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一种血压测量方法和电子设备

文献发布时间:2024-04-18 19:58:53


一种血压测量方法和电子设备

技术领域

本申请涉及测量技术领域,特别涉及一种血压测量方法和电子设备。

背景技术

在现有技术的应用场景中,随着人类对于自身健康认知需求的日益增长以及智能穿戴设备的井喷式发布,穿戴产品(例如智能手表),有测量血压的需求。

当前智能穿戴实现血压测量主要参照传统的袖带充气式检测,但袖带式血压监测需要通过充放气过程,设备自动识别小脉冲并加以判别计算出血压,但充放气过程会造成胳膊肿胀感,且多次检测间需要时间休息。

因此,需要一种新的用于穿戴产品的血压测量方法。

发明内容

针对现有技术下如何基于穿戴产品测量血压的问题,本申请提供了一种血压测量方法和电子设备,本申请还提供一种计算机可读存储介质。

本申请实施例采用下述技术方案:

第一方面,本申请提供一种血压测量方法,该方法应用于电子设备。电子设备获取用户的人体脉搏波信号以及人体心电图信号,根据人体脉搏波信号以及人体心电图信号获取脉搏传导时间;根据脉搏传导时间计算用户的人体血压生理参数。

具体的,在第一方面的一种实现方式中,电子设备根据人体脉搏波信号以及人体心电图信号获取脉搏传导时间的过程包括:

计算人体心电图信号的波峰和人体脉搏波信号的波谷两点间的时差作为脉搏传导时间。

具体的,在第一方面的一种实现方式中,电子设备根据脉搏传导时间计算人体血压生理参数的过程包括:

将脉搏传导时间代入血压计算模型计算人体血压生理参数,该血压计算模型为脉搏波传导速度与血压的关系模型。

根据本申请实施例的方法,结合人体脉搏波信号以及人体心电图信号计算人体血压生理参数,可以大大提高血压测量的准确度,并有效避免采用袖带充气式测量时多次充放气过程带来的肿胀等身体不适问题,使得连续测量血压的可能性大为提升。进一步的,由于人体脉搏波信号以及人体心电图信号可以基于随身设备测量获取,因此,本申请实施例的方法可以使用随身设备实现,大大提高了血压测量方法的应用灵活性,拓展了血压测量的应用场景。

进一步的,在第一方面的一种实现方式中,电子设备获取的人体脉搏波信号为采用光电体积描记法采集到的信号。随身设备采用光电体积描记法采集人体脉搏波信号,可以有效简化随身设备的结构,控制硬件成本,大大降低随身设备在进行血压测量时的功耗,提高设备续航时间。

具体的,在第一方面的一种实现方式中,电子设备获取的人体脉搏波信号为智能眼镜采集到的信号。电子设备本身即为采集人体脉搏波信号的智能眼镜,或者,在电子设备获取人体脉搏波信号的过程中:电子设备接收智能眼镜发送的人体脉搏波信号。

进一步的,在第一方面的一种实现方式中,电子设备获取的人体心电图信号为基于人体不同位置之间的电势差所获取的信号。随身设备基于人体不同位置之间的电势差采集人体脉搏波信号,可以有效简化随身设备的结构,控制硬件成本,大大降低随身设备在进行血压测量时的功耗,提高设备续航时间。

具体的,在第一方面的一种实现方式中,电子设备获取的人体心电图信号为智能手表采集到的信号。电子设备本身即为采集人体脉搏波信号的智能手表,或者,在电子设备获取人体心电图信号的过程中:电子设备接收智能手表发送的人体心电图信号。

第二方面,本申请提供一种电子设备,该电子设备用于提供实现第一方面的血压测量方法所需的人体脉搏波信号。具体的,电子设备包括:

光电体积描记法测量器件,其用于基于光电体积描记法采集用户的人体脉搏波信号,该人体脉搏波信号用于基于第一方面所述的方法计算用户的人体血压生理参数。

在第三方面的一种实现方式中,电子设备采集到人体脉搏波信号后将人体脉搏波信号发送到另一电子设备,由另一电子设备实现第一方面的血压测量方法。具体的,电子设备在包含第一测量模块的基础上还包括:通信装置,其用于与其他电子设备建立通信连接,将光电体积描记法测量器件所采集的人体脉搏波信号发送到其他电子设备。

在第三方面的一种实现方式中,电子设备还接收其他设备采集的人体心电图信号,基于自身采集的人体脉搏波信号以及接收到的人体心电图信号实现第一方面的血压测量方法。具体的,电子设备在包含第一测量模块的基础上还包括:

通信装置,其用于与其他电子设备建立通信连接,接收其他电子设备采集的用户的人体心电图信号;

