[發明專利]一種基于HRV分析的女性內分泌管理系統

在審

• 申請號: 201810637908.1
• 申請日: 2018-06-20
• 公開（公告）號: CN108968946A
• 公開（公告）日: 2018-12-11
• 發明（設計）人: 張涵;龐志強;劉勇;周俊
• 申請（專利權）人: 廣州中科新知科技有限公司
• 主分類號: A61B5/0402
• 分類號: A61B5/0402;A61B5/024;A61B5/02
• 代理公司: 廣州勝沃園專利代理有限公司 44416
• 代理人: 黃健儀

1.一種基于HRV分析的女性內分泌管理系統，包括數據采集模塊、峰值檢測模塊、預處理模塊、獲取心率變異性曲線模塊、HRV分析模塊、模型建立模塊和模型應用模塊，其特征在于，該系統執行以下步驟：

S1，采用傳感器采集用戶整個睡眠期間的長時心沖擊圖(BCG)、長時心電圖(ECG)和長時容積脈搏波(PPG)；

S2，從采集信號中分離BCG/ECG/PPG信號，進行預處理；

S3，基于BCG/ECG/PPG信號峰值識別求解信號峰值間期，進而確定HRV時域參數SDNN；

S4，求解SDNN功率譜，分離ULF分量，確定ULF與女性基礎內分泌的關聯，獲得基礎內分泌指數(HRV-ULF)；

S5，定義基礎內分泌指數(HRV-ULF)與內分泌功能之間的關系，提出相應的健康管理方案。

2.如權利要求1所述的基于HRV分析的女性內分泌管理系統，其特征在于：所述步驟S1中的傳感器包括壓電傳感器或單導心電傳感器或光電傳感器，所述壓電傳感器放置于枕下、床墊下與女性無直接接觸區域，所述單導心電傳感器貼于女性胸前，所述光電傳感器穿戴于女性腕部。

3.如權利要求2所述的基于HRV分析的女性內分泌管理系統，其特征在于：所述壓電傳感器采集的信號中分離出BCG信號，經過濾波、去噪、異常信號排除預處理后，識別每一個BCG的J峰，求解J-J峰間期，獲得HRV信號的時域參數SDNN，具體公式如下：

其中，T為檢測時間范圍內有效J-J間期數，Interval_JJ(i)為第i個相鄰BCG信號J-J間期值，Mean_JJ為女性整夜睡眠有效BCG J-J間期的平均值。

4.如權利要求3所述的基于HRV分析的女性內分泌管理系統，其特征在于：所述單導心電傳感器采集的信號中分離出ECG信號，經過濾波、去噪、異常信號排除預處理后，識別ECG信號的R峰，計算R-R峰間期并利用公式一求解時域參數SDNN。

5.如權利要求4所述的基于HRV分析的女性內分泌管理系統，其特征在于：所述光電傳感器采集的信號中分離出PPG信號，經過濾波、去噪、異常信號排除預處理后，識別PPG信號中的B峰，計算B-B峰間期并利用公式一求解時域參數SDNN。

6.如權利要求5所述的基于HRV分析的女性內分泌管理系統，其特征在于：通過傳感器采集女性超過一個完整生理周期夜間SDNN數據，具體公式如下：

SDNN_T＝[SDNN(1),SDNN(2),…,SDNN(K)]^T 公式二

接著，采用時頻域變換，求解SDNN_T的頻域功率譜，具體技術方案包括：傅里葉變換、自相關譜分析、Fast Lomb-Scargle periodogram譜分析方法，具體公式如下：

SDNN_F＝[F(1),F(2),…,F(K)]^T 公式三

然后，設計帶通濾波器，求解K維功率譜SDNN_F中的ULF分量，具體公式如下：

ULF＝[ULF(1),ULF(2),…,ULF(K)]^T 公式四

其中，K為女性生理周期天數，SDNN(k),k＝1,2,…,K為第k組整夜SDNN的數據；F(k),k＝1,2,…,K表示第k組SDNN對應的功率譜；根據HRV功率譜求解出高頻功率值HF、低頻功率值LF，以及LF/HF比值。

7.如權利要求6所述的基于HRV分析的女性內分泌管理系統，其特征在于：基于一個完整生理周期統計，記錄女性HF、LF及ULFHRV頻率指數的分布，根據HF、LF、ULF趨勢分析，定義ULF與女性內分泌激素水平關聯。

8.如權利要求7所述的基于HRV分析的女性內分泌管理系統，其特征在于：根據ULF波動趨勢分析，定義女性內分泌激素水平管理方案，結合ULF所反映出的生理周期，制定基于ULF水平與預測生理周期相關的內分泌備孕管理方案，包括內分泌功能預測、指數紊亂預測、易孕指數預測，及相應管理方案。