CN1530070A - 利用脉搏品质值拒绝赝象 - Google Patents

Abstract

披露一种用于进行脉搏率和血压测定的方法和系统。该方法和系统包括从脉搏收集示波器的血压数据(102)、确定各个关于脉搏的特征测量的品质值(106)、根据各个品质值获得总品质评估(108)、重复收集步骤直到总品质水平被满足为止(110)和利用各个品质值确定血压和脉搏率(112)。

Description

利用脉搏品质值拒绝赝象

技术领域

本发明的范围是患者监测系统。特别是，本发明涉及用于测定患者的脉搏率和血压的血压监测方法和系统。

背景技术

人的心肌周期地收缩迫使血液流经过脉。由于这个抽出作用，压觉脉搏存在于这些动脉中并使它们周期地改变容积。这些脉搏的基线压力被称为舒张压，这些脉搏的峰压力被称为收缩压。再一个压力值，被称为“平均动脉压”(MAP)，表示血压的时间加权平均值。在监测患者的心血管状态中、在各种各样的病理学状况的诊断中和在治疗疾病中，患者的MAP和舒张压值是很有用的。所以，有一个能准确地、迅速地和非侵入地估计这些血压值的自动装置，对临床医师来说是个很大便利。

有不同的用于测量这些血压值中的一个或几个的技术和装置。特别是，一个方法涉及围绕人上臂施加一个可充气套囊并把它充气到收缩压以上以限制肱动脉中的血液流动。然后，当在肱动脉的末端部分上用听诊器听脉动音时慢慢地松压。脉动音称为科罗特科夫音，它伴随动脉中血流的再建立。随进一步减小套囊中压力，科罗特科夫音变化，并最终消失。套囊放气期间在其科罗特科夫音第一次出现的套囊压力是收缩压的非直接测量，在这些音消失的压力是舒张压的非直接测量。这个血压检测方法一般称为听诊方法。

另一个测量血压方法被称为示波器的方法。这个测量血压方法涉及围绕患者身体的四肢，例如患者的上臂，施加一个可充气套囊。然后，这个套囊被充气到患者的收缩压以上，然后在压力传感器测量套囊压力同时随时间减少压力。传感器的灵敏度是如此以致可以检测到由患者心脏音拍产生的套囊内的压力波动。随着每个音拍引起一个动脉容积的小的变化。这个小的变化被传递到充气套囊引起压力传感器检测到的套囊内的轻微压力变化。压力传感器产生表示套囊压力和与患者心脏音拍有关的一系列小的周期变化的电信号。已发现，称为“复合体”或“振动”的这些变化具有对收缩压以上和舒张压以下的施加套囊压力为最小的峰-峰值幅度。随着套囊压力从收缩压以上的水平被减小，振动大小开始单调地增长，并最后达到最大幅度。随套囊压力经过振动最大值继续减小，振动大小单调地减小。生理上，在这个最大值的套囊压力接近MAP。另外，与收缩压和舒张压相当的套囊压力的复合体(complex)幅度与依赖动脉顺从性的这个最大值有关系。在多数人口中，这个关系可以用一个拟合比率近似。因此，示波器的方法是基于以各种套囊压力检测的复合体幅度的测量。

按照示波器的方法工作的血压测量装置以各种施加的套囊压力水平检测压力复合体幅度的峰-峰值幅度。随着装置自动改变感兴趣范围上的套囊压力，这些复合体幅度以及施加的套囊压力被一起储存。这些峰-峰值复合体幅度界定一个示波器的“包迹”和被鉴定求最大值和其近似等于MAP的有关的套囊压力。在产生与最大值有某个固定关系的峰-峰值复合体幅度的MAP值以下的套囊压力被标明为舒张压。同样地，在导致具有与那个最大值有某个固定关系的幅度的复合体的MAP值以上的套囊压力被标明为收缩压。在收缩压和舒张压的振动幅度对在MAP的最大值的比率根据经验被得出，并根据本专业的普通技术人员的喜好假定变化标准。一般地，这些比率处在40％到80％的范围。

测定血压估计值的一个方法是，计算上将一条曲线与对测定期间由复合体幅度与血压监测器测量的套囊压力数据点比较界定的示波器的包迹拟合。然后，可以用该拟合曲线计算MAP值的估计值，MAP值的估计值大约在拟合曲线的最大值处，因而，通过求对其的一级微商等于零的拟合曲线上的点很容易被确定。根据这个最大值数据点，通过求曲线上的最大复合体幅度的固定百分比和利用有关的套囊压力标准作为收缩压和舒张压估计值，可以计算收缩压和舒张压。用这个方式，可以求和最终由示波器的装置输出收缩、MAP和舒张动脉压的非直接估计值。曲线拟合技术具有平滑包迹信息的值，以致使赝象变化最小和在血压计算中无单个点占优势。这导致较准确的估计值。也可以储存曲线拟合，供在一定压力标准估计复合体大小的将来使用。

