带血压的连续监测、检测,为便携式可穿戴设备血压实时监测及临床无袖带血压检测提供了可参考的实施方法.【期刊名称】《生物医学工程研究》【年(卷),期】2018(037)004【总页数】7页(P447-453)【关键词】心电信号－光电容积脉博波信号;血压监测;无袖带;单一脉博波传导时间;无创;Bland－Altman【正文语种】中文【中图分类】R318;O657.331 前言血压(blood pressure，BP)是心血管功能评估的重要指标[1]。
基于脉搏波的无创血压检测系统
基于脉搏波的无创血压检测系统基于脉搏波的无创血压检测系统是一种利用人体脉搏波信号来测量血压的技术。
这种系统通过传感器获取脉搏波信号，然后通过信号处理和分析，提取出相关的血压参数，如收缩压、舒张压和脉压等。
脉搏波是指在心脏跳动时，由于血流通过血管所引起的一种波动信号。
这种信号可以反映心脏的收缩和舒张过程，因此与血压有着密切的关系。
传统的血压检测方法需要使用袖带和气囊来压迫动脉血流，而基于脉搏波的无创血压检测系统则省去了这些过程，更加方便和舒适。
在这种系统中，传感器通常会放置在人体的手腕或手指上，通过感知脉搏波的传播和变化来获取脉搏波信号。
接下来，这些信号会被放大和滤波，去除杂波和干扰，然后进行特征提取和分析。
特征提取是血压检测的核心环节，它通过计算脉搏波信号的特定参数来反映血压的变化。
常见的特征包括脉搏波振幅、上升时间、下降时间、波峰时间等。
这些特征可以通过数学模型和算法进行计算和分析，得出相应的血压数值。
为了提高血压检测的准确性和可靠性，系统还需要进行校准和验证。
校准是指通过与标准血压测量方法进行比对，调整系统的参数和算法，以确保测量结果的准确性。
验证是指将系统的检测结果与医生或专业仪器的测量结果进行比对，评估系统的性能和可靠性。
基于脉搏波的无创血压检测系统具有很多优点。
它不需要使用传统血压测量方法中的袖带和气囊，更加方便和舒适。
它采集的是连续的脉搏波信号，可以实时反映血压的变化，有助于动态监测血压的变化趋势。
该系统还可以结合其他生理参数，如心率和呼吸等进行综合分析，提供更加细致和全面的健康评估结果。
尽管基于脉搏波的无创血压检测系统具有很多优点，但仍然存在一些挑战。
脉搏波信号受到多种因素的影响，如运动、压力、情绪等，需要进行相应的干扰抑制和自适应处理。
不同人群和不同情况下的脉搏波信号有所差异，需要进行个性化的模型和算法设计。
基于脉搏波的无创血压检测系统是一种新型的血压监测技术，具有很大的应用潜力。
基于脉搏波的无创血压检测系统
基于脉搏波的无创血压检测系统随着现代医学技术的不断发展，血压检测已经成为了一项非常重要的医学检查项目。
而随着人口老龄化的不断加剧，高血压等心血管疾病也日益成为了人们生活中的一大健康隐患。
研发一种便捷可靠的无创血压检测系统势在必行。
基于脉搏波的无创血压检测系统正是在这一背景下应运而生的，它能够实现对人体血压的快速准确测量，为人们的健康保驾护航，也得到了越来越多的关注和研究。
基于脉搏波的无创血压检测系统是利用脉搏波在人体动脉中传播的特性，通过对脉搏波的各种参数进行采集和分析，来实现对人体血压状态的判断。
这种技术相比传统的血压检测方法来说更具优势，因为它不需要使用气压袖带进行充气测量，能够避免对人体的不适感，并且还能够实现连续不间断的血压监测，更有利于对高血压等疾病的及时发现和治疗。
基于脉搏波的无创血压检测系统主要包括三个部分：脉搏波信号采集系统、数据分析处理系统和用户界面系统。
脉搏波信号采集系统是系统的核心部分，它通过传感器等设备对人体脉搏波信号进行实时采集；数据分析处理系统则是对采集到的脉搏波信号进行处理和分析，提取出血压相关的参数；用户界面系统则是将处理得到的血压数据以直观的方式展现给用户，方便用户对自己的健康状态进行监测和管理。
在脉搏波信号采集系统中，最关键的部分是脉搏波传感器。
目前常用的脉搏波传感器包括压力传感器、光电传感器等。
压力传感器通过测量动脉中的脉搏波传播时对动脉壁的压力变化来实现信号采集，因为它能够直接反映出动脉中脉搏波的传播状态，因此具有较高的准确性。
光电传感器则是通过测量动脉中的脉搏波对光线的散射、吸收等特性来实现信号采集，因为它能够实现非接触式的测量，所以更加方便实用。
