ADI连续无创式血压解决方案,新鲜来袭

专利名称：一种无创连续血压测量装置及测量方法专利类型：发明专利
发明人：唐劲天,吴其蔚,张砚冬
申请号：CN201910907327.X
申请日：20190924
公开号：CN110604556A
公开日：
20191224
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明属于医疗设备技术领域，涉及一种无创连续血压测量装置及测量方法。

本发明采用灵敏度很高的三个传感器获取到用户的脉搏波与心冲击信号，通过对上述信号进行滤波并提取特征参数，再将特征参数代入线性回归方程中，从而计算出用户的血压值。

这种血压测量方法能无创且实时地测量血压，不仅增加了血压测量的便捷性，而且满足了血压测量的准确性，同时本发明还提高了测量血压的舒适度，缩短了测量时间。

申请人：清华大学
地址：100084 北京市海淀区清华园
国籍：CN
代理机构：北京皮皮云嘉知识产权代理有限公司
代理人：李思霖
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finapres nova原理
Finapres Nova是一种非侵入式连续动脉血压监测设备，它基于连续指压技术。

其原理是通过在指尖或手指上放置传感器，监测动脉脉搏的变化。

当心脏跳动时，动脉在每次搏动时都会扩张和收缩，这种变化会导致指尖的压力发生变化。

Finapres Nova利用这种变化，通过传感器采集的数据，计算出动脉血压的变化情况。

该设备利用被动无创血压（CNAP）技术，通过测量指尖处的动脉压力波形来估计连续动脉血压。

传感器会检测到指尖处的微小压力变化，然后将这些数据传输到监测设备进行处理和分析。

通过对这些数据进行处理，设备可以实时计算出动脉血压的变化情况，从而实现对动脉血压的连续监测。

Finapres Nova的原理基于连续指压技术，通过对指尖处的动脉压力波形进行监测和分析，实现了对动脉血压的连续无创监测。

这一原理使得该设备在临床上得到了广泛的应用，特别是在需要连续监测动脉血压的情况下，如手术室、重症监护室等。

同时，该技术也为研究人员提供了一种便捷的方式来进行动脉血压监测和数据收集，有助于深入了解动脉血压在不同情况下的变化规律。

ADI连续无创式血压解决方案,新鲜来袭ADI连续无创式血压解决方案，新鲜来袭高血压是当今最主要的医疗问题。

为了有效地控制高血压，我国于2017年颁布了“国家基层高血压防治管理指南”，并试图通过早期预防来控制高血压患病率。

NIBPVSCNIBP虽然采用传统的袖带无创式血压(NIBP)设备测量血压的效果已经很好，但使用袖带操作的用户体验不是很好。

这类NIBP设备使用柯式音法来监听血液的振动情况，并获取在固定或较长时间间隔(通常超过15分钟)内的收缩压和舒张压。

连续无创式血压(CNIBP)测量是一种实时或以较短时间间隔监测人体收缩压和舒张压的技术。

与上述传统的袖带无创式血压(NIBP)测量不同，CNIBP提供了一种连续、舒适的血压测量方法，可以非常方便地集成于现有的腕带、手表等可穿戴设备平台。

ADI连续无创式血压解决方案，新鲜来袭！探讨连续无创式血压方案脉冲传输时间(PTT)方法是CNIBP应用中的一个研究热点，其原理是识别体积描记器(PPG)波形的关键特征节点，并计算当前PPG信号和其他参考信号（如体积描记器(PPG)、心电图(ECG)和心冲击描记图(BCG)）之间的时间延迟。

