技术领域
本发明涉及血压计，尤其涉及提高无创血压计测量准确度的气阀控制 方法及用于实施提高血压计测量准确度的方法的血压计。
背景技术
目前市场上的电子血压计普遍基于示波法原理(振荡法)，而基于示波 法的电子血压计大多先充气(加压)后放气(减压)，然后在减压过程中检 测脉搏波信号，以实现血压参数测量，即为减压时测量技术(MWD技术)， 如图1所示。对此类基于示波法原理的电子血压计，其测量结果应在合理 的减压速度(速率)控制之下进行，只有均匀合适的减压速度才能获取完 整的易于识别判断的脉搏波信号，一般采用每秒3-5mmHg的均匀减压速度。 然而受袖带作为弹性容器对压力释放特性，以及气阀减压特点等因素的影 响，事实上只靠恒定电压(或电流)进行气阀速度控制，得到的袖带压往 往是先快后慢非线性曲线，类似指数衰减的过程，如图2和图3所示。一 方面，刚开始减压速度太快，平均压到收缩压之间的脉搏波数量过少；另 一方面，平均压之后的减压速度过慢，脉搏波数量冗余，造成减压时间过 长，从而出现不可避免的缺点和问题：如测量者手臂容易充血麻痹，出现 明显的压迫感，舒适性大打折扣，又如减压速度不均匀，脉搏波包络不明 显，导致测量不稳定结果精度不高。只有根据个体差异进行均速的减压， 才能获得合适数量的脉搏波以及脉搏波包络，并最终得到稳定精确的血压 值。
类似地，如图4所示，还有部分电子血压计直接在充气(加压)过程 中检测脉搏波信号，以实现血压参数测量的方法。同样的，此类血压计也 应在合理的减压速度(速率)控制之下进行。但是，如图5所示，受袖带 作为弹性容器对压力释放特性，以及气阀减压特点等因素的影响，只靠恒 定电压(或电流)进行气阀速度控制，得到的袖带压往往是先快后慢非线 性曲线。因此存在和上述减压测量技术同样的问题。
因此只有根据个体差异进行均速控压，才能获得合适数量的脉搏波以 及脉搏波包络，并最终得到稳定精确的血压值。然而目前国内大部分电子 血压计厂商仍采用上述第一代技术方案。
而欧姆龙等极少数业内领先厂商已淘汰了上述技术方案，开始采用电 子控制排气阀伺服技术(第二代技术方案)，进行负反馈式的排气阀减压速 度调整以保证匀速减压。但目前采用的电子控制排气阀伺服技术测量时还 是存在明显的缺点和不足，主要表现在：
目前该技术在实际实施过程中通常只是恒定在某一速率，如5mmHg 每秒(比如欧姆龙的全自动电子血压计)，虽然人体的正常生理状态下平均 心率为75左右，但人体的生理波动很大，特别在运动或病理状态下，心率 往往偏离正常值，比如：运动员或体力劳动者心率平静状态下往往会低于 每分钟60次，而发烧病人可达100次以上。显然，这种情况下以固定的 减压速度采集到的脉搏信号个数会出现冗余或者不足，不利于血压参数的 计算，影响测量精度，因此固定的升压或减压速率并不能适应个体的差异 测量，反而造成受测群体的局限化。
另一方面，由于个体的差异，脉搏波有强弱之分，比如肥胖以及缺少 锻炼者的脉搏较弱，体力劳动或粗壮者的脉搏一般较强，他们的脉搏幅度 往往相差悬殊。需要对脉搏信号进行个体差异化的放大调理，以提取合适 幅度的脉搏波信号。目前一般在放大调理电路中，通过模拟开关调节放大 电阻阻值来实现，调节过程需要外部附加电路，实现需要一定硬件成本， 同时也增加了仪器体积以及功耗。
发明内容
本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种血压计，可以解决 心律不齐的测量者在测量血压时测量结果准确度低的问题。实施该血压计 可以保证心率或心律不齐的测量者在测量过程中的脉搏间压力差值保持一 致，从而提高血压测量的准确度。
为了解决上述技术问题，第一方面，本发明实施例提供了一种提高无 创血压计测量准确度的气阀控制方法，其中所述血压计具有袖带，所述方 法包括步骤：
