[发明专利]一种基于智能设备的便携非侵入式生命体征监测方法

权利要求书

1.一种基于智能设备的便携非侵入式生命体征监测方法，其特征在于，包括以下步骤：

在智能设备上安装并打开生命体征监测程序，所述智能设备内置3轴加速度传感器或3轴陀螺仪传感器，所述智能设备内置摄像头或者图像传感器；

打开生命体征监测程序的数据采集功能，利用3轴加速度传感器或者3轴陀螺仪传感器采集使用者胸口或者心脏位置跳动的原始数据，利用摄像头或者图像传感器采集指端的图像数据；

生命体征监测程序利用智能设备进行实时的数据处理，对3轴加速度传感器或者3轴陀螺仪的信号质量评估，优选出最能反映呼吸和心率的信号数据，对摄像头或者图像传感器采集到的视频信号进行处理，对每一帧进行RGB、HSV统计，计算得到指端脉搏波信号；

生命体征监测程序利用智能设备的屏幕显示生命体征监测结果。

2.根据权利要求1所述的基于智能设备的便携非侵入式生命体征监测方法，其特征在于，所述数据采集功能开启时，使用者手持智能设备并贴紧胸口或者心脏位置，以便得到最接近心脏的心跳和呼吸信息，但无需直接接触皮肤，允许在站着、坐着或者躺着的状态下进行。

3.根据权利要求1所述的基于智能设备的便携非侵入式生命体征监测方法，其特征在于，所述数据采集功能开启时，使用者需将某一根手指的端部盖住摄像头，以便获取原始指端视频数据。

4.根据权利要求1所述的基于智能设备的便携非侵入式生命体征监测方法，其特征在于，所述智能设备的屏幕显示的生命体征监测结果包含但不限于呼吸、心率、血压的实时曲线和瞬时数据。

5.根据权利要求1所述的基于智能设备的便携非侵入式生命体征监测方法，其特征在于，所述智能设备包括但不限于智能手机和平板电脑。

6.根据权利要求1所述的基于智能设备的便携非侵入式生命体征监测方法，其特征在于，所述生命体征监测程序利用使用者呼吸、心跳带来的胸腔起伏及振动，影响3轴加速度转感器或3轴陀螺仪中的某一轴或某几轴的数据，通过对这些方向上的数据的采集及解调，提取得到呼吸及心率信号；同时利用摄像头记录指端的脉搏波，结合加速度传感器或者陀螺仪传感器记录的心脏处的心率信号，得到脉搏传导时间PTT；

由PTT推导得出血压的理论依据如下：

动脉血管的弹性与脉搏传播速度建立起来的Moens-Korteweg方程如下：

其中PWV为脉搏传播速度，E为弹性模量，非常数，h为血管厚度，D为血管内部直径，ρ为血液密度；

弹性模量E与血管跨壁压之间的关系如下：

E＝E₀e^rp 式2

E₀为压力为零时的弹性模量，P是血压，r是表征血管的一个相关系数；

脉搏传播速度与脉搏传导时间有近似的关系：

其中L为两动脉监测点之间的距离；

综合式1、式2及式3，Moens-Korteweg方程变化为：

由式4可知，通过测量PTT即可得到血压值。