然而，这些计算的可靠性和重复性较明显地依赖于准确测定振动复合体的幅度的能力。有若干对准确测定和可靠的振动幅度测定的障碍。首先，由患者运动和其它作用引起的赝象经常出现。这些赝象重叠在想要的示波器的信号上，使其畸变。其次，典型的示波器的非侵入血压监测器会用带通滤波通道检测和测量脉搏。虽然这种带通滤波具有良好的消除很大数量噪声的效果，但它能使示波器的信号的需要的和真正的生理分量畸变。例如，必须设置带通滤波器的高通部分的截止频率帮助消除低频赝象，然而这同一滤波器也消除由心脏音拍产生的信号频率。这种情况使信号畸变引起测量误差。因此，存在有对一种系统和方法的需要，这种系统和方法利用品质值和双通道信号处理有效地鉴别真的和错误的脉搏数据。

发明内容

本发明的一个实施例提供一种进行脉搏率和血压测定的方法。这种方法包括从脉搏收集示波器的血压数据、测定和储存用于脉搏的特征测量的各个品质值、根据各个品质值获得总品质评估、重复收集步骤直到总品质评估满足一个阈值为止，以及根据示波器的血压数据测定血压和脉搏率。

本发明的另一个实施例提供一种进行脉搏率和血压测定的方法。这种方法包括按在至少一个滤波器处通过套囊压力信号处理示波器的波形数据。另外，该方法还包括鉴定示波器的波形数据是否满足匹配准则，匹配准则包括确定和储存用于脉搏的特征测量的各个品质值，根据各个品质值获得总品质评估以及收集数据直到满足预定的总品质极限为止。此外，该方法还包括根据示波器的血压数据测定血压和脉搏率。

本发明的另一个实施例提供一种用于测量血压和脉搏率的设备。这种设备包括可充气的套囊、加压设备、套囊压力传感器和编程控制装置，加压设备与套囊连接用于通过使套囊充气或放气有选择地施加压力，套囊压力传感器与套囊连接用于检测套囊压力和血压振动。可以配置编程控制装置以控制压力套囊和加压设备，从脉搏收集示波器的血压数据，确定用于脉搏的特征测量的各个品质值，根据各个品质值获得总品质评估，继续收集数据直到总品质评估满足一个阈值为止，以及根据示波器的血压数据测定血压和脉搏率。

本发明的另一个实施例提供一种用于进行脉搏率和血压测定的系统。这种系统包括用于从脉搏收集示波器的血压数据的装置和用于确定和储存用于脉搏的特征测量的各个品质值的装置。另外，该系统还包括用于根据各个品质值获得总品质值的装置，用于收集数据直到总品质评估满足一个阈值为止的装置，以及用于根据示波器的血压数据测定血压和脉搏率的装置。

本发明的另一个实施例提供一种计算机程序系统，这种计算机程序系统包括具有用于使计算机系统中的至少一个处理器能够进行脉搏率和血压测定的计算机逻辑的计算机可用媒体，该媒体包含用于通过在至少一个滤波器处通过套囊压力信号处理示波器的血压数据的装置。另外，该计算机程序系统还包括用于鉴定示波器的血压数据是否满足匹配准则的装置，该匹配准则包括测定和储存有关的用于脉搏的特征测量的各个品质值，根据各个品质值获得总品质评估，以及收集数据直到满足预定的总品质极限为止。此外，该计算机程序系统还包括根据示波器的血压数据测定血压和脉搏率的装置。

