[發明專利]基于希爾伯特變換的脈搏波傳導速度測算方法

在審

• 申請號: 201811380390.4
• 申請日: 2018-11-20
• 公開（公告）號: CN109674454A
• 公開（公告）日: 2019-04-26
• 發明（設計）人: 李敏;賀東;楊浩南;車心澤;康文博
• 申請（專利權）人: 上海大學
• 主分類號: A61B5/02
• 分類號: A61B5/02
• 代理公司: 上海上大專利事務所(普通合伙) 31205
• 代理人: 陸聰明

1.一種基于希爾伯特變換的脈搏波傳導速度測算方法，其特征在于操作步驟如下：

步驟1、由置于同一手指兩個不同位置處的脈搏波傳感器采集得到兩路脈搏波信號；

步驟2、利用經驗模態分解和小波重構算法對所述的兩路脈搏波信號進行處理，去除高頻噪聲和基線漂移，得到干擾噪聲相對較少的脈搏波信號；

步驟3、利用希爾伯特變換對所述處理過的兩路脈搏波信號進行波形定位點的標定，根據標定的波形定位點計算出兩路脈搏波的延遲時間，進而通過兩個脈搏波傳感器之間的距離除以兩路脈搏波的延遲時間得到脈搏波傳導速度。

2.根據權利要求1所述的基于希爾伯特變換的脈搏波傳導速度測算方法，其特征在于：在所述步驟1中，置于手指處的兩個脈搏波傳感器以一定的距離△d被固定在同一個探頭上，這樣能夠保證兩路脈搏波的采樣時間同步；同時更為重要的是，通過所述的采樣方法能夠保證脈搏波信號傳至兩個脈搏波傳感器的距離差恒定，而這一點在采樣的層面上有效地提高了脈搏波傳導速度計算的準確性。

3.根據權利要求1所述的基于希爾伯特變換的脈搏波傳導速度測算方法，其特征在于：在所述步驟2中，所述的經驗模態分解方法利用其自適應性，將所得的脈搏波信號自適應性地分解成由高頻到低頻的固有模態函數，然后根據脈搏波信號的頻率分布特點將低于40Hz的固有模態函數進行重構就可以得到去除高頻抖動干擾的脈搏波信號。

4.根據權利要求1所述的基于希爾伯特變換的脈搏波傳導速度測算方法，其特征在于：在所述步驟2中，所述的小波重構算法利用小波分解的多分辨性，對所述的去除了高頻干擾的脈搏波信號進行分解，將分解得到的低頻分量進行重構得到低頻重構信號，然后由去除了高頻干擾的脈搏波信號減去所述的低頻重構信號就可以得到干擾噪聲相對較少的脈搏波信號。

5.根據權利要求1所述的基于希爾伯特變換的脈搏波傳導速度測算方法，其特征在于，所述的步驟3包括以下步驟：

步驟3.1、計算步驟2得到的脈搏波信號的導數；

步驟3.2、對脈搏波的導數進行希爾伯特變換；

步驟3.3、計算得到脈搏波導數的解析信號，進而得到解析信號的幅值；

步驟3.4、采用滑動窗口的方法識別出步驟3.3所述的幅值信號的極大值點；幅值信號的極大值點對應的時刻就是脈搏波波形定位點對應的時刻；

步驟3.5、通過步驟3.4分別得到同一心動周期內兩路脈搏波的波形定位點，由所述的波形定位點得出兩路脈搏波的延遲采樣點△n，然后通過以下公式計算出脈搏波傳導速度：

其中△d是兩個脈搏波傳感器之間的距離，也就是兩個采樣位置之間的距離，△n是延遲采樣點，f為采樣頻率，ffPWV為手指間的脈搏波傳導速度。

6.根據權利要求5所述的基于希爾伯特變換的脈搏波傳導速度測算方法，其特征在于：通過脈搏波的一階導數及一階導數的希爾伯特變換來標記脈搏波波形的定位點，同時滑動窗口的大小根據人體脈搏波的頻率范圍以及信號的采樣頻率通過實驗選定。