血管参数监测方法及血管参数监测设备

本技术涉及血压监测，特别是涉及一种血管参数监测方法及血管参数监测设备。

背景技术：

1、血压是临床上诊断和治疗心血管疾病的关键指标。高血压会显著提高脑卒中、冠状动脉疾病、心力衰竭、房颤及周围血管病等多种心血管风险的发生率。密切监测血压变化趋势能够更深入地理解心血管疾病的发病机制，从而实施更为精准有效的管理和控制。

2、目前移动设备普及度较高，且实现了人体健康信息如活动状态、心率等的日常监测。基于移动设备的血压监测技术，可以为用户提供长期持续的反馈，有望促进心血管疾病的早期诊断和主动管理，为人们的健康提供有力保障。

3、目前大部分基于智能手机的血压检测研究主要依赖于手机内置或外置的传感器来照射皮肤并捕获其反射光以检测微血管中血液的体积变化，即光电容积描记法(photoplethysmography，ppg)。光电容积描记法信号与血压具有一定相关性，可用于血压估计。但是，信号的采集和分析容易受到外界光线、运动干扰等因素的影响，进而导致血压值的估计不准确。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够提高所检测的血压的准确性的血管参数监测方法及血管参数监测设备。

2、第一方面，本技术提供了一种血管参数监测方法，包括：

3、获取监测时段内的手指压力信息和手指动脉生理信息；

4、利用所述手指动脉生理信息获取振荡包络实际值，利用所述手指动脉生理信息获取脉搏传输时间实际值；

5、获得第一模型，所述第一模型是基于所述手指压力信息、血管参数来获得振荡包络估计值的；获得第二模型，所述第二模型是基于血管参数来获得脉搏传输时间估计值的；

6、联立所述第一模型和所述第二模型进行目标函数优化，以得到所述监测时段内的血管参数的估计值；所述目标函数基于第一误差和第二误差所生成，所述第一误差由所述振荡包络实际值和基于所述第一模型生成的振荡包络估计值所得，所述第二误差由所述脉搏传输时间实际值和基于所述第二模型生成的脉搏传输时间估计值所得。

7、在其中一个实施例中，手指动脉生理信息包括光电容积描记图信号，利用手指动脉生理信息获取脉搏传输时间实际值，包括：

8、基于光电容积描记图信号获取监测时段内的最大脉搏传输时间和最小脉搏传输时间；

9、利用最大脉搏传输时间和最小脉搏传输时间获取脉搏传输时间实际值。

10、在其中一个实施例中，利用最大脉搏传输时间和最小脉搏传输时间获取脉搏传输时间实际值，包括：

11、计算最大脉搏传输时间的平方值和最小脉搏传输时间的平方值的比值；

12、对比值取对数以获得脉搏传输时间实际值。

13、在其中一个实施例中，利用手指动脉生理信息获取振荡包络实际值，包括：

14、对光电容积描记图信号逐条检测峰值点，以得到上包络；

15、对光电容积描记图信号逐条检测谷值点，以得到下包络；

16、利用上包络和下包络得到振荡包络实际值。

17、在其中一个实施例中，血管参数还包括初始血管容积参数和动脉硬度指标参数，获得第一模型的步骤包括：

18、获取动脉顺应性函数，动脉顺应性函数基于初始血管容积参数、动脉硬度指标参数、动脉血管透壁压变量之间的关系表征血管容积；

19、利用动脉顺应性函数获得第一模型。

20、在其中一个实施例中，血管参数包括目标收缩压参数和目标舒张压参数，动脉血管透壁压变量与目标收缩压参数、目标舒张压参数和手指压力信息有关，利用动脉顺应性函数获得第一模型，包括：

21、基于动脉顺应性函数，利用手指压力信息和目标收缩压参数获得目标收缩压参数对应的血管容积函数，基于动脉顺应性函数，利用手指压力信息和目标舒张压参数获得目标舒张压参数对应的血管容积函数；

