[發(fā)明專利]一種測試腕戴式終端心率檢測精準(zhǔn)度的方法以及系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610344154.1
• 申請日: 2016-05-23
• 公開（公告）號: CN107411702A
• 公開（公告）日: 2017-12-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭海霞;劉晉興;朱巖;李瑋;王征;張翔;馬鑫
• 申請（專利權(quán)）人: 工業(yè)和信息化部電信研究院
• 主分類號: A61B5/00
• 分類號: A61B5/00;A61B5/024
• 代理公司: 北京三友知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11127
• 代理人: 湯在彥

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明關(guān)于測試設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別是關(guān)于腕戴式終端的測試設(shè)備，具體的講是一種測試腕戴式終端心率檢測精準(zhǔn)度的方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

近年來，以智能可穿戴設(shè)備為代表的智能硬件市場發(fā)展強(qiáng)勁，各類可穿戴設(shè)備層出不窮，其中，主打運(yùn)動健康檢測功用的腕戴式智能可穿戴設(shè)備尤受用戶青睞。這些腕戴式設(shè)備中越來越多地具備心率檢測的功能，以基于光電容積脈搏波描記法PPG原理的光電心率傳感器心率檢測應(yīng)用最為廣泛。

基于PPG的心率檢測是借助了光電的原理，即：當(dāng)一定波長的光束照射到皮膚表面時(shí)，隨著心臟的收縮或舒張的變化狀態(tài)，人體血液對光束的吸收量、與光接收機(jī)能夠檢測到的透射或反射回來的光強(qiáng)度呈現(xiàn)脈動性的反比變化，最后將光接收器接收到的光強(qiáng)度轉(zhuǎn)換成電信號以獲得心率值。

目前，對于內(nèi)置了光電心率傳感器的腕戴式終端，針對其心率傳感器的檢測結(jié)果的精準(zhǔn)度的評定多采取主觀人工評測的方式，主要包括如下兩種：

1、將通過心電圖掃描的心率值與腕戴式終端測得的心率值進(jìn)行對比得出誤差。這種測量方法是以人實(shí)體為標(biāo)本，將腕戴式終端佩戴在手腕的同時(shí)，采集人同步的心電圖信號，之后將同周期內(nèi)兩者測得的數(shù)值進(jìn)行對比，得出腕戴式終端內(nèi)置的心率檢測的精準(zhǔn)度和測量誤差。測試的過程中會設(shè)計(jì)人體的不同狀態(tài)下的心率數(shù)據(jù)采集，比如靜止?fàn)顟B(tài)、運(yùn)動(如走路)狀態(tài)，同時(shí)采用多個(gè)人選。

由于這種測量方法是以人實(shí)體為標(biāo)本，當(dāng)下獲得的數(shù)據(jù)不能排除存在人個(gè)體的身體差異性因素的影響，且腕戴式終端的心率檢測為手腕佩戴式，與醫(yī)療級心電圖的直接獲取方式相比，還存在佩戴貼合度和皮膚表面情況的干擾因素，對于以健康檢測為宗旨的腕戴式產(chǎn)品來說，這種誤差對比方式過于苛刻。同時(shí)為了減小個(gè)體差異，需要采用多個(gè)人選進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，人選數(shù)目的確定和測試成本的考慮也比較困難。

2、直接通過人體等時(shí)記錄數(shù)值，再與腕戴式終端測得的心率值進(jìn)行對比的誤差計(jì)算方式。這種測量方法也是以人實(shí)體為標(biāo)本，按照時(shí)間先后順序，首先先讓被測人選默認(rèn)記錄自己每分鐘的心率值，然后再將腕戴式終端佩戴在手腕上，開啟終端的心率檢測功能再獲取一份心率值，之后將這一前一后同周期內(nèi)兩者測得的數(shù)值進(jìn)行對比，得出腕戴式終端內(nèi)置的心率檢測的精準(zhǔn)度和測量誤差。測試的過程中會設(shè)計(jì)人體的不同狀態(tài)下的心率數(shù)據(jù)采集，比如靜止?fàn)顟B(tài)、運(yùn)動(如走路)狀態(tài)，同時(shí)采用多個(gè)人選。

這種測試方法也是以人實(shí)體為標(biāo)本，數(shù)據(jù)不能排除存在人個(gè)體的身體差異性因素影響，并且采用測試群體自己記錄心率值的方法，比上一技術(shù)更為主觀，干擾因素更多，并不具備測試的信服力和公正性。同時(shí)為了減小個(gè)體差異，需要采用多個(gè)人選進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，人選數(shù)目的確定和測試成本的考慮也比較困難。

因此，如何研究和開發(fā)出一種新的方案，其能夠客觀測試目前市場上針對腕戴式終端的基于PPG原理的心率檢測的精準(zhǔn)度，以提升產(chǎn)品質(zhì)量是本領(lǐng)域亟待解決的技術(shù)難題。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種測試腕戴式終端心率檢測精準(zhǔn)度的方法以及系統(tǒng)，通過構(gòu)建模擬人體腕部組織以及模擬腕部血液循環(huán)環(huán)境，進(jìn)而可由腕帶式終端測量心率值，通過與模擬人體腕部組織在模擬腕部血液循環(huán)環(huán)境的實(shí)際律動值的比較，即可得出被測的腕帶式終端心率檢測精準(zhǔn)度，能夠客觀測試目前市場上針對腕戴式終端的基于PPG原理的心率檢測的精準(zhǔn)度，提升了產(chǎn)品質(zhì)量。

本發(fā)明的目的之一是，提供一種測試腕戴式終端心率檢測精準(zhǔn)度的方法，所述方法包括：構(gòu)建模擬人體腕部組織；構(gòu)建模擬腕部血液循環(huán)環(huán)境；將腕戴式終端置于所述模擬人體腕部組織；獲取預(yù)先設(shè)定的測量周期；測量所述模擬人體腕部組織于所述測量周期內(nèi)在所述模擬腕部血液循環(huán)環(huán)境的實(shí)際律動值；獲取所述的腕戴式終端于所述測量周期內(nèi)測量的心率值；根據(jù)所述的實(shí)際律動值以及所述的心率值確定所述腕帶式終端心率檢測的精準(zhǔn)度。

在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式中，構(gòu)建模擬人體腕部組織包括：構(gòu)建具有血管的人體腕部生物組織；在所述的人體腕部生物組織外部構(gòu)建類皮膚結(jié)構(gòu)，得到模擬人體腕部組織。

在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式中，構(gòu)建模擬腕部血液循環(huán)環(huán)境包括：利用心率泵、導(dǎo)管以及所述的模擬人體腕部組織構(gòu)建閉合管道；獲取預(yù)先設(shè)定的律動值，所述的律動期望值為一個(gè)或多個(gè)；獲取預(yù)定濃度的血液；所述的心率泵根據(jù)所述預(yù)先設(shè)定的律動值帶動所述的血液在所述閉合管道流動，形成模擬腕部血液循環(huán)環(huán)境。