控制所述气阀快速充气直至所述袖带上的压力上升至规定压；
控制所述气阀慢速放气至检测到第一个脉搏信号时关闭气阀；
在每个脉搏信号上升沿结束后，控制所述气阀进行快速放气，当所述 袖带上的压力下降了一个预设的压力差值时，随即关闭所述气阀直至下一 个脉搏信号上升沿结束。
可选的，在每一个脉搏信号的上升沿结束后，记录所述上升沿的高度 作为该脉搏的强度，当检测到所述脉搏强度小于预设的阈值时，控制所述 气阀快速放出所有气体。其中所述阈值可以是绝对值，或者是根据本次测 量中其他脉搏的强度通过自适应算法获得的阈值。
可选的，当持续检测不到脉搏信号的时间超过预设的阈值时，控制所 述气阀快速放出所有气体。其中所述阈值可以是绝对值，或者是根据本次 测量中其他脉搏的间隔通过自适应算法获得的阈值。
第二方面，本发明实施例还提供了另一种提高无创血压计测量准确度 的气阀控制方法，其中所述血压计具有袖带，所述方法包括步骤：
控制所述气阀慢速充气直至所述血压计检测到第一个脉搏信号时关闭 所述气阀；
在每个脉搏信号上升沿结束后，控制气阀快速充气直至所述袖带上的 压力上升一个预设的压力差值，然后关闭气阀直至下一个脉搏信号上升沿 结束，当预设结束条件被满足时，控制所述气阀快速放出所有气体。
可选的，在每一个脉搏信号的上升沿结束后，记录所述上升沿的高度 作为该脉搏的强度，所述预设结束条件指检测到所述脉搏强度小于预设的 阈值。其中所述阈值可以是绝对值，或者是根据本次测量中其他脉搏的强 度通过自适应算法获得的阈值。
可选的，所述预设预设条件还可以是指持续检测不到脉搏信号的时间 超过预设的阈值。其中所述阈值也可以是绝对值，或者是根据本次测量中 其他脉搏的间隔通过自适应算法获得的阈值。
第三方面，本发明实施例提供了一种血压计，用于实施提高血压计测 量准确度的方法，其中所述血压计具有袖带，所述方法包括步骤：
对所述袖带进行快速加压至所述袖带上的压力上升至规定压；
对所述袖带进行慢速减压至检测到第一个脉搏信号时停止减压；
在每个脉搏信号上升沿结束后，对所述袖带进行快速减压直至所述袖 带上的压力下降一个预设的压力差值，然后停止减压直至下一个脉搏信号 的上升沿结束，此间，在每个所述脉搏信号上升沿结束后，记录所述上升 沿的高度并将其作为相应压力下的脉搏强度；
根据所记录的脉搏强度得出血压结果。
进一步的，所述记录所述上升沿的高度并将其作为相应压力下的脉搏 强度包括：
设每次自停止减压起至再度开始减压期间所述袖带上压力的变化曲线 为P(t)，利用求导法获得此曲线的最大值和最小值，将所述最大值和最小值 之差作为该压力下的脉搏强度。
进一步的，预设敏感参数d，依据公式 F(t)＝(P(t+d)-P(t)+P(t+d-1)-P(t-1)+P(t+d-2)-P(t-2)+……+P(t)-P(t-d))/(d+1)求 得以t时刻为中心的斜率特征F(t)；
按t增大的方向求F(t)，直至F(g)大于等于预设参数e；
继续按t增大的方向求F(t)，直至F(h)<＝0；
自t＝h-1开始，按t减小的方向求F(t)，直至F(i)<＝0；
将P(h)-P(i)作为该压力下的脉搏强度。
第四方面，本发明实施例还提供另一种血压计，用于实施提高血压计 测量精度的方法，其中所述血压计具有袖带，所述方法包括步骤：
对所述袖带进行慢速加压直至所述血压计检测到第一个脉搏信号时停 止加压；
在每个脉搏信号上升沿结束后，对所述袖带进行快速加压直至所述袖 带上的压力上升一个预设的压力差值，然后停止加压直至下一个脉搏信号 上升沿结束，在此期间，在每个所述脉搏信号上升沿结束后，记录所述上 升沿的高度，并将其作为相应压力下脉搏强度，当预设结束条件被满足时， 快速释放所有压力；
根据记录的脉搏强度得出血压结果。
进一步的，所述记录所述上升沿的高度，并将其作为相应压力下脉搏 强度包括：