用于存储计算机程序指令的存储器和用于执行计算机程序指令的处理器,其中,当计算机程序指令被该处理器执行时,触发电子设备根据人体脉搏波信号以及人体心电图信号,执行第一方面所述的方法计算用户的人体血压生理参数。

为便于实现人体脉搏波信号的采集,在第三方面的一种实现方式中,电子设备为智能眼镜。具体的,为确保第一测量模块可以紧贴人体皮肤,采集准确的人体脉搏波信号,在第三方面的一种实现方式中,第一测量模块安装在智能眼镜的镜腿拐弯处。

第三方面,本申请提供一种电子设备,该电子设备用于提供实现第一方面的血压测量方法所需的人体心电图信号。具体的,电子设备包括:

包括第一电极以及第二电极的心电图信号采集装置,该心电图信号采集装置用于:

在第一电极以及第二电极分别接触用户的体表的不同位置时,测量第一电极以及第二电极之间的电势差;

根据电势差获取用户的人体心电图信号,该人体心电图信号用于基于第一方面所述的方法计算所述用户的人体血压生理参数。

在第三方面的一种实现方式中,心电图信号采集装置还包括第三电极,其用于在心电图信号采集装置测量第一电极以及第二电极之间的电势差时接触用户的体表,以使得心电图信号采集装置根据第三电极采集的信号消除第一电极以及第二电极间电势差所包含的共模干扰。

在第三方面的一种实现方式中,电子设备采集到人体心电图信号后将人体心电图信号发送到另一电子设备,由另一电子设备实现第一方面的血压测量方法。具体的,电子设备在包含心电图信号采集装置的基础上还包括:

通信装置,其用于与其他电子设备建立通信连接,将心电图信号采集装置采集的人体心电图信号发送到其他电子设备。

在第三方面的一种实现方式中,电子设备还接收其他设备采集的人体脉搏波信号,基于自身采集的人体心电图信号以及接收到的人体脉搏波信号实现第一方面的血压测量方法。具体的,电子设备在包含心电图信号采集装置的基础上还包括:

通信装置,其用于与其他电子设备建立通信连接,接收其他电子设备采集的用户的人体脉搏波信号;

用于存储计算机程序指令的存储器和用于执行计算机程序指令的处理器,其中,当计算机程序指令被该处理器执行时,触发电子设备根据人体脉搏波信号以及人体心电图信号,执行如第一方面所述的方法计算用户的人体血压生理参数。

为便于实现人体脉搏波信号的采集,在第四方面的一种实现方式中,电子设备为智能手表。具体的,在第四方面的一种实现方式中,心电图信号采集装置的第一电极安装在智能手表的手表表背;心电图信号采集装置的第二电极安装在智能手表的侧面。

第四方面,本申请提供一种电子设备,该电子设备用于实现第一方面的血压测量方法,电子设备根据其他设备采集的人体脉搏波信号以及人体心电图信号计算人体血压生理参数。电子设备包括:

通信装置,其用于与其他电子设备建立通信连接,接收其他电子设备采集的用户的人体脉搏波信号以及人体心电图信号;

用于存储计算机程序指令的存储器和用于执行计算机程序指令的处理器,其中,当所述计算机程序指令被该处理器执行时,触发电子设备根据人体脉搏波信号以及人体心电图信号,执行如第一方面所述的方法计算用户的人体血压生理参数。

具体的,在第四方面的一种实现方式中,电子设备为智能手表或智能手机。

第五方面,本申请提供一种血压测量系统,该系统包括智能眼镜以及智能手表;

具体的,智能眼镜包括光电体积描记法测量器件,光电体积描记法测量器件用于基于光电体积描记法采集用户的人体脉搏波信号,人体脉搏波信号用于基于第一方面的方法计算用户的人体血压生理参数;

智能手表包括心电图信号采集装置,心电图信号采集装置包括第一电极以及第二电极,心电图信号采集装置用于:在第一电极以及第二电极分别接触用户的体表的不同位置时,测量第一电极以及第二电极之间的电势差;根据电势差获取用户的人体心电图信号,人体心电图信号用于基于第一方面的方法计算用户的人体血压生理参数。

在第五方面的一种实现方式中,使用系统中的智能手表计算人体血压生理参数,具体的:

智能眼镜还包括第一通信装置,第一通信装置用于与智能手表建立通信连接,将光电体积描记法测量器件所采集的人体脉搏波信号发送到智能手表;

智能手表还包括第二通信装置,第二通信装置用于与智能眼镜建立通信连接,接收智能眼镜采集的用户的人体脉搏波信号;

智能手表还包括用于存储计算机程序指令的存储器和用于执行计算机程序指令的处理器,其中,当计算机程序指令被该处理器执行时,触发智能手表根据人体脉搏波信号以及人体心电图信号,执行如第一方面所述的方法计算用户的人体血压生理参数。