因此，可采用单独的PPG、多个PPG、PPG+ECG和PPG+BCG几种组合方式，我们以PPG+PPG和PPG+ECG组合为例，如下图1所示。

图1.采用不同的传感器组合测量血压图1左侧显示了适合CNIBP应用的多个PPG解决方案。

血压值可以通过多个PPG信号特征点之间的时间延迟来计算，这些特征点需要先用软件进行预处理和识别。

放置PPG传感器的位置不是固定的，但要尽可能地获得足够长的延迟时间，在沿着动脉血管的方向上距离越大延时越大。

因此，如果紧凑型可穿戴设备的传感器放置非常紧凑，我们必须能够更快地获取数据。

此外，获得的PTT与绝对时间延迟无关，需要通过算法获得最终血压。

ADI方案1. 简介ADI（Analog Devices, Inc.）是一家全球领先的模拟技术解决方案提供商。

该公司专注于模拟和数字信号处理技术，为各行业的应用提供高性能、高精度的解决方案。

ADI的产品范围包括模拟集成电路（IC）、数字信号处理器（DSP）、数据转换器以及各种传感器等。

本文将介绍ADI方案的特点和应用领域。

2. 特点2.1 高性能ADI方案以高性能闻名于世。

其模拟和数字信号处理技术在精度、速度和可靠性方面处于行业领先地位。

无论是高速数据转换器还是高精度传感器，ADI都致力于提供最佳的性能，以满足客户对精确度和可信度的要求。

2.2 广泛的产品线ADI提供了广泛的产品线，覆盖了多个应用领域。

其产品范围包括但不限于模拟集成电路、数字信号处理器、放大器、数据转换器、传感器、电源管理器件等。

无论您在哪个行业，ADI都能提供适合您需求的解决方案。

2.3 完善的技术支持ADI在技术支持上投入了大量的资源。

无论是在产品选择阶段还是在集成和应用调试阶段，ADI的工程师都能提供专业的建议和帮助。

ADI还为客户提供丰富的技术培训和在线资源，以确保客户能够充分利用ADI的产品和技术。

2.4 高度可靠性ADI的产品以高度可靠性著称。

通过严格的质量控制和可靠性测试，ADI确保其产品在各种极端条件下都能正常工作。

这使得ADI的产品在各种应用领域中被广泛采用，并受到客户的高度信赖。

3. 应用领域ADI的解决方案在许多不同的应用领域中得到了广泛应用。

以下是一些典型的应用领域：3.1 工业自动化ADI的高性能模拟和数字信号处理方案在工业自动化领域具有广泛的应用。

无论是工业控制系统、机器人技术还是工业网络，ADI的产品都能提供精确、可靠的解决方案，提升生产效率和产品质量。

3.2 医疗设备ADI提供了针对医疗设备的高性能解决方案。

无论是心电图仪、血压计还是医疗成像设备，ADI的产品都能提供高精度的测量和信号处理，帮助医疗行业提供更好的医疗服务。

ADI发展医疗界的可穿戴设备当遇到一些生活常见病时，你会选择去医院，还是在家自行治疗？这个问题，也许在未来几年内，将会越来越多的成为我们要面对的选择。

几项数据显示，在2010年，中国已经取代印度，成为糖尿病第一大国。

糖尿病患者数量在当时已超9而到2020年将会翻倍；在2012年，中国迎来慢性病的全面“井喷”，2.6亿确诊患者约占总人口的19%；到2030年，65岁以上人口数量将首次超过5岁人口数量，中国将成为人口老龄化程度最高的国家。

在这样一个大背景下，中国人对医疗设施条件也将呈现多样化的需求。

社区医院、家庭护理、可穿戴式医疗和自测保健等设备，将会更多的进入我们的生活。

这便是ADI在新年伊始推出最新可支持便携式保健应用的片上计量仪的背后动力。

1 高精度、低功耗，适合便携式医疗应用的片上计量仪ADuCM350是一款单芯片可扩展平台，集成由一个可配置多传感器开关矩阵、硬件波形发生器和离散傅里叶变换（DFT）引擎构成的16位精度模拟前端（AFE），并配有处理子系统和工业标准软件开发环境，支持完整的产品开发路线图。

它提供方便的无源和有源传感器连接能力，支持传感器融合功能，在干扰下也能提供高精度人体生理数据测量性能。

从诸如智能手表和高级计步器等可穿戴保健监护设备，到可以缩短病患住院时间的护理点诊断以及高质量的居家监护，ADuCM350都可以提供高度的精度和片上集成度，以最大的支持在便携式健康与保健监护产品设计中使用。

ADI公司在全球拥有自己的医疗电子团队，负责专门的医疗产品研发和行销。

王胜是ADI亚太区的医疗行业市场经理，是本地团队的负责人。

在此次新品的采访沟通中，王胜先生对ADuCM350的特性及应用，做了全面的阐述。

1.1 高素质的ADCADuCM350集成了一个16位、160K采样率的SAR ADC。

“单从芯片自身来看，这是一个普通的ADC。

但如果把ADC放在一个单片机里面来看的话，你会发现很难找到这种真正具有16位、160K采样率性能的ADC。

无创连续血压测量方法的研究进展汤池杨国胜席涛（第四军医大学生物医学工程系西安市７１００３２）摘要本文概述了目前国内外无创连续血压测量方法的研究进展，重点介绍了动脉张力测定法、容积补偿法、脉搏波速测定法和利用脉搏波特征参数进行血压测量方法的原理和特点，并对今后无创连续血压测量的发展趋势作出了展望。