为了保证数据的准确性，信号采集系统还需要考虑到人体的运动、环境光线等因素对脉搏波信号的干扰，以及对数据的滤波、放大等处理。
数据分析处理系统则是对采集到的脉搏波信号进行分析，提取出血压相关的参数。
脉搏波信号中包含了丰富的生理信息，比如收缩压、舒张压、脉压等。
基于光电容积脉搏波的无创血压检测技术研究
基于光电容积脉搏波的无创血压检测技术研究目录目录1绪论 (1)1.1研究背景及意义 (1)1.2国内外研究现状 (2)1.3本文主要研究内容及章节安排 (5)2光电容积脉搏波血压检测理论分析 (7)2.1脉搏波概述 (7)2.1.1脉搏波的产生 (7)2.1.2脉搏波的分类 (7)2.1.3光电容积脉搏波的检测原理 (8)2.2光电容积脉搏波的特征 (9)2.2.1光电容积脉搏波的组成成分和特点 (9)2.2.2光电容积脉搏波的波形特征 (10)2.2.3光电容积脉搏波的特征点 (11)2.3光电容积脉搏波和动脉血压的关系 (11)2.3.1动脉血压的形成 (11)2.3.2脉搏波特征血压检测的研究状况 (11)2.3.3基于脉搏波特征参数的血压检测路线 (12)2.4本章小结 (12)3光电容积脉搏波采集系统设计 (13)3.1采集系统方案设计 (13)3.2脉搏波信号硬件调理电路设计 (14)3.3脉搏波采集软件设计 (20)3.3.1软件设计流程 (20)3.3.2数据的采集和发送 (20)3.4本章小结 (21)4光电容积脉搏波特征检测研究 (23)4.1脉搏波信号去噪 (23)4.2脉搏波特征点检测 (25)4.2.1小波变换的基本理论 (25)4.2.2基线漂移的去除 (29)4.2.3特征点检测的研究 (31)4.2.4结果分析 (39)4.3脉搏波特征参数提取与血压的采集 (39) 4.3.1特征参数的提取 (39)V西安理工大学硕士学位论文VI 4.3.2动脉血压的采集 (41)4.4本章小结 (42)5血压建模及实验验证 (43)5.1特征参数与血压相关关系分析 (43) 5.1.1逐步回归分析原理 (43)5.1.2逐步回归分析步骤 (43)5.1.3逐步回归分析结果 (45)5.2血压预测模型 (47)5.2.1血压预测模型建立 (47)5.2.2预测模型的结果 (47)5.3结果分析 (49)5.4拓展验证 (50)5.5本章小结 (50)6总结与展望 (51)6.1总结 (51)6.2展望 (51)致谢 (53)参考文献 (55)绪论1绪论1.1研究背景及意义随着人们生活水平的不断提高，不健康、不合理、不规律的饮食，加之现代生活节奏快，工作强度和压力大，以高血压为代表的心脑血管疾病呈现高发态势。
基于光电容积脉搏波的无创血压连续测量研究进展
基于光电容积脉搏波的无创血压连续测量研究进展
叶青;章祎枫;沙金亮;方桦;余瑛
【期刊名称】《科学技术与工程》
【年(卷),期】2024(24)5
【摘要】在临床诊断过程中,血压能够反映患者血液流动、身体体征变化等生理信息,是诊断组织器官健康状态的重要参考数据。
由于传统血压测量方法存在有创、间断等局限性,利用光电容积脉搏波描记法(photo plethysmo graphy, PPG)实现血压的无创连续检测成为当前血压测量的热门研究领域。
为此,首先简要介绍了PPG的理论背景与技术原理;其次阐述了利用PPG进行血压预测的具体流程,包括公开数据集、评估标准、预处理方法、特征提取与模型建立,并就不同方法的优缺点进行了对比分析;最后,总结了基于PPG实现无创血压连续测量的挑战与未来研究方向,为今后的研究提供参考。
【总页数】19页(P1756-1774)
【作者】叶青;章祎枫;沙金亮;方桦;余瑛
【作者单位】江西中医药大学计算机学院;江西中医药大学中医人工智能重点研究室;南昌大学教育技术与教学资源中心
【正文语种】中文
【中图分类】TP391
【相关文献】
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3.基于脉搏波相位差的无创连续血压测量方法
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PTT 基于脉搏波的24小时无创连续血压监测