设每次自停止加压起至再度开始加压期间所述袖带上压力的变化曲线 为P(t)，利用求导法获得此曲线的最大值和最小值，将所述最大值和最小值 之差作为该压力下的脉搏强度。
进一步的，预设敏感参数d，依据公式 F(t)＝(P(t+d)-P(t)+P(t+d-1)-P(t-1)+P(t+d-2)-P(t-2)+……+P(t)-P(t-d))/(d+1)求 得以t时刻为中心的斜率特征F(t)；
按t增大的方向求F(t)，直至F(g)大于等于预设参数e；
继续按t增大的方向求F(t)，直至F(h)<＝0；
自t＝h-1开始，按t减小的方向求F(t)，直至F(i)<＝0；
将P(h)-P(i)作为该压力下的脉搏强度。
实施本发明实施例，具有如下有益效果：
1、免除升压或减压过程中对升压速度或减压速度需要在一定范围内接 近匀速进行的要求。
2、保证不同心率或心律不齐的测量者在测量过程中的脉搏间压力差值 保持一致。
3、相较于第一代技术方案，血压计测量准确度得到提升。
4、相较于第二代技术方案，血压计硬件成本更低。
附图说明
图1是现有的减压时测量技术的示意图；
图2是现有的减压时测量技术实际压力曲线示例图；
图3是现有的减压时测量技术实际压力曲线示意图；
图4是现有的升压时测量技术的示意图；
图5是现有的升压时测量技术实际压力曲线示意图；
图6是本发明实施例提供的一种提高无创血压计测量准确度的气阀控 制方法的流程图；
图7是本发明实施例提供的具有一种结束条件的气阀控制方法的示意 图；
图8是本发明实施例提供的具有另一种结束条件的气阀控制方法示意 图；
图9是本发明实施例提供的一种提高无创血压计测量准确度的气阀控 制方法的流程图；
图10是本发明实施例提供的一种提高无创血压计测量准确度的气阀控 制方法的流程图；
图11是本发明实施例提供的具有一种结束条件的气阀控制方法的示意 图；
图12是本发明实施例提供的具有另一种结束条件的气阀控制方法的示 意图；
图13是本发明实施例提供的一种提高无创血压计测量准确度的气阀控 制方法的流程图；
图14是本发明实施例提供的一种血压计实施提高血压计测量准确度的 方法的流程图；
图15是本发明实施例提供给的计算脉搏强度的方法的示意图；
图16是本发明实施例提供的一种血压计实施提高血压计测量准确度 的方法的流程图；
图17是本发明实施例提供给的计算脉搏强度的方法的示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本 发明作进一步地详细描述。
本发明是针对电子血压计的改进方法，本发明实施例中所涉及的血压 计具有袖带。图6为本发明实施例提供的一种提高无创血压计测量准确度 的气阀控制方法的流程图。如图6所示，所述方法包括步骤：
A01,控制所述气阀快速充气直至所述袖带上的压力上升至规定压。
A02,控制所述气阀慢速放气至检测到第一个脉搏信号时关闭所述气阀。
A03,判断脉搏的上升沿是否结束，如果是，则进入步骤A04。
A04,控制所述气阀以最快速度进行放气。
A05，判断所述袖带上的压力是否下降了一个预设的压力差值，如果是， 进入步骤A06，否则，返回步骤A04。
A06，关闭气阀停止放气，进入步骤A03。