在第五方面的一种实现方式中,使用系统中的智能眼镜计算人体血压生理参数,具体的:

智能手表还包括第二通信装置,第二通信装置用于与智能眼镜建立通信连接,将心电图信号采集装置采集的人体心电图信号发送到智能眼镜;

智能眼镜还包括第一通信装置,第一通信装置用于与智能手表建立通信连接,接收智能手表采集的用户的人体心电图信号;

智能眼镜还包括用于存储计算机程序指令的存储器和用于执行计算机程序指令的处理器,其中,当计算机程序指令被该处理器执行时,触发智能眼镜根据人体脉搏波信号以及人体心电图信号,执行如第一方面所述的方法计算用户的人体血压生理参数。

在第五方面的一种实现方式中,为了降低智能手表以及智能眼镜的数据处理压力,使用智能手机计算人体血压生理参数,具体的:

系统还包括智能手机;

智能眼镜还包括第一通信装置,第一通信装置用于与智能手机建立通信连接,将光电体积描记法测量器件所采集的人体脉搏波信号发送到智能手机;

智能手表还包括第二通信装置,第二通信装置用于与智能手机建立通信连接,将心电图信号采集装置采集的人体心电图信号发送到智能手机;

智能手机包括第三通信装置,第三通信装置用于与智能手表以及智能眼镜建立通信连接,接收智能手机采集的用户的人体心电图信号以及智能眼镜采集的用户的人体脉搏波信号;

智能手机还包括用于存储计算机程序指令的存储器和用于执行计算机程序指令的处理器,其中,当计算机程序指令被该处理器执行时,触发智能手机根据人体脉搏波信号以及人体心电图信号,执行如第一方面所述的方法计算用户的人体血压生理参数。

第五方面,本申请提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序,当其在计算机上运行时,使得计算机执行如第一方面所述的全部或部分的方法步骤。

附图说明

图1所示为根据本申请实施例的血压测量应用场景示意图;

图2所示为根据本申请实施例的血压测量方法流程图;

图3所示为根据本申请实施例的硬件结构示意图;

图4所示为根据本申请实施例的ECG信号以及PPG信号波形示意图;

图5所示为根据本申请实施例的血压测量应用场景示意图;

图6所示为根据本申请实施例的血压测量方法流程图;

图7所示为根据本申请实施例的硬件结构示意图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。

本申请的实施方式部分使用的术语仅用于对本申请的具体实施例进行解释,而非旨在限定本申请。

针对随身设备的血压测量方案,一种可行的实现方案是采用袖带充气式测量。但是,采用袖带充气式测量时,多次充放气过程会带来肿胀等身体不适问题,这会大大降低用户体验,并使得连续测量血压的可能性大为降低。

针对随身设备的血压测量方案,另一种可行的实现方案是采用光电体积描记法(photoplethysmography,PPG)测量血压方案。但是,单独使用PPG测量血压方案,需要通过识别脉搏波特征点计算脉搏波传导时间,因此对信号准确度要求较高。人体毛细血管丰富度分布不同,可通过该方案测得血压的场景多为手指或耳腔。手腕处因腕骨关节以及毛细血管分布相对手指较少的原因,采用该方案准确测量血压的难度较大。

针对上述测量血压方案的缺陷,本申请提供一种血压测量方法以及血压测量系统。

具体的,图1所示为根据本申请实施例的血压测量应用场景示意图。如图1所示,血压测量系统包括智能眼镜110以及智能手表120。图2所示为根据本申请实施例的血压测量方法流程图。智能眼镜110以及智能手表120执行如图2所示的方法流程以实现血压测量。

S210,智能眼镜110采集人体脉搏波信号。

本申请实施例对智能眼镜110采集脉搏波信号的方式不做具体限定。本领域的技术人员可以根据实际需求设计智能眼镜110的硬件结构以及采集脉搏波信号的方式。

例如,智能眼镜110采用光电体积描记法(photoplethysmography,PPG)采集脉搏波信号(PPG信号)。

图3所示为根据本申请实施例的智能眼镜110以及智能手表120硬件结构示意图。

如图3所示,智能眼镜110包含PPG测量器件111。具体的,在一种实现方式中,PPG测量器件111包含一个绿光LED以及两个PD。

PPG测量器件111安装在智能眼镜110的镜腿拐弯处(如图1所示的位置101或102处)。在用户佩戴智能眼镜110时,智能眼镜110的镜腿拐弯与人体皮肤紧密接触。由于智能眼镜110的镜腿拐弯与人体皮肤的接触处毛细血管较为丰富,且测量时受头发以及运动干扰影响较小,因此,PPG测量器件111可以采集到准确的PPG信号。