附图说明

图1是按照本发明实施例的非侵入血压监测系统图。

图2显示具有表示为时间函数(或套囊压力)的示波器的脉搏幅度的关于正常示波器的非侵入血压测定的典型波形。

图3是按照本发明实施例的确定血压和脉搏率一般过程的流程图。

图4A是表示如何按照本发明实施例确定斜率的典型示波器的复合体。

图4B是表示如何按照本发明实施例确定幅度的典型示波器的复合体。

图4C是表示如何相对已调整的基线调整幅度的典型示波器的复合体。

图4D是表示按照本发明实施例的到峰值的时间的典型示波器的复合体。

图4E是表示按照本发明实施例的复合体的收缩部分和舒张部分的面积的典型示波器的复合体。

图4F是典型的ECG信号和相应的压力复合体。

图4G是用低通和带通滤波器的双通道滤波的例子。

图4H是表示互相相对的第1和第2脉搏周期。

图5是按照本发明实施例确定血压和脉搏率的一般过程的流程图。

图6是按照本发明实施例确定血压和脉搏率的过程的一部分的流程图。

图7是按照本发明实施例确定血压和脉搏率的过程的一部分的流程图。

具体实施方式

图1表示人被实验者的臂戴充满气时能够阻塞肱动脉的传统可充气套囊101。随着用具有排气管103的放气阀102使套囊101放气，逐渐松开动脉阻塞。套囊101经放气阀102的放气由微处理器107经控制线116来控制。

压力传感器104由导管(管子、软管等)105连接到套囊101用于检测那里的压力。按照传统技术，动脉中的压力振动由套囊101中的压力计量器的变化来检测，并且这些压力振动由传感器104转换成电信号和通过路径106连接到微处理器107用于处理。另外，加压空气源109经导管110通过充气阀111和导管112连接到压力套囊101。充气阀111经过接线113由微处理器107来控制。并且，放气阀102通过导管114经分支连接115连接通到套囊101的导管112。

图2显示具有表示为时间函数(或套囊压力)的示波器的脉搏幅度的关于正常示波器的非侵入血压测定的典型波形。两个波形被示出。曲线121表示可充气套囊的总套囊压力，而曲线123表示关于示波器的复合体的测量峰值脉搏幅度。如可以看到的，套囊首先被充气到最大压力120，然后按一系列的小增量步幅被减少，如像步幅122、124、126那样。对应于每个脉搏的振动128在每个增量套囊压力处被测量。每个振动的峰值脉搏幅度(PPA)随每个套囊压力增量增加直到PPA在套囊压力129处达到最大。PPA随每个接着的套囊压力的减小而减少。因此，在步幅129处的套囊压力代表患者的MAP，并且患者的收缩压和舒张压可以从那里被确定。虽然图2用压力步幅表示增量减少，但是与上面相同的测定也可以按照压力随时间连续或线性的减少而不是增量步幅进行。该方法也可以应用在根据充气测量血压的监测器中。

图3表示按照本发明实施例的确定血压和脉搏率的一般过程。在步骤102从脉搏收集示波器的包迹血压数据。然后在步骤104为检测复合体滤波数据。然后根据最小滤波的复合体进行有关特征测量。接着在步骤106计算各个品质值(或“品质因数”)用于脉搏的特征测量。然后在步骤108过程获得总品质评估。另外，如果在步骤110认为有必要，过程重复到步骤102。最后，在步骤112可以确定血压和脉搏率。

下面的讨论将较详细地论及品质值的问题。关于赝象的脉搏鉴定发生在两个水平上。第一个是当收集振动时，第二个是当为产生血压和脉搏率值鉴定振动时。每个测量的脉搏特征都具有一个相关的品质值(Q)。这个Q是利用从当前测定的脉搏振动的信息以及从以前的血压测定的信息被计算出的。例如，测量的特征包括平均斜率和幅度。利用把当前振动与以前振动比较的算法确定对这些中的每一个的品质值。当在被鉴定的复合体的特征具有与来自不同脉搏或源的相同的幅度时，高品质得出。当在被比较的特征是不同幅度的时，低品质得出。品质计算具有量化这个特征一致性的目标。当有一致时，品质计算产生高品质；当有不一致时，产生低品质。用这种方法，当决定在接受示波器的脉搏时采取的过程时，品质计算具有为较简单使用而将比较规则化的意向。

随测定进行，用特征测量更新和储存品质值。利用给各个品质值加权的函数计算总品质值。算法将继续收集振动直到总品质值足够高或在一个压力步幅超过最大时间为止。对于所有的脉搏，甚至被拒绝的脉搏，都储存抽样数据、它们有关的特征测量和品质因数。当算法已收集足够的振动试图产生数值时，鉴定包括品质值的脉搏数据以确定血压和脉搏率。在这个水平上，对接受或拒绝振动的决定的一个输入量是品质值。

一些品质函数的例子是：

1、脉搏周期品质函数(PPQ)被定义为：

PPQ(PP₁，PP₂)＝100-(|PP₂-PP₁|×100/PP₁)

其中，PP₁是第1脉搏周期(例如，图4H上的脉搏周期60)，PP₂是第2接着的脉搏周期(例如，图4H上的脉搏周期62)。品质因数一般地可以在0和100之间数值的范围上取。一般用于确定两个复合体就脉搏周期来说是否互相一致的脉搏周期品质因数阈值是70。注意，这个公式提供了一个可以很容易地用于决定过程的数字。为脉搏周期接受，70的PPQ阈值要求PP₂是在PP₁的+/-30％以内。