实施上述实施例提供的气阀控制方法，可以实现阶梯状等压放气，因 此无论测量者的心率如何，血压计所测得的两个脉搏间的压力差均一致， 因此获得的血压结果能保持一致的准确度。同时，实施上述实施例提供的 气阀控制方法，可以起到自适应心律不齐患者的脉搏的效果，即不会因为 心律不齐患者脉搏时间点的不稳定而影响血压结果的准确度。再者，由于 通过气阀进行放气是一个机械动作，而传统血压计在整个测量过程中持续 放气，因此在测量脉搏强度时，气阀将不可避免地会产生干扰信号，影响 测量数据的信噪比。而在本发明实施例中，控制气阀快速放气至指定压力 后就关闭所述气阀，因此能够避免在测量数据时产生不需要的机械干扰， 从而可以进一步提高血压计测量的准确度。此外，同样由于气阀关闭，可 保持每个压力阶梯内整体压力斜率为零，省去了传统方法为了保持稳定压 力下降速率而做的复杂工作，也避免了压力下降速率不稳定时导致的脉搏 高度计算偏差。在压力斜率为零的情况下，脉搏强度的计算非常简单，只 需要将脉搏的上升沿高度作为该脉搏强度即可，本发明实施例提供的气阀 控制方法具有足够的时间供血压计算出脉搏强度，从而得出准确的血压结 果。
容易理解，在上述气阀控制方法中，当所述袖带中的气体被放完之时 血压计测量便停止，气阀控制也相应地结束。然而作为优选，还可以在本 发明实施例提供的气阀控制方法中设定结束条件。即当所述结束条件被满 足时，便控制气阀快速将袖带内气体放尽，从而更快的结束测量。可选的， 在每个脉搏信号的上升沿结束后，计算所述上升沿的高度作为该脉搏的强 度，所述结束条件可以是所述脉搏强度小于预设的阈值。也就是说，当检 测到所述脉搏强度小于预设的阈值时，控制所述气阀快速放出所有气体， 结束血压测量，如图7所示。其中所述阈值可以是绝对值，或者是根据本 次测量中其他脉搏的强度通过自适应算法获得的阈值。作为另一种优选， 所述结束条件可以设为持续检测不到脉搏信号的时间超过预设的阈值。也 就是说，当持续检测不到脉搏信号的时间超过预设的阈值时，控制所述气 阀快速放出所有气体，结束血压测量，如图8所示。同样的，所述阈值可 以是绝对值，或者是根据本次测量中其他脉搏的强度通过自适应算法获得 的阈值。
上述两种结束条件可以单独使用，也可以一起使用。作为优选的，图9 是本发明实施例提供的一种提高无创血压计测量准确度的气阀控制方法的 流程图。在这个实施例中，当上述两种结束条件中任意一个被满足时，便 控制所述气阀快速放出所有气体，结束血压测量。具体的，所述方法包括 步骤：
A11，控制所述气阀快速充气直至所述袖带上的压力上升至规定压。
A12，控制所述气阀慢速放气至检测到第一个脉搏信号时关闭所述气阀。
A13，判断脉搏上升沿是否结束，如果是，进入步骤A14。
A14，判断脉搏强度是否低于预设的阈值，如果是，进入步骤A19,否 则，进入步骤A15。
A15，控制所述气阀以最快速度进行放气。
A16，判断所述袖带上的压力是否下降了一个预设的压力差值，如果是， 进入步骤A17，否则，返回步骤A15。
A17，关闭所述气阀停止放气。
A18，判断检测不到脉搏信号的时间是否超过预设的阈值，如果是，进 入步骤A19，否则，返回步骤A13。
A19,控制所述气阀快速放出所有气体。
在上述实施例中，当任意结束条件被满足便释放所有气体以结束血压 测量，因此可以在保证有效测量数据的基础上，缩短测量时间。
与上述两个实施例相对应的，图10所示为另一个本发明实施例提供的 一种提高无创血压计测量准确度的气阀控制方法的流程图。不同于上述两 个实施例的在降压过程中测量血压信号的气阀控制方法，图10所示实施例 提供的方法是适用于在升压过程中测量血压信号的气阀控制方法，具体所 述方法包括步骤：
B01，控制所述气阀慢速充气至检测到第一个脉搏信号时关闭所述气阀。
B02，判断脉搏上升沿是否结束，如果是，进入步骤B03。
B03，控制所述气阀以最快速度进行充气。
B04，判断袖带上的压力是否上升了一个预设的压力差值，如果是，进 入步骤B05，否则，返回步骤B03；
B05，关闭所述气阀停止充气，返回步骤B02。