S220,智能手表120采集人体心电图(Electrocardiogram,ECG)信号。

本申请实施例对智能手表120采集ECG信号的方式不做具体限定。本领域的技术人员可以根据实际需求设计智能手表120的硬件结构以及采集ECG信号的方式。

例如,在一种实现方式中,如图3所示,智能手表120包含心电图信号采集装置121。心电图信号采集装置121基于人体不同位置之间的电势差采集ECG信号。

具体的,心电图信号采集装置121包含第一电极ECGP(positive)、第二电极ECGN(negative)。在进行ECG信号的采集时,第一电极ECGP以及第二电极ECGN分别接触人体皮肤不同位置,心电图信号采集装置121测量第一电极ECGP以及第二电极ECGN之间的电势差;心电图信号采集装置121根据测量到的第一电极ECGP以及第二电极ECGN之间的电势差获取用户的ECG信号。

具体的,第一电极ECGP安装在智能手表120手表表背。在用户佩戴智能手表120时,第一电极ECGP与用户手腕皮肤紧贴。

第二电极ECGN安装在智能手表120侧面。在进行ECG信号采集时,用户用手指接触第二电极ECGN,心电图信号采集装置121测量用户手腕(第一电极ECGN接触位置)与用户手指(第二电极ECGN接触位置)间的电势差,以根据电势差采集ECG信号。

进一步的,ECG信号是属于mV级别的微弱信号,ECG信号的测量存在如下问题:一方面,来自ECG主电源的50Hz至60Hz电容耦合干扰要比心脏信号强许多;另一方面,身体皮肤的接触阻抗以及传感器之间阻抗的不匹配,这会导致较大的偏差并降低共模抑制能力。如果只采用两电极测量,采集过程中会受到环境及空间中共模干扰信号的影响,采集出来的心电信号质量非常差。

因此,在一种实现方式中,心电图信号采集装置121还包含第三电极ECGR(right-leg)。第三电极ECGR用于在心电图信号采集装置121测量第一电极ECGN与第二电极ECGN之间的电势差时接触用户的体表,以使得心电图信号采集装置121根据第三电极ECGR采集的信号消除第一电极ECGN与第二电极ECGN之间的电势差所包含的共模干扰。

具体的,在进行ECG信号采集时,第三电极ECGR接触人体体表。由于第三电极ECGR接触人体体表,因此,环境及空间中共模干扰信号会影响到第三电极ECGR。将第三电极ECGR作为负反馈信号引入到第一电极ECGN接触位置与第二电极ECGN接触位置间的电势差测量结果中,就可以抵消第一电极ECGN接触位置与第二电极ECGN接触位置间的电势差所包含的共模干扰。

具体的,在一种实现方式中,第三电极ECGR安装在智能手表120手表表背,在用户佩戴智能手表120时,第三电极ECGR与用户手腕皮肤紧贴。

S230,智能眼镜110将采集到PPG信号发送到智能手表120。

如图3所示,智能眼镜110中还安装有通信装置112(第一通信装置),智能手表120中还安装有通信装置124(第二通信装置)。通信装置112以及通信装置124用于在智能眼镜110与智能手表120间建立通信连接。通信装置112输出PPG测量器件111采集到的PPG信号,通信装置124接收通信装置112发送的PPG信号。

具体的,在一实现方式中,在S230中,智能眼镜110可以在采集PPG信号的过程中,将采集到的PPG信号同步发送到智能手表120。例如,以0.5秒的时间间隔,每采集到0.5秒的PPG信号后将采集到的0.5秒的PPG信号发送到智能手表120,直到完成一次完整的PPG信号采集。例如,一次血压计算需要采集30秒的PPG信号,在一次完整的PPG信号采集过程中,以0.5秒为时间间隔,共60次发送PPG信号。

在另一实现方式中,在S230中,智能眼镜110可以在一次完整的PPG信号采集完毕后,将采集到的PPG信号发送到智能手表120。例如,一次血压计算需要采集30秒的PPG信号,在30秒的PPG信号采集完成后,一次发送30秒的PPG信号。

进一步的,在S230中,可以采用多种不同的通信方式。例如,蓝牙通信方式。具体的,通信装置112以及通信装置124为蓝牙模块,通信装置112以及通信装置124通过蓝牙建立通信连接,蓝牙协议中包含每个采样点对应的时间戳信息。又例如,WIFI通信方式,通信装置112以及通信装置124为WIFI模块。

在智能手表120采集到ECG信号并接收到智能眼镜发送的PPG信号后,智能手表120就可以根据PPG信号以及ECG信号计算人体血压生理参数。

如图3所示,智能手表120中还安装有血压计算模块125,血压计算模块125用于根据心电图信号采集装置121采集的ECG信号、通信装置124接收的PPG信号计算人体血压生理参数。