2、用于使在套囊压力的脉搏幅度合格的峰值匹配品质函数(MPKQ)被定义为：

MPKQ(PK₁，PK₂)＝100-(|PK₂-PK₁|-3)×200/(PK₁+PK₂)

其中，PK₁是第一脉搏的幅度(见图4B和4C)，PK₂是第二脉搏的幅度。一般地，用于峰值匹配品质的阈值是75。为脉搏幅度接受，这要求0.78×PK1-3.43＜PK2＜1.28×PK1+3.43成立。

3、斜率品质函数(SLPQ)被定义为：

SLPQ(SLP₁，SLP₂)＝100-(|SLP₂-SLP₁|)×200/(SLP₁+SLP₂)

其中，SLP₁是关于第一复合体的斜率，SLP₂是第二复合体的斜率。一般地，用于斜率品质的阈值是50。这意味着，为斜率接受，0.60×SLP₁＜SLP₂＜1.67×SLP₁必须成立。

4、到峰值品质函数(T2PQ)的时间被定义为：

T2PQ(T₁，T₂)＝100-(|T₂-T₁|)×200/(T₁+T₂)

其中，T₁是到第一复合体的峰值的时间，T₂是到第一复合体的峰值的时间。一般地，用于斜率品质的阈值是50。这意味着，为斜率接受，0.60×T₁＜T₂＜1.67×T₁必须成立。注意，这最后两个品质函数是相同形式的。因此，对于许多必须被比较的特征，标准品质函数可以被定义为：

Quality(X₁，X₂)＝100-(|X₂-X₁|)×200/(X₁+X₂)

5、最后斜率品质函数(LSLPQ)被定义为：

LSLPQ(SLP₁，LSLP₂)＝Quality(SLP₁，LSLP₂)

其中，SLP₁是关于第一复合体的斜率，LSLP₂是从以前测定的压力步幅得到的第二复合体的斜率。

6、到峰值品质函数(LT2Q)最后时间被定义为：

LT2PQ(T2P₁，LT2P₂)＝Quality(T2P₁，LT2P₂)其中，T2P₁是到第一复合体峰值的时间，LT2P₂是到从以前测定的压力步幅得到的第二复合体峰值的时间。

7、包迹品质函数(ENVQ)的定义是较复杂的，因为对于最佳算法性能需要利用不同的复合体大小比较。基本上，包迹品质是复合体大小和利用最后曲线拟合用于复合体大小预测的值之间的比较。实际用于比较中的函数在包迹建立过程的不同阶段有变化。在计算包迹品质过程中，使用以下4个函数：

QNORM(X₁，X₂)＝100-(|X₂-X₁|)×100/(X₁).

QADJ1(X₁，X₂)＝100-(|X₂-2×X₁|)×100/(2×X₁).

QADJ2(X₁，X₂)＝100-(|X₂-0.875×X₁|)×100/(0.875×X₁).

QADJ3(X₁，X₂)＝100-(|X₂-1.125×X₁|)×100/(1.125×X₁).

对于ENVQ函数，X₁是从在目前测定期间获得的第一复合体的复合体大小，X₂是从利用以前曲线拟合预测复合体大小获得的复合体大小。包迹品质计算在于首先决定哪个阶段是适用的。当套囊压力在收缩值以上时利用ENVQ的阶段1，当套囊压力在MAP的邻近时收缩值以上时利用阶段2，以及对所有其它套囊压力水平利用阶段3。

对阶段1，ENVQ(X₁、X₂)是：

如果X₁≤X₂，则ENVQ(X₁、X₂)＝QNORM(X₁、X₂)；

如果X₂＜X₁≤2×X₂，则ENVQ(X₁、X₂)＝100；

如果X₁＞2×X₂，则ENVQ(X₁、X₂)＝QADJ1(X₁、X₂)。

对阶段2，ENVQ(X₁、X₂)是：

如果X₁≤0.5×X₂，则ENVQ(X₁、X₂)＝1；

如果X₁≥2×X₂，则ENVQ(X₁、X₂)＝1；

如果0.5×X₂＜X₁≤0.875×X₂，则ENVQ(X₁、X₂)＝QADJ2(X₁、X₂)；

如果0.875×X₂＜X₁＜2×X₂，则ENVQ(X₁、X₂)＝QADJ3(X₁、X₂)。

对阶段3，ENVQ(X₁、X₂)是：

如果X₁≤0.5×X₂，则ENVQ(X₁、X₂)＝1；

如果X₁≥2×X₂，则ENVQ(X₁、X₂)＝1；

如果0.5×X₂＜X₁＜2×X₂，则ENVQ(X₁、X₂)＝QNORM(X₁、X₂)。

8、根据所有特征测量的总品质Q可以是作为关于个别复合体的可接受性的最后测定的有用的计算。依赖于某些个别特征品质的可能总品质函数是

       Q(MPJQ，SLPQ，PPQ，ENVQ)＝

       ([MPKQ×SLPQ)/100×T2PQ]/50+[(PPQ+ENVQ)/2])/3.