从表1和表2可以看出，对大多数受试者而言,与收缩压 有较好相关性的脉搏波特征参数主要是脉搏波传导时间 和K值;与平均压有较好相关性的脉搏波特征参数主要是 K值、H (1 + t,/tr)及脉搏波传导时间。
展望
利用脉搏波特征参数无创连续测量血压的方法，为 血压的连续测量提供了一个良好的途径，采用这种方法 设计的测量设备结构简单，彻底摆脱了气囊对人体的束 缚，提高了被测者的舒适感，能够实现长时间无创连续 的血压测量，便于形成便携式设备。如果进一步改进信 号采集及数据处理方法，必将具有广阔的发展前景。因 此，通过实验研究这种方法的可行性、准确性以及信号 采集和数据处理方法等均具有十分重要的实际意义。
脉搏波速测定法是根据脉搏波沿动脉传播速率与动脉血压之间具有正相关的特点 提出的，通过测量脉搏波速间接推算出动脉血压值。这种关系经另一种血压测量 方法参照校准后，可以得到连续动脉血压值。为了能使得PWV不仅可以反映血 压的变化，还可以给出血压的绝对值，有人采用统计分析建立回归方程的方法， 通过脉搏波传导时间来计算收缩压和舒张压(相对于脉搏波传播速度而言，脉搏 波传导时间更便于测量) 但通过焦学军等的使用发现，按原理的测量准确性有待 提高，特别对于舒张压的测量偏差较大从国内外研究的情况可知，脉搏波传播速 度与动脉血压变化具有相关关系。但由于脉搏波传播速度与收缩压相关关系较大， 而与舒张压变化相关关系较小，所以现有的直接应用脉搏波传播速度测量血压的 方法都无法很好的反应舒张压的变化为了更好的研究脉搏波与血压之间的相关关 系，许多学者在分析脉搏波传播速度的基础上，引入脉搏波特征参量来分析。引 入脉搏波特征参数能更好的反映血压变化与脉搏波之间的关系，但现有的测量方 法通常采用对脉搏波特征参数与血压变化进行回归分析的方法来建立血压与脉搏 波特征参数之间的方程，从而实现血压绝对值的测量。这种方法并没有对血压产 生的生理机制以及血压与心血管系统参数之间的生理关系进行研究，也没有一个 完整的数学模型反映血压一心血管系统参数一脉搏波之间的相关关系，所以建立 的回归方程并不能从本质上反映出脉搏波与血压变化的相关关系。引入脉搏波特 征参数，采用回归分析的方法也无法准确的反映出舒张压的变化。
基于脉搏波的无创血压检测系统
基于脉搏波的无创血压检测系统随着人们生活水平的提高，健康意识的增强，人们对于自身血压的监测需求也越来越高，而普通的血压计具有使用不方便，无法长时间连续监测等缺点，严重制约了它的在临床中的广泛应用。
因此，基于脉搏波的无创血压检测系统成为了极为重要的一种技术途径，它可以减少传统测量时可能造成的损伤，同时具有准确度高、方便性高等特点。
基于脉搏波的无创血压检测系统是一种利用红外传感器技术、脉搏波采集和处理技术等技术手段，通过对人体脉搏波信号进行采集、分析和处理，来实现对人体血压状态的监测和判断。
该系统主要由采集装置、信号处理器、显示和控制系统等组成。
在该系统中，采集装置是最为关键的部分。
该装置使用红外传感器获取脉搏波信号，并将采集到的信号传输到信号处理器中进行处理和分析。
信号处理器主要利用滤波器、放大器等电子器件，来实现对采集到的脉搏波信号的滤波、放大和逆转等操作，从而得到血压状态信息，同时还可以将这些数据存储到相关的外部存储设备中，以备后续分析研究。
系统的显示和控制系统是整个系统的另一个重要部分。
该部分主要由显示器、各种按钮和控制器等组成，可用于对采集装置和信号处理器中的各种控制操作。
显示器可以显示实时的血压信息、报警信息等，而各种按钮和控制器可以实现对系统的切换、调节和控制等操作。
总之，基于脉搏波的无创血压检测系统是目前非常有效的一种技术手段。
它具有准确度高、非常方便等许多非常重要的优点，能够有效地满足人们对于自身血压状态的监测和判断需求。
随着这种技术的不断推进和完善，它的实用性和应用范围会越来越广泛，为人们的健康保驾护航。
基于脉搏波传播时间的无创连续血压监测方法研究的开题报告
基于脉搏波传播时间的无创连续血压监测方法研究的开题报告一、选题背景血压是人体健康的重要指标之一，高血压是心脑血管疾病的主要危险因素之一。
但是传统的血压检测需要通过穿刺引入血液获取，对人体有一定伤害且使用不方便。
目前，有一些无创血压监测方法，如光电式、振动式、声音式、时域反射式等，但这些方法要求使用特殊传感器或设备，且数据的连续性和准确性有待提高。