具体的,血压计算模块125可以基于独立的芯片构造,也可以基于智能手表120中原有的芯片构造(例如,智能手表120的主处理芯片)。血压计算模块125包含用于存储计算机程序指令的存储器和用于执行计算机程序指令的处理器,其中,当计算机程序指令被该处理器执行时,触发血压计算模块125根据人体脉搏波信号以及人体心电图信号,计算用户的人体血压生理参数。

具体的,血压计算模块125计算ECG信号波峰和人体脉搏波信号波谷两点间的时差作为脉搏传导时间(pulse transit time,PTT)。将PTT带入血压计算模型测得人体血压生理参数。

S240,智能手表120(血压计算模块125)通过特征点识别ECG信号的ECG波峰以及ECG波峰之后紧邻的PPG信号的PPG波谷。

S250,智能手表120(血压计算模块125)计算ECG波峰以及ECG波峰之后紧邻的PPG波谷间的时差作为PTT。

图4所示为根据本申请实施例的ECG信号以及PPG信号波形示意图。

如图4所示,波形301以及波形302分别为同一用户的ECG信号波形以及PPG信号波形;波形301以及波形302水平方向上的时间轴坐标系一致。波形301上的点311为ECG的R波波顶;波形302上的点321为PPG信号波谷;波形302上的点322为PPG信号波峰。点311与点321在水平方向上的间距(时差330)为PTT。

具体的,为了计算ECG波峰以及ECG波峰之后紧邻的PPG波谷间的时差,在一种实现方式中,在S210中,智能眼镜110在PPG测量器件111采集PPG信号的过程中,针对每个采样点时标记当时的时间戳信息。在S220中,智能手表120在心电图信号采集装置121采集ECG信号的过程中,针对每个采样点时标记当时的时间戳信息。在S230中,在智能眼镜110将采集到PPG信号发送到智能手表120的同时,智能眼镜110将采集PPG信号时附带的时间戳信息发送到智能手表120。在S250中,智能手表120根据ECG波峰对应的时间戳以及ECG波峰之后紧邻的PPG波谷对应的时间戳,计算两个时间戳之差(时差)。

在另一种实现方式中,在S210以及S220中,分别记录开始采集PPG信号以及ECG信号的时刻以及分别记录采集PPG信号以及ECG信号的采样率。在S230中,在智能眼镜110将采集到PPG信号发送到智能手表120的同时,智能眼镜110将开始采集PPG信号的时刻以及采集PPG信号的采样率发送到智能手表120。在S250中,智能手表120基于采集PPG信号的采样率绘制PPG信号波形,基于采集ECG信号的采样率绘制ECG信号波形,PPG信号波形以及ECG信号波形的横坐标为时间,PPG信号波形以及ECG信号波形的横坐标刻度一致;智能手表120根据开始采集PPG信号以及ECG信号的时刻将PPG信号波形以及ECG信号波形叠加到同一时间轴上,这样就可以在时间轴上读取ECG波峰以及ECG波峰之后紧邻的PPG波谷之间的时差。

S260,智能手表120(血压计算模块125)将计算出的PTT代入血压计算模型,计算人体血压生理参数。

具体的,在一种实现方式中,血压计算模块125采用脉搏波传导速度与血压的关系模型作为血压计算模型,从而根据PTT计算血压值。例如,采用Moens-Korteweg模型作为血压计算模型。在其他实现方式中,也可以采用其他血压计算模型。

在Moens-Korteweg模型中,弹性管道内脉搏波传播速度(C)的计算公式为:

在公式(1)中,E是杨氏弹性模量,h表示弹性管壁(血管壁)的厚度,D是平衡状态下弹性管(血管)的内径,ρ是流体密度(血液密度)。

动脉血管的弹性越大(即顺应性越大,E越小),则脉搏波的传播速度越小;动脉管径越小,速度越大。通常沿主动脉到大动脉、再到较小动脉,脉搏波的传播速度越来越大。以K为人体不同动脉对应的脉搏波的传播速度系数。

人体动脉脉搏波的传播速度公式为:

公式(2)中,PWV为人体动脉脉搏波的传播速度,人体主动脉系数K为0.8。

由公式(2)可知,PWV与E成正比,E越大,脉搏波传播速度越快。

假设人体血管等效长度为L,依据速度时间公式可知针对人体动脉的脉搏波传导时间(PTT)为:

血管弹性模量E与血管跨臂压(血管内外压力之差)P之间的关系为:

E=E

在公式(4)中,E

依据公式(2)(3)(4)可知

公式5可简化为下述血压计算模型:

P=A+BInPTT (6)