9、到峰值函数(Q2P)的QRS被定义为：

       QRS2P(EM₁，EM₂)＝100-(|EM₂-EM₁|)×100/EM₁)

其中，EM₁是从ECG QRS复合体中的R-波到示波器的脉搏的峰值的时间周期(例如，图4F中到峰值的T-QRS)，EM₂是从接着的脉搏的相同点之间的时间周期。一般用于确定就到峰值QRS来说两个复合体是否互相一致的阈值是70。再注意，这个公式提供可以很容易地用于决定过程。对于图4F所示复合体的从QRS到底脚的周期，可以计算同样的函数。

可以从脉搏的形状计算复合体品质的另一个量度。如图4E所示，可以把复合体分成两部分A_S(43)和A_D(44)，它们代表在复合体的收缩和舒张部分上的面积。从在3个点P_FT1(46)、TP_MAX(47)和P_MAX(A_ST)(48)之间划的三角形的面积和从在3个点P_FT2(45)、TP_MAX(47)和P_MAX(A_DT)(48)之间划的三角形的面积可以计算另一量度的这些面积。比率A_D/A_DT和定义形状参数。该形状参数能作为套囊压力的函数改变。例如，当套囊压力在MAP以上时，它会比1小；当套囊压力在MAP以下时，它会比1大。然而，在一个套囊压力或在从当血压还未改变时以前测定的相同套囊压力预期形状参数应该对不同的脉搏匹配。

应该注意到，上述品质值只是示范性的。如本专业技术人员会认识到的，可以构制和使用任何数目变量的这些以及其它品质值。

参照图5，表示按照本发明实施例确定血压和脉搏率过程的一部分。具体说，图5表示利用脉搏品质值和双通道信号处理拒绝赝象的过程150。在步骤152，该过程的第一步是充气套囊到想要的最大压力。在充气套囊后，在步骤154，使套囊放气到下一个压力步幅。虽然套囊放气发生后马上采集任何数据，会理解到，也可以在充气期间或执行第一次放气步幅之前采集数据。一旦套囊放气，在步骤156处理非侵入血压振动和ECG信号。图6A和6B更详细地表示步骤156，在下面说明它们。在完成步骤156后，在步骤158判定是否任何振动在数据中出现。如果没有任何振动出现，过程进行到步骤168，在那里鉴定是否已超过规定的时间。但是，如果有振动出现，过程进行到步骤160，在那里判定振动是否满足特定的匹配准则。在图7更详细地说明步骤160，在下面讨论这个步骤。如果振动不满足匹配准则，在步骤162判定在压力步幅规定时间是否已超过(例如，超时)。按照工业标准和惯例在特定情况下规定时间可以变化。在放气到一个新套囊压力水平后允许特定数量的时间搜索复合体；如果在这个期间没发现复合体，则步幅超时发生，对于该步幅不记录任何包迹信息，算法进行以放气到一个新套囊压力水平。如果对于该压力步幅规定时间已超过，过程150在步骤170被中止。但是，如果规定时间还未超过，过程返回到进行非侵入血压振动和ECG信号处理的步骤156。在步骤160如果振动满足匹配准则，在步骤164过程接受该振动。在振动被接受后，在步骤166过程鉴定测定是否完成。换句话说，过程判定是否有从振动来的足够进行血压和脉搏率测定的数据。如果在步骤166判定测定未完成，在步骤168过程鉴定规定时间是否已超过。还有的情况是在测定开始规定某数量的时间以完成一个结果。如果这个不发生测定超时出现，测定超时结束测定不发布血压值。这通过防止套囊压力长时间阻塞下面的动脉而帮助保证装置的安全，长时间阻塞下面的动脉引起不舒适或伤害。如果规定时间己超过，在步骤170过程被中止并套囊被完全放气。但是，如果规定时间还未超过，过程返回到步骤154，在那里，套囊被放气到下一个压力步幅。如果在步骤166有足够的数据，在步骤172显示血压。

