[发明专利]一种无创中心动脉血压测量方法和设备

权利要求书

1.一种无创中心动脉血压测量方法和设备，包括：

   可戴在手腕上的脉搏波信号采集单元，包括测量桡动脉和肱动脉的传感器、控制器和手腕附着和紧固装置，采集被测者的绕动脉、肱动脉脉搏波信号，放大和数字化所测得的信号；

人体动脉血管网络模型，该可计算模型从动脉血管的理想弹性微元开始，建立流体力学控制方程组、大中动脉血管模型和等效电路、小微动脉血管模型和等效电路，从而获得人体动脉血管网络模型，奠定了本发明的方法论基础；

   运行在便携式计算设备上的信号处理和分析单元，实时同步控制脉搏波信号采集单元，实现同步采集和处理桡动脉和肱动脉脉搏波信号，由桡动脉和肱动脉脉搏波计算被测者桡动脉血管参数、中心动脉到桡动脉的传递函数、由桡动脉血压波形和传递函数计算中心动脉血压波型，为医生和使用者提供动脉血管参数和中心动脉血压波型的分析工具，生成检测报告，打印报告，或将检测结果和报告上传到服务器。

2.根据权利要求1所述的无创中心动脉血压测量方法和设备，其特征在于：脉搏波信号采集单元是一微型嵌入式硬件和软件系统，包括测量桡动脉和肱动脉脉搏波的传感器、前置放大器、模数转换和控制器，其中桡动脉传感器由一附着装置保证传感器与桡动脉外表稳定接触，保证测量肱动脉脉搏波时，桡动脉脉搏波传感器输出脉搏波信号的质量，所测脉搏波信号经前置放大器放大并转换为数字信号，送往信号处理和分析单元。

3.根据权利要求1所述的无创中心动脉血压测量方法和设备，其特征在于：脉搏波传感器采用压力传感器、光学传感器或电磁传感器，桡脉搏波传感器的附着装置采用类似手表的结构，肱动脉传感器嵌入易于手工操作的探头中，脉搏波传感器采用单个传感器极或传感器极阵列。

4.根据权利要求1所述的无创中心动脉血压测量方法和设备，其特征在于：建立了可计算的人体动脉血管网络模型，包括：推导出了理想弹性动脉血管微元的粘性流体力学控制方程组、人体主要大中动脉血管和小微血管的粘性流体力学控制方程组和等效电路，建立了可计算的人体全身动脉血管网络模型。

5.根据权利要求1所述的无创中心动脉血压测量方法和设备，其特征在于：信号处理和分析单元，它运行在便携式计算设备上，以有线或无线方式与脉搏波信号采集单元连接，实时同步控制桡动脉和肱动脉脉搏波信号的采集和处理，并进一步包括脉搏波信号处理和分析模块、动脉网络模型计算模块和测量和分析报告模块。

6.根据权利要求5所述的无创中心动脉血压测量方法和设备中的信号处理和分析单元，其特征在于：脉搏波信号处理和分析模块接收来自脉搏波采集控制器的桡动脉和肱动脉脉搏波波形信号，并对这些波形信号进行评估，输出评估结果，以便操作者调整传感器放置位置和方式，直到采集到合格的脉搏波信号为止；

脉搏波信号处理和分析模块也进一步处理所采集到的脉搏波信号序列，从中选取一定数目的桡动脉和肱动脉脉搏波信号对，并将每对脉搏波信号的数据送到动脉血管模型计算模块。

7.根据权利要求5所述的无创中心动脉血压测量方法和设备中的信号处理和分析单元，其特征在于：动脉血管模型计算模块使用被测者肱动脉和桡动脉脉搏波信号数据和所测手臂血压值，使用最小二乘法，求取被测者桡动脉血管参数：血流阻力、血液流动惯量和血管顺应性。

8.根据权利要求5所述的无创中心动脉血压测量方法和设备中的微型信号处理和分析单元，其特征在于：跟据人体动脉血管模型和被测者的桡动脉血管参数，得到个性化动脉血管网络模型，计算出相应的升主动脉-桡动脉传递函数，并由被测者桡动脉脉搏波、测得的手臂血压和传递函数计算其中心动脉血压波形。

9.根据权利要求5所述的无创中心动脉血压测量方法和设备中的微型信号处理和分析单元，其特征在于：测量和分析报告模块为医生和使用者提供被测者的中心动脉血压波形、动脉血管参数、升主动脉-桡动脉传递函数，以及分析、显示工具，中心动脉血压和动脉血管参数分析和诊断案例库和分析对照工具，检测报告生成和打印工具，数据和报告上传和存档工具。