由此,在进行本申请实施例的血压计算之前,通过多设备联合检测计算PTT参数,拟合优化公式6中的参数A和B,即可获取用于计算人体血压的血压计算模型。

在本申请实施例的S260中,将参数A和B的拟合值待入,就可以基于公式6,根据PPT计算血压P。

根据本申请实施例的方法,根据人体脉搏波信号以及人体心电图信号确定脉搏传导时间PTT;使用血压计算模型(公式6)根据PTT计算人体血压生理参数,可以大大提高血压测量的准确度。并且,由于人体脉搏波信号以及人体心电图信号可以基于随身设备测量获取,因此,本申请实施例的方法可以使用随身设备实现,大大提高了血压测量方法的应用灵活性,拓展了血压测量的应用场景。

根据本申请实施例的方法,可有效避免采用袖带充气式测量时多次充放气过程带来的肿胀等身体不适问题,使得连续测量血压的可能性大为提升。并且,相较于袖带充气式测量方案,根据本申请实施例的方法,可以大大简化随身设备的结构,有效控制硬件成本。

进一步的,相较于袖带充气式测量方案,由于减少了机械部件,根据本申请实施例的方法,可以大大降低随身设备在进行血压测量时的功耗,提高设备续航时间。

这里需要注意的是,在顺利实现采集人体脉搏波信号以及人体心电图信号的前提下,本申请对用于进行信号采集的随身设备不做具体限制。

在本申请其他实施例中,也可以采用智能眼镜以外的其他随身设备采集人体脉搏波信号。例如,采用智能手表或智能手环采集人体脉搏波信号。

在本申请其他实施例中,也可以采用智能手表以外的其他随身设备采集人体心电图信号。例如,采用智能眼镜或智能手环采集人体脉搏波信号。

在本申请其他实施例中,也可以采用同一台随身设备同时采集人体脉搏波信号以及人体心电图信号。例如,采用智能手表采集人体脉搏波信号以及人体心电图信号,或者,采用智能手环采集人体脉搏波信号以及人体心电图信号。

进一步的,本申请实施例对根据人体脉搏波信号以及人体心电图信号计算人体血压生理参数的实现设备不做具体限定。在本申请其他实施例中,也可以采用智能手表以外的其他随身设备计算人体血压生理参数。

例如,采用智能眼镜计算人体血压生理参数。在图1所示的系统中,智能手表120包括通信装置(第二通信装置,参照通信装置124),智能手表120的通信装置用于与智能眼镜110建立通信连接,将心电图信号采集装置121采集的人体心电图信号发送到智能眼镜110;

智能眼镜110包括通信装置(第一通信装置,参照通信装置112),智能眼镜110的通信装置用于与智能手表120建立通信连接,接收智能手表120采集的用户的人体心电图信号;

智能眼镜110中构造有血压计算模块(参照血压计算模块125),智能眼镜110的血压计算模块用于根据人体脉搏波信号以及人体心电图信号计算用户的人体血压生理参数。

进一步的,在实际应用场景中,根据人体脉搏波信号以及人体心电图信号计算人体血压生理参数需要消耗处理器的计算资源。为了降低随身设备的数据处理压力,在本申请一实施例中,随身设备仅用来进行数据采集(采集PPG信号以及ECG信号),使用随身设备以外的其他设备(例如,手机、平板电脑、笔记本电脑、台式机)进行人体血压生理参数的计算。

例如,采用智能手机计算人体血压生理参数。图1所示的系统还包括智能手机。智能手机包括通信装置(第三通信装置)以及血压计算模块(参照血压计算模块125)。

智能眼镜110包括通信装置(第一通信装置,参照通信装置112),智能眼镜110的通信装置用于与智能手机建立通信连接,将光电体积描记法测量器件所采集的人体脉搏波信号发送到智能手机;

智能手表120包括通信装置(第二通信装置,参照通信装置124),智能手表120的通信装置用于与智能手机建立通信连接,将心电图信号采集装置采集的人体心电图信号发送到智能手机;

智能手机的通信装置用于与智能手表120以及智能眼镜110建立通信连接,接收智能手表120采集的用户的人体心电图信号以及智能眼镜110采集的用户的人体脉搏波信号;

智能手机的血压计算模块用于根据人体脉搏波信号以及人体心电图信号计算用户的人体血压生理参数。

又例如,图5所示为根据本申请实施例的血压测量应用场景示意图。

如图5所示,血压测量系统包括耳机510(耳机510可以是左耳耳机也可以是右耳耳机)、智能手表520以及智能手机530。

图6所示为根据本申请实施例的血压测量方法流程图。耳机510、智能手表520以及智能手机530执行如图6所示的方法流程以实现血压测量。

S610,耳机510采集人体脉搏波信号。(参照S210)