与前述的实施例类似，实施上述实施例提供的气阀控制方法，可以实 现阶梯状等压充气，因此无论测量者的心率如何，血压计所测得的两个脉 搏间的压力差均一致，因此获得的血压结果能保持一致的准确度。同时， 实施上述实施例提供给的气阀控制方法，可以起到自适应心律不齐患者的 脉搏的效果，即不会因为心律不齐患者脉搏时间点的不稳定而影响血压结 果的准确度。再者，由于通过气阀进行充气是一个机械动作，而传统血压 计在整个测量过程中持续充气，因此在测量脉搏强度时，气阀将不可避免 地会产生干扰信号，影响测量数据的信噪比。而在本发明实施例中，控制 气阀快速充气至指定压力后就关闭所述气阀，因此能够避免在测量数据时 产生不需要的机械干扰，从而可以进一步提高血压计测量的准确度。此外， 同样由于气阀关闭，保持每个压力阶梯内整体压力斜率为零，省去了传统 方法为了保持稳定压力上升速率而做的复杂工作，也避免了压力上升速率 不稳定时导致的脉搏高度计算偏差。在压力斜率为零的情况下，脉搏强度 的计算非常简单，只需要将脉搏的上升沿高度作为该脉搏强度即可，本发 明实施例提供的气阀控制方法具有足够的时间供血压计计算出脉搏强度， 从而得出准确的血压结果。
同样与前述实施例类似的，在另一个优选的实施例提供的提高无创血 压计测量准确度的气阀控制方法中，加入了结束条件。所述结束条件可以 所述脉搏强度小于预设的阈值。也就是说，当检测到所述脉搏强度小于预 设的阈值时，控制所述气阀快速放出所有气体，结束血压测量，如图11所 示。所述结束条件也可设为持续检测不到脉搏信号的时间超过预设的阈值。 也就是说，当持续检测不到脉搏信号的时间超过预设的阈值时，控制所述 气阀快速放出所有气体，结束血压测量，如图12所示。具体的，如图13 所示，所述方法包括步骤：
B11，控制所述气阀慢速充气至检测到第一个脉搏信号时关闭所述气阀。
B12，判断脉搏上升沿是否结束，如果是，进入步骤B13。
B13，判断脉搏强度是否低于预设的阈值，如果是，进入步骤B18，否 则进入步骤B14。
B14，控制所述气阀以最快速度进行充气。
B15，判断所述袖带上的压力是否上升了一个预设的压力差值，如果是， 进入步骤B16，否则，返回步骤B14。
B16，关闭所述气阀停止充气。
B17，判断检测不到脉搏信号的时间是否超过预设的阈值，如果是，进 入步骤B18，否则返回步骤B12。
在上述实施例中，当任意结束条件被满足便释放所有气体以结束血压 测量，因此可以在保证有效测量数据的基础上，缩短测量时间。
本发明实施例还提供一种血压计，用于实施提高血压计测量准确度的 方法，如图14所示，所述方法包括步骤:
C1，对所述袖带进行快速加压直至规定压。
C2，对所述袖带进行慢速减压直至检测到第一个脉搏信号时停止减压。
C3，判断所述脉搏的上升沿是否结束，如果是进入步骤C4。
C4，计算并记录所述脉搏强度。
C5，判断所述脉搏强度是否低于预设的阈值，如果是，进入步骤C10， 否则，进入步骤C6。
C6，以最快速度对所述袖带进行减压。
C7，判断所述袖带上的压力是否下降了一个预设的压力差值，如果是， 进入步骤C8，否则返回步骤C6。
C8，停止减压。
C9，判断检测不到脉搏信号的时间是否超过预设的阈值，如果是，进 入步骤C10，否则返回步骤C3。
C10，快速释放所有压力。
C11，根据记录的脉搏强度得出血压结果。
其中所述步骤C4所述计算脉搏强度具体可以是：如图15所示，设每 次自停止减压起至再度开始减压期间所述袖带上压力的变化曲线为P(t)，利 用求导法获得此曲线的最大值和最小值，将所述最大值和最小值之差作为 该压力下的脉搏强度。
更具体的，可以预设敏感参数d，依据公式 F(t)＝(P(t+d)-P(t)+P(t+d-1)-P(t-1)+P(t+d-2)-P(t-2)+……+P(t)-P(t-d))/(d+1)求 得以t时刻为中心的斜率特征F(t)；然后按t增大的方向求F(t)，直至F(g) 大于等于预设参数e；接着继续按t增大的方向求F(t)，直至F(h)<＝0；自t＝h-1 开始，按t减小的方向求F(t)，直至F(i)<＝0；最后将P(h)-P(i)作为该压力下 的脉搏强度。