关键词血压测量；动脉张力测定法；容积补偿法；脉搏波速；特征参数中图分类号：ＴＨ７７２＋．２;Ｒ４４３＋．６文献标识码：Ａ文章编号：１００３－８８６８（２００４）１０－００２６－０３１引言血压是指血液在血管内流动时对血管壁所施加的侧压力，它是反映心血管功能的重要生理指标，在疾病诊断、治疗效果观察和进行预后判断等方面都有着重要的意义。

血压分为动脉压与静脉压，通常说的血压是指动脉压。

动脉压包括收缩压（ＳＰ）和舒张压（ＤＰ），一个心动周期内动脉血压的时域平均值为平均动脉压（ＭＡＰ）。

血压测量法大体可分为直接测量法和间接测量法２大类[１]。

直接测量法是将连接压力传感器的导管经皮直接插入大动脉或心脏检测血压信号，能够进行连续测量。

由于这种方法直接测得血压，数据最为准确，因此被国际认定为血压检测的金标准，但其技术要求较高，且有一定创伤性，所以仅适用于危重病人的抢救和大手术病人。

间接测量法是通过检测动脉管壁的搏动、血管容积变化等参数间接得到血压。

由于这种方法简便易行，因此在临床上得到广泛应用。

间接测量法又可分为间歇式测量法和连续式测量法２大类。

以柯氏音法和示波法为代表的间歇式测量法的基本原理是用气袖阻断动脉血流，然后在放气的过程中通过检测特征点时刻气袖内压力来确定血压值。

这种方法的缺点是以测量过程中每搏血压相同为前提，测得血压是某一特定时刻的血压值（只有不在同一心动周期内的ＳＰ和ＤＰ２个值），不一定是被测者有代表性的血压值。

连续式测量法是在某一时段内无创连续的测量血压，能够检测每搏血压及连续的动脉压波形，为临床诊断与治疗提供了更加充分的依据，特别是在临床监护以及特殊情况下观察血压连续变化方面具有传统方法无法比拟的优势。