图7所示为根据本申请实施例的耳机510、智能手表520以及智能手机530的硬件结构示意图。

如图7所示,耳机510包含PPG测量器件511,PPG测量器件511可以参照PPG测量器件111。

S620,智能手表520采集人体心电图(Electrocardiogram,ECG)信号。(参照S220)

如图7所示,智能手表520中安装有心电图信号采集装置521,心电图信号采集装置521可以参照心电图信号采集装置121。

S630,耳机510将采集到PPG信号发送到智能手机530。

S640,智能手表520将采集到ECG信号发送到智能手机530。(参照S230)

如图7所示,耳机510中还安装有通信装置512,智能手表520中还安装有通信装置524,智能手机530中还安装有通信装置534。通信装置512、通信装置524以及通信装置534可以参照通信装置112以及通信装置124。

S650,在智能手机530接收到ECG信号以及PPG信号后,智能手机530根据PPG信号以及ECG信号计算人体血压生理参数。(参照S240-S260)

如图7所示,智能手机530中还安装有血压计算模块535,血压计算模块535可以参照血压计算模块125。

在本申请实施例的描述中,为了描述的方便,描述装置时以功能分为各种模块分别描述,各个模块的划分仅仅是一种逻辑功能的划分,在实施本申请实施例时可以把各模块的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。

具体的,本申请实施例所提出的装置在实际实现时可以全部或部分集成到一个物理实体上,也可以物理上分开。且这些模块可以全部以软件通过处理元件调用的形式实现;也可以全部以硬件的形式实现;还可以部分模块以软件通过处理元件调用的形式实现,部分模块通过硬件的形式实现。例如,检测模块可以为单独设立的处理元件,也可以集成在电子设备的某一个芯片中实现。其它模块的实现与之类似。此外这些模块全部或部分可以集成在一起,也可以独立实现。在实现过程中,上述方法的各步骤或以上各个模块可以通过处理器元件中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。

例如,以上这些模块可以是被配置成实施以上方法的一个或多个集成电路,例如:一个或多个特定集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC),或,一个或多个数字信号处理器(Digital Singnal Processor,DSP),或,一个或者多个现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)等。再如,这些模块可以集成在一起,以片上装置(System-On-a-Chip,SOC)的形式实现。

本申请一实施例还提出了一种电子设备(例如,智能眼镜),电子设备包括:

光电体积描记法测量器件(例如,PPG测量器件111),其用于基于光电体积描记法采集用户的人体脉搏波信号,该人体脉搏波信号用于基于本申请实施例提供的方法计算用户的人体血压生理参数;

通信装置,其用于与其他电子设备建立通信连接,将光电体积描记法测量器件所采集的人体脉搏波信号发送到其他电子设备。

本申请一实施例还提出了一种电子设备(例如,智能眼镜),电子设备包括:

光电体积描记法测量器件(例如,PPG测量器件111),其用于基于光电体积描记法采集用户的人体脉搏波信号,该人体脉搏波信号用于基于本申请实施例提供的方法计算用户的人体血压生理参数;

通信装置,其用于与其他电子设备建立通信连接,接收其他电子设备采集的用户的人体心电图信号;

用于存储计算机程序指令的存储器和用于执行计算机程序指令的处理器,其中,当所述计算机程序指令被该处理器执行时,触发电子设备根据人体脉搏波信号以及人体心电图信号,执行本申请实施例提供的方法以计算用户的人体血压生理参数。

本申请一实施例还提出了一种电子设备(例如,智能手表),电子设备包括:

包括第一电极、第二电极以及第三电极的心电图信号采集装置(例如,心电图信号采集装置121),心电图信号采集装置用于:在第一电极以及第二电极分别接触用户的体表的不同位置时,测量第一电极以及所述第二电极之间的电势差;根据电势差获取用户的人体心电图信号,该人体心电图信号用于基于本申请实施例提供的方法计算用户的人体血压生理参数;以及,在测量第一电极以及第二电极之间的电势差时,在第三电极接触用户的体表时,根据第三电极采集的信号消除第一电极以及第二电极间电势差所包含的共模干扰;

通信装置,其用于与其他电子设备建立通信连接,将心电图信号采集装置采集的人体心电图信号发送到其他电子设备。

本申请一实施例还提出了一种电子设备(例如,智能手表),电子设备包括:

包括第一电极、第二电极以及第三电极的心电图信号采集装置(例如,心电图信号采集装置121),心电图信号采集装置用于:在第一电极以及第二电极分别接触用户的体表的不同位置时,测量第一电极以及所述第二电极之间的电势差;根据电势差获取用户的人体心电图信号,该人体心电图信号用于基于本申请实施例提供的方法计算用户的人体血压生理参数;以及,在测量第一电极以及第二电极之间的电势差时,在第三电极接触用户的体表时,根据第三电极采集的信号消除第一电极以及第二电极间电势差所包含的共模干扰;