基于脉搏波传播时间进行无创连续血压监测的方法已经引起了研究人员的兴趣。
脉搏波是由于心脏收缩造成的动脉内的压力波，脉搏波传播时间与血管弹性，血流速度，舒张时间等有关。
因此，可以通过检测脉搏波的传播时间来间接地获得血压信息。
这种方法不需要特殊传感器或设备，可以实现无创、连续、便捷的血压监测。
二、选题意义脉搏波传播时间血压监测方法具有以下几个意义：1. 无创、连续、方便的血压监测方法可以方便人们随时随地地监测自己的血压，增强人们的健康意识，预防心脑血管疾病的发生。
2. 基于脉搏波传播时间的血压监测方法不需要特殊设备，只需要使用普通的手环或手表等可以携带的设备就可以实现血压监测，降低了监测成本。
3. 脉搏波传播时间与血管弹性、血流速度、舒张时间等多个因素有关，可以通过监测这些因素的变化来分析血管健康状况，提高血管健康水平。
三、研究内容和技术路线本研究的研究内容是基于脉搏波传播时间的无创连续血压监测方法的研究，主要包括以下几个方面：1. 脉搏波传播时间的数学模型建立：分析脉搏波的传播机理和影响传播时间的因素，建立数学模型。
2. 脉搏波传播时间的检测方法研究：通过模型分析，提出基于手环或手表等携带设备的无创血压监测方法，研究脉搏波传播时间的检测方法。
3. 血压计算算法的研究：通过收集大量的脉搏波传播时间数据和动脉内压力数据，建立基于脉搏波传播时间的血压计算算法。
4. 实验验证和优化：通过实验验证算法的准确性和稳定性，并进行优化。
本研究的技术路线为：建立数学模型-确定检测方法-建立计算算法-实验验证-优化。
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基于容积脉搏波的无创连续血压测量系统梁永波，陈真诚*，朱健铭，殷世民（桂林电子科技大学电子工程与自动化学院，广西桂林541004）摘要：目的设计一种基于容积脉搏波的无袖套连续血压测量系统。
方法从单一容积脉搏波中提取脉搏波传导时间，经逐步回归分析与血压建立血压估算方程，实现无创连续血压测量。
结果通过对不同人群血压检测，并与鱼跃牌水银血压计进行对比，结果表明该方法和传统方法具有较好的测试一致性，测量误差优于美国医疗仪器促进协会（AAMI）推荐标准。
结论该方法同传统血压测量方法相比，测量方便，可彻底摆脱缚带，并能实现无创连续测量，具有更广阔的应用前景。
关键词：容积脉搏波；无创；连续血压测量；线性回归中图分类号：R318．6文献标识码：A文章编号：1002-0837（2013）01-0047-04A Non-invasive Continuous Blood Pressure Measurement System Based on Plethysmographic Pulse Wave．Liang Yongbo，Chen Zhencheng，Zhu Jianming，Yin Shimin．Space Medicine＆Medical Engineering，2013，26（1）：47 50Abstract：Objective To develop a non-invasive continuous blood pressure measurement system without the cuff based on plethysmographic pulse wave．Methods A blood pressure estimation equation was established by the stepwise regression analysis on blood pressure and pulse wave transit time which was extracted from a single circle of plethysmographic pulse wave，and then the non-invasive continuous blood pressure measurement was realized．