[发明专利]基于PPG波形的混合式连续血压测量模型构建方法及系统

说明书

一种基于PPG波形的混合式连续血压测量模型构建方法及测量系统，方法包括以下步骤：步骤一，采集被测对象的PPG信号以及对应的参考血压值；步骤二，根据采集到的PPG信号，预处理并计算得到相应的PPG特征参数；步骤三，分别建立血压预测的个体化模型和通用式模型；其中，个体化模型分为个体化无重搏波参数模型、个体化全特征参数模型；步骤四，将个体化模型和通用式模型混合建立混合式模型；步骤五，测量任意一个被测者的PPG信号输入步骤四中建立的混合式模型，实时连续地得到被测者的血压值。本发明的方法和系统能够较好地克服现有个体化和通用式模型存在的不足，能够实现对血压值的实时测量。

技术领域

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(Photoplethysmography,PPG)波形进行无创连续血压监测的混合式模型构建方法。

背景技术

血压作为一种人体的重要生理指标，可以作为诊断疾病、观察病情变化与判断治疗效果的一项重要内容。

目前的血压测量方法可以分为有创血压测量与无创血压测量。其中，有创血压测量主要应用与临床测量上，通常指经过人体表面将导管和监测信号的探头插入到人体心腔或者血管腔之内，随着血液的流通和循环，探头中的压力传感器将血液的压力转化为电信号，再经仪器显示出数字或者波形，能够对患者的收缩压、舒张压、平均动脉压等进行连续监测。而无创血压测量的应用则更加广泛，因为其更加便捷并且对人体的伤害较小。

在无创连续血压测量方法中，比较常见的方法有动脉张力法、容积补偿法、光电容积脉搏波(PPG)法等。其中，光电容积脉搏波法测量血压操作方便、安全无创，并且没有通过袖带测量血压的不适感，受到国内外研究人员的广泛关注，研究方向主要分为两个方向：一为脉搏波波速测定法，通过脉搏波传导速率或者脉搏波传导时间测量血压；二为通过提取脉搏波的一些生理学参数来预测血压。脉搏波波速测定法也称为脉搏波传导时间测定法，是基于动脉血压与脉搏波传导速率之间的线性相关性来估算收缩压和舒张压的。但由于脉搏波传导速率与收缩压相关性较大，而与舒张压的相关性较小，所以目前直接使用脉搏波传导速率测量血压的方法大多无法很好地预测舒张压。此外，还有一些研究基于脉搏波的形态学特征参数进行研究，分析其与收缩压和舒张压的关系。目前，基于PPG波形的血压测量算法主要仍以脉搏波传导时间或脉搏波传导速率作为单一变量来计算血压，由于使用的特征值较为简单，算法的准确性与泛化能力有待于进一步的验证。虽然还有一部分研究对PPG波形的各参数进行建模分析，但这些算法大多只能适用于处理典型的光电容积脉搏波信号，而对于某些波形形态特殊的PPG信号则无法进行处理。

在基于PPG波形形态特征值建立血压测量模型的方法中，以前研究中常使用模型可分为两种：个体化模型和通用式模型。个体化模型使用的是被测者自身的数据训练出来的模型，精确度较高，但需要在初次测量前进行血压建模过程，可能会由于建模过程中PPG信号采集不当导致血压测量模型偏差而产生较大误差。而通用式模型则不需要被测者输入自身的血压数据，而是使用数据库中所有的被测者的数据进行建模，这样所得出的模型就与所参与建模的数据有着极大的关系，如果建模的数据中高血压人群较高，那么所建出的模型测量正常血压的人就会偏高，所以，通用式模型虽然相对来说较为便捷，但是预测血压会有着较大的误差。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种基于PPG波形进行无创连续血压监测的混合式模型构建方法及测量系统，能够较好地克服现有个体化和通用式模型存在的不足，能够实现对血压值的实时测量。

本发明所采用的技术方案是：一种基于PPG波形的混合式连续血压测量模型构建方法，包括以下步骤：

步骤一，采集被测对象的PPG信号以及对应的参考血压值；