[论文解读] An intelligent system for continuous blood pressure monitoring on remote multi-patients in real time

Roberto Marani, Anna Gina Perri|arXiv (Cornell University)|Dec 4, 2012

Blood Pressure and Hypertension Studies参考文献 14被引用 3

一句话总结

本文提出了一种基于示波法的智能、非侵入式血压监测系统，采用微控制器和萨伦-凯无源滤波器，实时连续测量收缩压和舒张压。该系统可通过无线传输实现对多名患者的远程、同步监测，具有高度自动化、结构简单、可靠性高，适用于临床应用。

ABSTRACT

In this paper we present an electronic system to perform a non-invasive measurement of the blood pressure based on the oscillometric method, which does not suffer from the limitations of the well-known auscultatory one. Moreover the proposed system is able to evaluate both the systolic and diastolic blood pressure values and makes use of a microcontroller and a Sallen-Key active filter. With reference to other similar devices, a great improvement of our measurement system is achieved since it performs the transmission of the systolic and diastolic pressure values to a remote computer. This aspect is very important when the simultaneous monitoring of multi-patients is required. The proposed system, prototyped and tested at the Electron Devices Laboratory (Electrical and Information Engineering Department) of Polytechnic University of Bari, Italy, is characterized by originality, by plainness of use and by a very high level of automation (so called intelligent system).

研究动机与目标

• 开发一种非侵入式、连续的血压监测系统，以克服传统听诊法的局限性。
• 实现实时将收缩压和舒张压数值传输至远程计算机，用于多患者监测。
• 设计一种高度自动化、用户友好的系统，通过嵌入式微控制器和有源滤波技术，最大限度减少人工干预。
• 通过先进的信号处理和滤波技术，确保血压测量的可靠性和准确性。
• 在临床实验室环境中进行原型设计与验证，以实现实际部署。

提出的方法

• 该系统采用示波法，通过血压计袖带中的动脉脉搏波振荡检测血压。
• 微控制器处理原始示波信号，并计算收缩压和舒张压数值。
• 采用萨伦-凯有源滤波器对模拟信号进行调理，降低噪声并提高信号保真度。
• 系统将处理后的血压数据数字化并通过无线通信接口实时传输至远程计算机。
• 整个系统设计高度自动化，最大限度减少用户输入，确保操作一致性。
• 原型在意大利巴里理工大学电子器件实验室在受控条件下进行测试。

实验结果

研究问题

• RQ1 智能、非侵入式系统能否准确使用示波法实现连续血压测量？
• RQ2 该系统在多患者同时监测中，能否有效实现实时远程监测？
• RQ3 微控制器与萨伦-凯滤波器的集成在多大程度上提升了信号质量与测量可靠性？
• RQ4 该系统在临床环境中的自动化水平与传统血压计相比如何？
• RQ5 该系统在真实世界多患者医疗环境中的部署可行性如何？

主要发现

• 该系统成功利用示波法测量收缩压和舒张压，避免了听诊法的主观性。
• 微控制器与萨伦-凯有源滤波器的集成显著提高了信噪比和测量准确性。
• 实时将血压数据传输至远程计算机，实现了对多名患者的连续集中监测。
• 该系统表现出高度自动化，减少了对用户依赖和操作错误。
• 原型在实验室内得到验证，证实其在多患者应用中的功能性和可靠性。
• 该系统具有使用简便、原创性强、可扩展性好等优点，适用于临床部署。