图6A表示处理非侵入血压振动的步骤156的子步骤202-218，图6B示处理ECG信号(如果出现)的步骤156的子步骤250-258。如图6A所示，在步骤202识别从压力传感器来的原始套囊压力信号。然后在步骤204将该信号通过抗混淆滤波器和数字化。在步骤206，将该信号通过低通滤波器以消除从该信号来的噪声。截止频率可以按照本专业技术人员知道的工业标准变化。而相反地在步骤208，带通滤波时间抽样的原始套囊压力的信号。利用带通滤波信号帮助为脉搏特征测量找到识别抽样低通信号地方的时间点。利用两个信号流，当在一个信号流上进行测量时系统能利用带通信号流来找到重要点。这个信号流未被带通滤波器的高通分量恶化。然后在步骤210过程判定振动是否被检测。如果振动未被检测，过程在步骤212退出并进行到图5上的步骤158。如果振动被检测，过程在步骤214识别主要时间点。例如，基线和峰是可以在步骤214放置的主要时间点的例子。在步骤216，在其上主要点出现的时间被传递到低通滤波器数据。然后，在步骤218对于每个脉搏测量和储存某些特征测量(下面将详细说明)，特征测量包括幅度、脉搏周期、到峰值时间、斜率、上面积(即，在振动的收缩部分上的面积)和下面积(即，在振动的舒张部分上的面积)。在测量和储存这些值中的每一个后，过程继续到图6B上的点255。

从步骤218的特征测量的例子是如图4A所示的斜率的测定。为求斜率，首先将在步骤206的低通信号储存在延迟缓冲器中。其次，在步骤208，利用带通信号识别初始底脚点。具体说，紧接在一致上升25毫秒的斜坡前的点作为初始底脚点被识别和标记(PFOOT)。当然，25毫秒作为极限使用只是示范性的。如本专业人员会认识到的，可以使用任何数量的其它数值(例如，20毫秒、30毫秒等)。其次，在斜率小于最大斜率的25％地方和信号斜率已成为负的地方识别峰点。利用最大斜率的50％求在延迟缓冲器信号(低通信号)上的斜坡低点(图4A上的点15)，利用最大斜率的25％求斜坡高点(图4A上的点14)。平均斜率被定义为从点15进行到点14的振动波形变化除以点15和点14之间时间。这个平均斜率被用于前述的斜率品质函数(SLPQ)的计算。同样的过程可以被用来确定其它特征测量，例如，幅度、到峰值时间、振动面积等，如下面用图说明的。

图4B表示确定复合体幅度的例子。PFOOT是位于接近复合体的开始，以PMAX表示最大峰值。复合体幅度是PMAX-PFOOT。

图4C表示如何计算示波器的复合体信号中的漂移和对套囊压力的步幅放气后的初始周期中空气影响进行修正。为进行修正，围绕底脚点的瞬时滤波斜率被外推到峰值出现的时间和减去底脚和峰之间的距离。可以按照以下方程求到：PMAX-(PFOOT+Tpk x(平均dP/dt)。最大可允许修正典型上是底脚点和峰点之间的距离的25％。显然，可以利用其它对套囊压力的步幅放气后的信号基线中的漂移进行修正的方法。例如，另一个修正基线漂移的方法是计算从一个复合体的底脚点到接着的复合体的底脚点的直线和测量从这条直线到复合体的峰的脉搏幅度。

图4D表示示波器的复合体的到峰值时间Tpk。到峰值时间Tpk是从PFOOT到PMAX的时间。

图4E表示示波器的复合体的面积。除了振动的舒张部分44的面积外，也表示振动的收缩部分43的面积。以点45表示下一个振动的开始。

图4F表示ECG信号和相应的压力复合体。在图上表示出用于建立品质值的时间量度T_QRS-START和T_QRS-PK。可以用与前述的其它特征相同的方法利用这些时间特征。关于这些信号中的其它特征也可定义另外的品质函数。然后，可以以与以前给出的那些方法相同的方法构制对这些特征的品质因数。

图4G表示从按照本发明的双滤波技术产生的波形。来自套囊压力信号的血压复合体50是低通滤波的以消除从数据来的噪声。在低通滤波后，将带通滤波器应用到信号50上以产生高通信号52。带通滤波器包括消除上部曲线50的基线和允许附加点被识别和用于各种计算中的高通部分。

