[發(fā)明專利]基于人體生理信號多參數(shù)融合的疼痛定量分析系統(tǒng)及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410081437.2
• 申請日: 2014-03-06
• 公開（公告）號: CN104887198A
• 公開（公告）日: 2015-09-09
• 發(fā)明（設計）人: 韓建達;趙新剛;褚亞奇;丁其川;趙憶文
• 申請（專利權）人: 中國科學院沈陽自動化研究所
• 主分類號: A61B5/0205
• 分類號: A61B5/0205;A61B19/00
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 許宗富

1.一種基于人體生理信號多參數(shù)融合的疼痛定量分析系統(tǒng)，其特征在于：?

信號放大器的輸入端連接到BVP、ECG、SC信號采集電極，采集人體對應的生理信號；所述信號放大器的輸出端連接到信號AD轉換器的輸入端，將得到的信號通過所述信號放大器進行放大；?

所述信號AD轉換器的輸出端連接信號分析裝置的輸入端，將模擬信號轉換為數(shù)字信號后發(fā)送到信號分析裝置；?

顯示器連接所述信號分析裝置的輸出端，接收并顯示信號分析裝置發(fā)出的信號。?

2.根據(jù)權利要求1所述的基于人體生理信號多參數(shù)融合的疼痛定量分析系統(tǒng)，其特征在于：所述的信號分析裝置為對信號進行分析處理，實時檢測、濾波、特征提取、特征向量降維、聚類功能的嵌入式系統(tǒng)。?

3.根據(jù)權利要求1所述的基于人體生理信號多參數(shù)融合的疼痛定量分析系統(tǒng)，其特征在于：所述信號采集電極包括血容量搏動電極、心電信號電極、參考電極和皮膚電導率信號電極；所述血容量搏動電極放置于人體利手中指指腹處，心電信號電極的正電極放置于左手手腕脈搏處，負電極放置于右手手腕脈搏處，參考電極放置于正電極上方，皮膚電導率信號電極放置于利手食指和無名指的指腹處。?

4.一種基于人體生理信號多參數(shù)融合的疼痛定量分析方法，其特征在于：?

信號采集電極分別采集人體的BVP、ECG、SC信號；?

將得到的信號通過信號放大器進行放大，并通過信號AD轉換器，將模擬信號轉換為數(shù)字信號；?

將數(shù)模轉換后的數(shù)字信號傳輸?shù)叫盘柗治鲅b置進行預處理；?

提取預處理后各生理信號的時域特征，組建特征向量；?

采用PCA方法對特征向量降維，并利用LDA聚類方法對疼痛等級進行客?觀量化。?

5.根據(jù)權利要求4所述的基于人體生理信號多參數(shù)融合的疼痛定量分析方法，其特征在于：所述預處理為對各生理信號進行除野值、濾波以及信號一階差分的處理過程。?

6.根據(jù)權利要求5所述的基于人體生理信號多參數(shù)融合的疼痛定量分析方法，其特征在于：所述信號一階差分的處理過程為：?

1D=x_i+1-x_i

其中，1D為信號的一階差分，x_i為信號的第i個采樣點。?

7.根據(jù)權利要求4所述的基于人體生理信號多參數(shù)融合的疼痛定量分析方法，其特征在于：所述時域特征包括均值、標準差、中值、最小值、最大值、最大最小值之差、最小值比率、最大值比率；?

所述均值包括以下提取過程為：?

所述標準差的提取過程為：?

所述中值的提取過程為：?

med＝median(x_i)?

所述最小值的提取過程為：?

Min＝min(x_i)?

所述最大值的提取過程為：?

Max＝max(x_i)?

所述最大最小值之差的提取過程為：?

Range＝Max-Min?

所述最小值比率的提取過程為：?

所述最大值比率的提取過程為：?

其中，μ為均值，σ為標準差，med為中值，Min為最小值，Max為最大值，Range為最大最小值之差，MinRatio最小值比率，MaxRatio最大值比率，x_i為信號的第i個采樣點，N為信號時間窗的總長度。?