步骤C11中所述根据脉搏强度得出血压结果可以是依据任意现有技术 通过记录的脉搏强度得出血压结果。
实施上述实施例提供的提高血压计测量准确度的方法，可以实现在阶 梯状等压状态下测量脉搏信号，因此无论测量者的心率如何，其所测得的 两个脉搏间的压力差均一致，因此获得的血压结果能保持一致的准确度。 同时，实施上述实施例提供给的提高血压计测量准确度的方法，可以起到 自适应心律不齐患者的脉搏的效果，即不会因为心律不齐患者脉搏时间点 的不稳定而影响血压结果的准确度。此外，由于每个压力阶梯内整体压力 斜率为零，避免了压力下降速率不稳定时导致的脉搏高度计算偏差。在压 力斜率为零的情况下，脉搏强度的计算非常简单，只需要将脉搏的上升沿 高度作为该脉搏强度即可，本发明实施例提供的方法具有足够的时间可以 方便的算出脉搏强度，从而得出准确的血压结果。
图16为本发明另一个实施例提供的血压计，用于实施提高血压计测量 准确度的方法，如图16所示，所述方法包括步骤：
D1,对所述袖带进行慢速加压直至检测到第一个脉搏信号时停止加压。
D2，判断脉搏的上升沿是否结束，如果是，进入步骤D3。
D3，计算并记录脉搏强度。
D4，判断所述脉搏强度是否低于预设的阈值，如果是，进入步骤D9， 否则进入步骤D5。
D5，以最快速度对所述袖带进行加压。
D6，判断所述袖带上的压力是否上升了一个预设的压力差值，如果是， 进入步骤D7，否则返回步骤D5。
D7，停止加压。
D8，判断检测不到脉搏信号的时间是否超过预设的阈值，如果是，进 入步骤D9，否则返回步骤D2。
D9，快速释放所有压力。
D10,根据所记录的脉搏强度得出血压结果。
类似的，其中所述步骤D3所述计算脉搏强度具体可以是：如图17所 示，设每次自停止加压起至再度开始加压期间所述袖带上压力的变化曲线 为P(t)，利用求导法获得此曲线的最大值和最小值，将所述最大值和最小值 之差作为该压力下的脉搏强度。
更具体的，可以预设敏感参数d，依据公式 F(t)＝(P(t+d)-P(t)+P(t+d-1)-P(t-1)+P(t+d-2)-P(t-2)+……+P(t)-P(t-d))/(d+1)求 得以t时刻为中心的斜率特征F(t)；然后按t增大的方向求F(t)，直至F(g) 大于等于预设参数e；接着继续按t增大的方向求F(t)，直至F(h)<＝0；自t＝h-1 开始，按t减小的方向求F(t)，直至F(i)<＝0；最后将P(h)-P(i)作为该压力下 的脉搏强度。
步骤D10中所述根据脉搏强度得出血压结果可以是依据任意现有技术 得出血压结果。
实施上述实施例提供的提高血压计测量准确度的方法，可以实现在阶 梯状等压状态下测量脉搏信号，因此无论测量者的心率如何，其所测得的 两个脉搏间的压力差均一致，因此获得的血压结果能保持一致的准确度。 同时，实施上述实施例提供给的提高血压计测量准确度的方法，可以起到 自适应心律不齐患者的脉搏的效果，即不会因为心律不齐患者脉搏时间点 的不稳定而影响血压结果的准确度。此外，由于每个压力阶梯内整体压力 斜率为零，避免了压力上升速率不稳定时导致的脉搏高度计算偏差。在压 力斜率为零的情况下，脉搏强度的计算非常简单，只需要将脉搏的上升沿 高度作为该脉搏强度即可，本发明实施例提供的方法具有足够的时间可以 方便的算出脉搏强度，从而得出准确的血压结果。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普 通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和 润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。