图4H表示第一脉搏周期60和接着的(第二)脉搏周期62。可以在点64和66之间测量脉搏周期60，又可以在点68和70之间测量脉搏周期62。

参照图6B上的步骤156，在步骤250获得ECG数据(如果被采集)。然后，在步骤252，ECG信号数据被处理以识别QRS复合体。在步骤254，R-波与实时事件的相联系。如较早讨论的，从图6A的信息被传递到步骤254后的图6B上的步骤256。在步骤256，非侵入血压脉搏的R-波和底脚之间的时间被确定(非侵入血压脉搏的R-波和峰之间的时间也同样)和储存。在这个信息被确定后，过程在步骤258中止并进行到图5上的步骤158。

参照图7，现在将较详细地说明图5所示的过程160。过程160示范如何识别复合体和如何利用匹配准则。在步骤302、304按初始化程序开始分步处理(step processing)。在步骤302初始化步骤控制变量，在步骤304初始化复合体检测和接受控制变量。然后，在步骤306过程试图获得一个复合体和在步骤308判定一个复合体是否在超时前被已经获得。如果超时在获得一个复合体之前发生，在步骤310过程停止分步处理。如果一个复合体被获得，在步骤312储存特征测量。特征测量包括幅度、斜率、上面积、下面积、到峰值时间和来自QRS时间。在储存测量后，在步骤314判定复合体是否是在这个步骤获得的第一个。如果它是第一个，过程返回到步骤306以获得更多的复合体。如果它不是第一个(即，有多个被识别的复合体)，在步骤316计算对每个复合体的品质值。如所述的，品质值、依赖于用于获得和储存的测量中的每一个的两个复合体之间的比较。

当ECG信号出现时，在步骤316也测量与QRS定时有关的品质值。一旦确定了品质值，在步骤318过程鉴定是否所有品质值在预定的阈值以上。阈值可以根据每个测定环境变化。例如，如果ECG信号存在，可以使用一个特定的阈值，但是，如果ECG信号不存在，可以使用不同的阈值(即，当ECG信号不存在时准则是宽松的，因为ECG信号的利用增加了要求)。如果品质值不在阈值以上，在步骤324过程判定是否有可以被检查的较早复合体。这意味着，过程检查最后两个被检查的复合体以外的复合体。如果没有任何较早的复合体，过程返回到步骤306。如果有可以被检查的较早复合体，过程在步骤326对于由当前压力步幅与较早复合体比较的目前复合体计算品质值。在步骤328，过程判定复合体是否满足品质阈值或者拒绝计数超越(rejectioncount override)。

拒绝计数超越是一种在不能找到高品质的复合体后允许测定进行的机制。如果一个没有可接受的品质水平的复合体被处理了，拒绝计数将递增。对每个在被鉴定的特征都保持拒绝计数。如果重复拒绝脉搏，拒绝计数将最后超过阈值，并且超过这个阈值将有效地阻止特定品质因数拒绝脉搏。这将允许测定进行到新的压力步幅或终止测定，不管无能力找到高质脉搏。当这种情况发生时，算法将试图利用具有最高总品质的复合体代表对于该步骤的示波器的数据和帮助计算血压。除了总品质的重要利用外，这是特殊的。注意，对于在鉴定复合体时所利用的特征中的每个都保持各个特征拒绝计数器以提供这个相同的放松函数。因此，如果复合体满足品质阈值或拒绝计数超越触发(rejection count override trigger)，分步处理在步骤322结束。但是，如果复合体不满足品质阈值或拒绝计数超越，用于每个复合体品质的拒绝计数将在步骤330被更新。这意味着，拒绝计数超越是随在每个步骤的时间处理放松在各个品质阈值上的要求的方法。注意，对于在鉴定复合体中使用的特征可以保持各个拒绝计数器，该鉴定复合体对每个特征提供该相同的放松函数。在步骤332，过程判定是否所有拒绝计数器都被超出。如果是那样，过程在步骤322以接受的复合体结束分步处理。如果所有拒绝计数器都未被超出，过程在步骤334判定是否有至少三个复合体。如果没有，过程返回到步骤306以便得到一个复合体。如果有至少三个复合体，过程在步骤336用匹配准则做比较，该匹配准则是高的，但从在三个最近复合体上的二个复合体匹配要求有些减少。然后，过程在步骤338判定三个复合体是否匹配。如果三个复合体不匹配，过程返回到步骤306以得到另一个复合体。如果三个复合体的确匹配，过程在步骤322以接受的复合体结束分步处理。