Results Compared blood pressure value with detection by the system and Yu-Yue brand mercury sphygmomanometer from various populations，the results indicated that the two methods exhibit good coher-ence，and the measurement error is better than the Association for the Advancement of Medical Instrumentation （AAMI）recommendation standard．Conclusion Compared with traditional blood pressure measurement meth-od，the non-invasive continuous blood pressure measurement method is more convenient．It can measure blood pressure continuously without cuff and invasion，and may have promising application in the future．Key words：plethysmographic pulse wave；non-invasive；continuous blood pressure measurement；linear re-gressionAddress correspondence and reprint requests to：Chen Zhencheng．College of Life and Environmental Sci-ences，Guilin University of Electronic and Technology，Guilin Guangxi541004，China本文通过文献复习［1-7］，综合分析不同血压脉搏波特征变化，提出针对不同脉搏特征下的传导时间提取算法，通过逐步回归分析建立血压模型，并据此模型实时测量人体收缩压与舒张压，实现血压的便捷、无创连续测量并可彻底摆脱袖套束缚。
1基本原理血流动力学研究表明，动脉中血液从心脏向外周传播时，由于人体末端很多小动脉、微动脉和毛细血管起着阻力血管的作用，所以血管中血液是存在向心的反射作用的，这些往返脉搏波的线性组合构成动脉中脉搏波的特征形状［8］。
对于动脉硬化的情况而言，其血管弹性降低，血管中血液流速加快，使人体末端的反射血液提前返回心修回日期：2012-11-14*通讯作者：陈真诚chenzhcheng@163．com基金项目：国家863重大项目（2011AA040406）；国家自然科学基金项目（61271119）；广西自然科学基金项目（2011jjA40078）室，这些反射波与推进波的叠加效应，使人体脉压抬升；而动脉状况较好的情况下，血管弹性较好，血液流速较慢，反射波的到来将延迟，收缩期压力将减少。
因此，反射波与推进波汇合的时间，是可以反映脉搏波传导时间的，并可作为反映血压状况的参数。
Hiroshi等［9］在对由容积脉搏波进行二次微分后的加速脉搏波进行研究时发现，加速脉搏波各特征点能很好地反映血液微循环过程。
从加速脉搏波中，可以清晰看到波形呈现很有规律的上升和下降（图1）。
这些上升支和下降支可以很好地解释心脏搏动引起的血液迸出、血液反射等血液微循环过程，且微循环过程有如下解释。
O-A段：由心脏逬出的血液在20 30mmHg 的血压作用下，推进至人体末端的某个小动脉（如手指端），并流进毛细血管，但是毛细血管极其细微而密集的特性，使推进至此的血液无法快速通过静脉流回心脏，因此，毛细血管中血液容量第26卷第1期航天医学与医学工程Vol．26No．1 2013年2月Space Medicine＆Medical Engineering Feb．2013图1光电容积脉搏波（a）和对应加速脉搏波（b）的图解说明Fig．1Illustration of PPG pulse wave（a）and acceler-ated pulse wave（b）便急剧增加。
A-B段：上述增加的血液在经过一定时间不断向前推进后，会出现一个快速下降过程。