22、基于目标收缩压参数对应的血管容积函数和目标舒张压参数对应的血管容积函数获得第一模型。

23、在其中一个实施例中，目标收缩压参数与最大收缩压参数和最小收缩压参数有关，最大收缩压参数对应于最小脉搏传输时间参数，最小收缩压参数对应于最大脉搏传输时间参数，获得第二模型的步骤包括：

24、基于动脉顺应性函数获得脉搏波传输速度函数；

25、利用脉搏波传输速度函数和脉搏传输距离获得脉搏传输时间函数；

26、基于脉搏传输时间函数，利用最小收缩压参数确定最大脉搏传输时间函数，利用最大收缩压参数确定最小脉搏传输时间函数，以利用最大传输时间函数和最小脉搏传输时间函数获得第二模型。

27、在其中一个实施例中，利用最大传输时间函数和最小脉搏传输时间函数获得第二模型，包括：

28、获得最大传输时间函数的平方数与最小传输时间函数的平方数的比值；

29、对比值取对数，以获得第二模型。

30、在其中一个实施例中，利用手指动脉生理信息获取脉搏传输时间实际值，包括：

31、利用光电容积描记图信号获得在不同位置的手指的脉搏波的相位差，以获得脉搏传输时间实际值。

32、在其中一个实施例中，手指动脉生理信息还包括心电信号，利用手指动脉生理信息获取脉搏传输时间实际值的步骤包括：

33、利用光电容积描记图信号获得在单一位置的手指的脉搏波的第一特征点，获得心电信号的第二特征点；

34、获得第一特征点和第二特征点之间的相位差，以得到脉搏传输时间实际值。

35、第二方面，本技术还提供了一种血管参数监测设备，包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，处理器执行计算机程序时实现以下步骤：

36、获取监测时段内的手指压力信息和手指动脉生理信息；

37、利用所述手指动脉生理信息获取振荡包络实际值，利用所述手指动脉生理信息获取脉搏传输时间实际值；

38、获得第一模型，所述第一模型是基于所述手指压力信息、血管参数来获得振荡包络估计值的；获得第二模型，所述第二模型是基于血管参数来获得脉搏传输时间估计值的；

39、联立所述第一模型和所述第二模型进行目标函数优化，以得到所述监测时段内的血管参数的估计值；所述目标函数基于第一误差和第二误差所生成，所述第一误差由所述振荡包络实际值和基于所述第一模型生成的振荡包络估计值所得，所述第二误差由所述脉搏传输时间实际值和基于所述第二模型生成的脉搏传输时间估计值所得。

40、上述血管参数监测方法及其设备，通过获取监测时段内的手指压力信息和手指动脉生理信息，利用手指动脉生理信息获取振荡包络实际值，利用手指动脉生理信息获取脉搏传输时间实际值，如此便于后续利用振荡包络实际值和脉搏传输时间实际值来估计血管参数。之后获得第一模型，第一模型是基于手指压力信息、血管参数来获得振荡包络估计值的；获得第二模型，第二模型是基于血管参数来获得脉搏传输时间估计值的，如此可以基于两个模型对血管参数的估计进行约束，使得所估计的血管参数估计值更为准确。为获得血管参数的估计值，可以联立第一模型和第二模型进行目标函数优化，以得到监测时段内血管参数的估计值。其中，目标函数基于第一误差和第二误差所生成，基于第一模型生成振荡包络估计值，第一误差由振荡包络实际值和振荡包括估计值所得，基于第二模型生成脉搏传输时间估计值，第二误差由脉搏传输时间实际值和脉搏传输时间估计值所得。相对于单独使用某一模型对血管参数进行估计，本方法通过联立两个模型进行目标函数优化从而得到血管参数的估计值，并基于监测时段内的手指压力信息获得血压，能够适应更多生物的生理情况，且能够适应血管状态变化而无需校准，从而提高对血管参数估计的准确性和鲁棒性，并提高对血管参数进行估计的效率。