无创连续血压测量技术发展综述无创连续血压测量技术是指通过非侵入式的方式测量血压的方法，常见的有动脉血压波形测量技术、光电血流量测量技术、心电图血压测量技术等。

这些技术相对于传统测量方法具有显著的优势，不仅可以连续监测血压变化，而且无需穿刺，能够有效减少对患者的不适和并发症的发生概率。

避免了一些传统测量方法的致命伤病和并发症，同时在一定程度上提高了医生和护士的工作效率。

在无创连续血压测量技术的发展历程中，首先要提到的就是动脉血压波形测量技术。

该技术最早于20世纪60年代被引入临床实践中。

最初的动脉血压测量设备是一个静脉导管，可以测量患者动脉内的压力。

这种方法从根本上解决了传统方法的先天性缺陷：即只能测量静态血压值。

同时，动脉压力波形测量技术还可以随时监测患者的血流和心输出量。

但是，由于该设备需要进行穿刺取血，因此走向临床使用的速度相对较慢，同时对患者的安全性和人性化方面存在一定难度和管理上的挑战。

进入21世纪后，随着医疗技术的进步，光电血流量测量技术也被广泛应用于无创连续血压测量领域。

该技术通过利用光的特定作用原理以及传感器的技术，实现了对患者的无创监测。

通过光电信号可以得到普通负责成份的体积变化率，从而可以计算出被测者的心率和血Pressure值。

相对于传统穿刺测压方法，该技术避免了患者疼痛和担心，同时还具有测量准确性和连续性极大提高的优势。

在快速发展的医学技术中，如今，连续血压监测设备不断地更新。

目前，心电图血压测量技术在无创连续血压测量领域中的广泛使用证明了其在无创血压监测中的地位和优势。

该技术结合了动脉血压波形体征和电信号的特点，利用心电图技术来将患者的心率和血压数据交织在一起。

这种方法不仅可以连续监测患者的心率和血压，而且可以通过数据分析等手段，精确细致地监测患者的血流情况和心律、改善和治疗效果。

然而，在实际应用中，无创连续血压测量技术还存在一些挑战和局限性。

首先，由于无创测量技术结构上更为复杂，设备的使用和维护成本相对于传统测量方法较高，同时在测量过程中可能还会受到温度、噪音等环境因素的干扰。

无创连续动脉血压监测系统详细介绍这是一个连续、实时的无创动脉血压监测系统，既有设备又有耗材。

目前国内实施血压监测主要是通过有创的桡动脉穿刺进行动脉血压监测，现在所谓的无创指的是间隔的袖带法测量血压，根本无法达到真正的血压监测目的。

美国的这个产品能实时记录每一搏心跳的血压，其波形和准确度和有创动脉血压监测几乎一样。

这是一个革命性的产品，刚在美国上市。

TL-200无创连续血液监测系统由浙江善时医疗器械有限公司引进美国先进技术而成的TL-200无创连续血液监测系统，能够提供连续、可靠、准确的监测数据。

TL-200理想的工作原理是将压力传感器和腕带置于桡动脉搏动处，并直接固定在桡骨头的侧腹面，紧靠着桡骨茎突的内侧。

通过感应器探头自动纵向和横向搜索脉搏最强点的位置。

一旦位置确定，便开始进行实时的、连续的动脉血压监测。

T-LINE规格主要指标：T-LINE tensymeter用于测量体重90至400磅（约40.8kg-181.4kg）之间和身高4‘6”到6’6”(约130cm-200cm)成人的动脉血压和脉搏率。

精确度：收缩压：平均差在5mmHg左右；标准偏差不超过8mmHg舒张压：平均差在5mmHg左右；标准偏差不超过8mmHg平均压力：平均差在5mmHg左右；标准偏差不超过8mmHg特点和规格测量范围：收缩压：30-245mmHg舒张压：20-220mmHg脉冲率：30 - 250次电学因素电源要求：TL-200100-240V ，50 - 60Hz，0.35A(最大)保险丝额定值：5 x 20mm，0.5A设备归类：IEC二类，符合IEC 60601-1标准环境因素操作温度：+15℃~ +40℃储藏温度：-10℃~ +60℃操作湿度：30%到85%（不凝结）储藏湿度：30%到95%（不凝结）禁忌事项T-Line Tensymeter以下病人禁用：•没有明显的桡动脉脉搏•传感器无法应用于解剖异常（皮肤移植、囊肿、蜂窝组织炎），或受伤（疤痕、伤口、烧伤、擦伤）•静脉线放置在传感器应用点或偏于传感器的内侧或外侧范围•电流电压分流在T-Line臂上资料来源：浙江善时医疗器械有限公司。

无创血压监测技术的发展与应用近年来，随着医疗技术的不断进步，无创血压监测技术逐渐成为医疗领域的热门话题。

无创血压监测技术指的是通过非侵入性的方法，即不需要穿刺皮肤或插入血管，即可准确测量人体的血压水平。

这一技术的发展与应用，不仅为医疗行业带来了便利，也为普通人的健康管理提供了更多选择。

无创血压监测技术的发展源远流长。

早在19世纪末，人们就开始探索无创血压监测的方法。

当时，最常用的方法是利用袖带和听诊器，通过听诊心脏收缩和舒张时的声音来判断血压水平。

然而，这种方法的局限性在于操作繁琐，且容易受到操作者技术水平的影响，导致测量结果的准确性不高。

随着科技的不断进步，无创血压监测技术也得到了革新。

现如今，最常见的无创血压监测方法是利用电子血压计。

这种电子血压计通过感应器测量人体的脉搏波形，然后根据波形的变化来计算血压水平。

相较于传统的听诊器，电子血压计的优势在于操作简便、测量速度快、准确性高。

此外，电子血压计还可以存储多次测量结果，并进行数据分析，为医生提供更多的参考信息。

除了电子血压计，无创血压监测技术还有其他的应用。

例如，近年来，一些科技公司开始研发可穿戴式设备，如智能手环和智能手表，利用光学传感器来测量血压水平。

这种设备的优势在于可以实时监测血压变化，提醒使用者注意自己的健康状况。

此外，还有一些研究机构正在探索利用声波、红外线等技术来实现无创血压监测。

这些新兴的技术，不仅可以提高测量的准确性，还可以进一步降低对人体的侵入性。

无创血压监测技术的应用范围也日益扩大。

除了医疗领域，无创血压监测技术还可以应用于健康管理、运动训练等领域。

例如，一些健身房和健康管理机构已经开始使用无创血压监测技术来评估客户的身体状况，并根据监测结果提供相应的训练建议。

此外，无创血压监测技术还可以应用于日常生活中，帮助人们实时监测自己的血压水平，及时调整生活方式，预防慢性疾病的发生。

然而，值得注意的是，无创血压监测技术虽然便利，但并不意味着可以完全替代传统的侵入性血压监测方法。