B-C段：随着血液到达末端终点，会遇到静脉的阻碍，因此，来自静脉的反射血液便停留在毛细血管中，再次产生的结果就是毛细血管中血液容量再次有所增加。
C-D段：上述由静脉回流的血液在经过一定时间不断向前推进后，会再次出现一个下降过程。
以上过程会出现多次，因此毛细血管中血液容积也会有微弱的增加和减少，在加速脉搏波中，则如D-E段和E-F段表现的微弱的上升和下降。
直到这种变化几乎可以忽略不计了，则一次心脏搏动过程结束，正如加速脉搏波中G点所示。
根据血液微循环机理分析可知脉搏波传导时间可通过A-C段时间间隔表示，它能比较准确地反映血液从心脏搏出到传递至手指末端毛细血管并反射汇合的时间［10］。
Bazzett［11］发现脉搏波传导时间（pulse wave transit time，PWTT）和动脉血压值有关，也同血管容积和血管壁弹性量有关。
在一定范围内，PWTT和动脉血压之间呈线性相关，且这种关系在某一个体，在一段时间内相对稳定。
因此，如果能准确的获取推进波与反射波的传导时间，建立动脉血压与传导时间的血压估算模型，计算人体实时血压值，将可极大地简化检测流程，降低检测复杂度，实现无创连续测量并能彻底摆脱袖套的束缚。
2软件设计及提取算法本文提出的无创连续血压测量方法，本质在于找出血压与脉搏波传导时间之间的关系，因此首要的是准确提取脉搏波传导时间。
为准确把握传导时间随血压的变化规律，实现脉搏波传导时间的准确提取，分别在居民区和养老院征集脉搏数据采集和血压测量志愿者89名（男性67名，女性22名），年龄涵盖20 80周岁，其中，血压正常志愿者74名，高血压（收缩压/舒张压大于140/90）志愿者15名，进行血压模型建立实验。
对89名志愿者加速脉搏波进行统计，分析后发现，所获得的加速脉搏波C特征点位置随血压的变化规律，完全符合理论分析，且动脉血压与脉搏波传导时间应成反比例关系。
将众多志愿者数据归类后发现，影响C特征点准确捕捉的主要存在3种变化，即C特征点位于零值点Z后、零值点Z附近以及零值点Z前。
其中，点A，B，C同图1中位置示意，Z为点B后搜索到的第一个零值点，M为零值点Z后搜索到的第一个极大值点。
C特征点为零值点Z后的第一个极大值点即M点，较易准确捕获（图2a）；C 特征点移动至零值点Z附近时，C特征点前后波形也由陡峭变的平缓且转折或切迹极不明显，较难准确捕获（图2b）；C特征点移动至零值点Z前时，C特征点前后波形又会表现出小的波峰或较大转折切迹（图2c）。
对于血压的连续变化，C特征点的前移过程，也是一个连续不间断的过程，在这个过程中，会出现图2中3个较典型的波形特图2加速脉搏波的3种典型特征图Fig．2Three typical figures of accelerated pulse wave84航天医学与医学工程第26卷征，所以，能准确识别出此3类波形特征，就能准确捕获C特征点在B至M区间内任何位置时的状态。
根据它们的特征，本文提出了数据分割与区间搜索的传导时间提取算法。
首先，从一个周期的加速脉搏波中，逐一搜索出A，B，Z，M特征点，将A至M区间数据以B，Z特征点为界分隔为Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ区间，然后，分别在Ⅱ，Ⅲ区间搜索C特征点。
由于A，B，Z，M点特征明显，可以非常准确的识别出，利用此4点作为数据分割特征点，逐步缩小C特征点所在的区间，提高了脉搏波传导时间计算的准确度。
本文算法，硬件要求较低，算法计算量小，计算准确，尤其在对不同人群脉搏波及不同血压时的传导时间计算，仍能保证数值的准确与稳定。
3硬件系统设计本样机系统由于只需采集容积脉搏波一路信号，所需硬件较少，故仪器极易做到外形小巧、便携使用。
本样机系统原理框图如图3所示。
图3无创血压测量系统原理框图Fig．3Principle diagram of the non-invasive blood pres-sure measurement system测量时，采用HKG-07红外脉搏传感器检测人体指端脉搏搏动信号，经信号调理模块后，通过运算处理模块转换为数字信号，并存储于外部大容量存储模块中；将容积脉搏波进行2次微分及滤波处理后，得到平滑二次微分波形，即系统所需加速脉搏波，从加速脉搏波中，通过提取算法，提取出脉搏波传导时间，运用建立好的血压方程，实时检测出血压。