[發明專利]一種穿戴式多生命體征參數采集設備及其參數提取方法

在審

• 申請號: 201710115475.9
• 申請日: 2017-03-01
• 公開（公告）號: CN106859617A
• 公開（公告）日: 2017-06-20
• 發明（設計）人: 潘赟;鐘一舟;朱懷宇;俞畢洪;韋笠;陳佳平
• 申請（專利權）人: 浙江大學;杭州質子科技有限公司
• 主分類號: A61B5/0205
• 分類號: A61B5/0205;A61B5/0402;A61B5/11;A61B5/145
• 代理公司: 杭州斯可睿專利事務所有限公司33241
• 代理人: 王利強

1.一種穿戴式多生命體征參數采集設備，其特征在于：所述設備包括主機、輔助配件和參數提取終端，所述主機佩戴于使用者的胸部位置，所述主機包括系統芯片模塊、無線通信模塊、電源管理模塊、心電傳感器、呼吸率傳感器以及體溫傳感器，所述心電傳感器、呼吸率傳感器以及體溫傳感器均與所述系統芯片模塊連接，所述電源管理模塊與所述系統芯片模塊連接，所述系統芯片模塊與所述無線通信模塊連接；所述輔助配件佩戴于使用者的喉部位置，所述輔助配件包括脈搏波傳感器與運動傳感器，所述脈搏波傳感器與運動傳感器均與所述系統芯片模塊連接；

所述無線通信模塊與所述參數提取終端連接，所述參數提取終端包括：用于對穿戴式多生命體征參數采集設備采集的各項生命體征信號提供濾波操作，可消除信號中的高頻噪聲與運動干擾信號的濾波模塊；用于識別出單路信號或多路信號綜合的特征信息的特征識別模塊；用于通過各項生命體征參數的參數計算模型提取生命體征參數的參數提取模塊；所述濾波模塊與所述特征識別模塊連接，所述特征識別模塊與所述參數提取模塊連接。

2.一種如權利要求1所述的穿戴式多生命體征參數采集設備實現的參數提取方法，其特征在于：所述方法包括以下步驟：

1)信號采集：使用者按要求穿戴所述穿戴式多生命體征參數采集設備的主機、輔助配件，穿戴式多生命體征參數采集設備連續采集使用者的多項生命體征信號；

2)濾波處理：將設備采集到的各項生命體征信號分別通過濾波處理，可消除信號中的高頻噪聲與運動干擾信號；

3)特征識別：將濾波處理后的輸出信號通過特征識別，獲得單路信號或多路信號綜合的多項特征信息；

4)參數提取：將特征識別后的特征信息輸入各項生命體征參數的參數計算模型，提取生命體征參數。

3.如權利要求2所述的參數提取方法，其特征在于：所述步驟1)中，所述生命體征信號包括心電信號、脈搏波信號、呼吸波信號、連續體溫信號以及運動相關信號。

4.如權利要求2或3所述的參數提取方法，其特征在于：所述步驟2)中，針對設備采集各項生命體征信號的特性分別選用了不同的濾波方法，濾波方法包括傳統數字濾波、小波變換、自適應濾波以及平滑濾波。

5.如權利要求2或3所述的參數提取方法，其特征在于：所述步驟3)中，提取的特征信息為各類特征點、特征值或特征信號區間，包括：心電信號的P、Q、R、S、T峰值點以及QRS波群；脈搏波信號的波峰、波谷，以及一階導數最大值點；由心電信號與脈搏波信號綜合獲取的脈搏傳輸時間、脈搏傳輸速率；由呼吸波信號獲取的波峰值點；由連續體溫信號獲取的體溫特征點；以及由運動相關信號獲取的各類運動特征點；

特征識別方法包括信號極值識別法、信號斜率識別法、閾值判別法、信號一階導數法、雙路信號參考點時間差計算法、信號波峰識別法以及人體行為分層識別法。

6.如權利要求2或3所述的參數提取方法，其特征在于：所述步驟4)中，所述生命體征參數包括心率、脈搏率、血氧飽和度、呼吸率、體溫、連續動脈血壓以及運動信息；參數計算模型采用的參數提取方法包括特征點頻率計數法、線性回歸模型法、直接參數讀數法以及機器學習方法。