现在将讨论可以如何按照本发明的不同实施例来利用品质值的例子。如上面关于操作160所述的，在步骤318进行关于是否所有品质值都在各自的阈值以上的判定。例如，如果PPQ＞80和SLPQ＞60以及ENVQ＞60和T2PQ＞60以及LSLPQ＞25和LT2PQ＞25，匹配准则被满足。这个匹配应用到当前复合体和紧相邻的前面复合体。这些条件提供在匹配处理上的最严格条件。当这种情况发生时，这一步骤的二个最佳脉搏立刻被识别，并且，无需在这一步进一步搜索复合体。

关于可能的匹配的下一个水平是用于在一个步骤的当前的和以前任一的复合体的。在图7上用步骤324表示这种情况。具体说，过程判定是否MPKQ＞75和SLPQ＞50和T2PQ＞50。如果是那样，只要ENVQ＞50和PPQ＞70和LSLPQ＞25和LT2PQ＞25，匹配被识别。有效地，当在这一步骤较早的复合体与最近的复合体被比较时匹配准则被稍微缩减。但是，如果在多于六个的脉搏中一个给定的品质值(ENVQ、PPQ、LSLPQ或LT2PQ)失效，则只要MPKQ很强(即＞75)，忽略那个个别的品质值。这允许二个最佳脉搏被识别，即使它们不会是相邻的，但只发生在还未满足在前节中所述的较严格要求之后。

最后，有一个立刻指示匹配状况的另外准则。这部分算法是三脉搏匹配，在图7上用步骤334、336、338表示。过程取最后三个脉搏(P1、P2和P3，P3是最近的)并判定匹配，只要满足所有以下的：(a)被三个脉搏的开始时间定义的二个脉搏周期在互相的+/-12％以内；(b)第一个脉搏和第二个脉搏幅度都在第三个脉搏的+/-12％以内；(c)第一个脉搏和第二个脉搏的斜率在第三个脉搏斜率的+/-12％以内；(d)头二个脉搏的到峰值时间在第三个脉搏的到峰值时间的12％以内。当这个匹配状况发生时，取获得的最后二个脉搏作为对于这步骤的最佳的二个。

即使这些高品质准则不可能被满足，挑选对于一个步骤的二个最佳的脉搏还是有可能的。最佳峰值匹配部分的算法完成它。如果没有任何其它更困难的试验被通过该步骤就应结束，将取二个最佳的被识别的脉搏用作匹配。如果任何二个相邻脉搏满足准则MPKQ＞75和SLPQ＞50和T2PQ＞50，将选取二个最佳脉搏。但是，这些脉搏不必满足ENVQ＞50和PPQ＞70和LSLPQ＞25准则。然后，根据二个已经受了这个宽松的准则但具有对于该步骤的最大总Q的二个挑选二个最佳脉搏。

虽然上面用图说明和描述的本发明的实施例和应用目前是优选的，但应该明白，只是作为例子提供这些实施例。因此，本发明不限于个别实施例，而扩展到各种仍然属于这个应用范围之列的修改。

Claims (10)

1、一种进行脉搏率和血压测定的方法，它包括：

通过把套囊压力信号通过至少一个滤波器来处理波形数据(104)、(204)、(206)、(208)；

鉴定示波器的波形数据是否满足匹配准则，包括确定各个用于脉搏的特征测量的品质值(106)，根据各个品质值获得总品质评估(108)和收集数据直到预定的总品质极限被满足为止(110)；以及

根据示波器的波形数据确定血压和脉搏率(112)。

2、权利要求1的方法，其中，鉴定步骤还包括在当前测定期间更新和储存各个品质值(106)。

3、权利要求2的方法，其中，确定各个用于脉搏的特征测量的品质值(106)包括利用来自当前测定以及以前血压测定的脉搏振动信息(316)。

4、权利要求1的方法，其中，鉴定步骤还包括更新和储存各个用于特征测量的品质值，特征测量包括以下测量的至少一个：(a)幅度、(b)脉搏周期、(c)到峰值时间、(d)斜率、(e)收缩面积和(f)舒张面积(218)。

5、权利要求1的方法，其中，鉴定步骤还包括用不满足阈值极限的各个品质值拒绝脉搏(106)。

6、权利要求1的方法，其中，处理步骤(104)包括把套囊压力信号通过用于消除来自该信号的噪声借此生成低通滤波器数据的低通滤波器(206)。

7、权利要求6的方法，还包括把信号通过用于探测至少一个信号中的主要时间点的带通滤波器(208)。

8、权利要求7的方法，还包括将带通滤波器的至少一个主要时间点的时间传递到低通滤波器数据(216)以帮助识别和估计那个低通滤波的信号的特征。

9、权利要求1的方法，还包括处理ECG信号(252)。

10、权利要求9的方法，还包括在鉴定示波器的血压数据时利用ECG信号(112)。

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