通信装置,其用于与其他电子设备建立通信连接,接收其他电子设备采集的用户的人体脉搏波信号;

用于存储计算机程序指令的存储器和用于执行计算机程序指令的处理器,其中,当所述计算机程序指令被该处理器执行时,触发电子设备根据人体脉搏波信号以及人体心电图信号,执行本申请实施例提供的方法以计算用户的人体血压生理参数。

本申请一实施例还提出了一种电子设备(例如,智能手表或智能手机),电子设备包括:

通信装置,其用于与其他电子设备建立通信连接,接收其他电子设备采集的用户的人体脉搏波信号以及人体心电图信号;

用于存储计算机程序指令的存储器和用于执行计算机程序指令的处理器,其中,当所述计算机程序指令被该处理器执行时,触发电子设备根据人体脉搏波信号以及人体心电图信号,执行本申请实施例提供的方法以计算用户的人体血压生理参数。

具体的,在本申请一实施例中,上述一个或多个计算机程序被存储在上述存储器中,上述一个或多个计算机程序包括指令,当上述指令被上述设备执行时,使得上述设备执行本申请实施例所述的方法步骤。

具体的,在本申请一实施例中,电子设备的处理器可以是片上装置SOC,该处理器中可以包括中央处理器(Central Processing Unit,CPU),还可以进一步包括其他类型的处理器。具体的,在本申请一实施例中,电子设备的处理器可以是PWM控制芯片。

具体的,在本申请一实施例中,涉及的处理器可以例如包括CPU、DSP、微控制器或数字信号处理器,还可包括GPU、嵌入式神经网络处理器(Neural-network Process Units,NPU)和图像信号处理器(Image Signal Processing,ISP),该处理器还可包括必要的硬件加速器或逻辑处理硬件电路,如ASIC,或一个或多个用于控制本申请技术方案程序执行的集成电路等。此外,处理器可以具有操作一个或多个软件程序的功能,软件程序可以存储在存储介质中。

具体的,在本申请一实施例中,电子设备的存储器可以是只读存储器(read-onlymemory,ROM)、可存储静态信息和指令的其它类型的静态存储设备、随机存取存储器(random access memory,RAM)或可存储信息和指令的其它类型的动态存储设备,也可以是电可擦可编程只读存储器(electrically erasable programmable read-only memory,EEPROM)、只读光盘(compact disc read-only memory,CD-ROM)或其他光盘存储、光碟存储(包括压缩光碟、激光碟、光碟、数字通用光碟、蓝光光碟等)、磁盘存储介质或者其它磁存储设备,或者还可以是能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何计算机可读介质。

具体的,在本申请一实施例中,处理器可以和存储器可以合成一个处理装置,更常见的是彼此独立的部件,处理器用于执行存储器中存储的程序代码来实现本申请实施例所述方法。具体实现时,该存储器也可以集成在处理器中,或者,独立于处理器。

进一步的,本申请实施例阐明的设备、装置、模块,具体可以由计算机芯片或实体实现,或者由具有某种功能的产品来实现。

本领域内的技术人员应明白,本申请实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此,本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质上实施的计算机程序产品的形式。

在本申请所提供的几个实施例中,任一功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。

具体的,本申请一实施例中还提供一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质中存储有计算机程序,当其在计算机上运行时,使得计算机执行本申请实施例提供的方法。

本申请一实施例还提供一种计算机程序产品,该计算机程序产品包括计算机程序,当其在计算机上运行时,使得计算机执行本申请实施例提供的方法。

本申请中的实施例描述是参照根据本申请实施例的方法、设备(装置)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

还需要说明的是,本申请实施例中,“至少一个”是指一个或者多个,“多个”是指两个或两个以上。“和/或”,描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示单独存在A、同时存在A和B、单独存在B的情况。其中A,B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项”及其类似表达,是指的这些项中的任意组合,包括单项或复数项的任意组合。例如,a,b和c中的至少一项可以表示:a,b,c,a和b,a和c,b和c或a和b和c,其中a,b,c可以是单个,也可以是多个。

本申请实施例中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

本申请可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述,例如程序模块。一般地,程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本申请,在这些分布式计算环境中,由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中,程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。

本申请中的各个实施例均采用递进的方式描述,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其,对于装置实施例而言,由于其基本相似于方法实施例,所以描述的比较简单,相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

本领域普通技术人员可以意识到,本申请实施例中描述的各单元及算法步骤,能够以电子硬件、计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的装置、装置和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。

以上所述,仅为本申请的具体实施方式,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请公开的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

相关技术
  • 血压测量装置、电子设备以及血压测量方法
  • 一种血压测量方法及电子设备
技术分类

06120116509376