[發明專利]一種基于多通道心音信號的血壓快速計算方法

在審

• 申請號: 201910452245.0
• 申請日: 2019-05-28
• 公開（公告）號: CN110123369A
• 公開（公告）日: 2019-08-16
• 發明（設計）人: 成謝鋒;戴世誠
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學
• 主分類號: A61B7/04
• 分類號: A61B7/04;A61B5/021;G10L21/0208;G10L25/03
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 康燕文

本發明公開了一種基于多通道心音信號的血壓快速計算方法，首先同步采集人體四個心臟聽診區心音信號；其次對四路心音信號同步處理，去噪并利用基于邏輯回歸的隱藏半馬爾可夫模型對心音信號進行分段；然后提取分段后心音信號的特征點，推導心音信號傳導時間與血壓的線性關系；最后利用第一心音與第二心音的幅值比以及第二心音一階微分后的平均斜率得出計算血壓的核心公式，并同步對4路心音信號進行血壓計算，取均值得到最終的血壓值。該方法僅需要采集一種生理信號就可以得出計算血壓的核心公式，計算速度快，準確度高，穩定性較好，可連續測量，尤其適用于嬰幼兒及四肢殘疾病人的血壓檢測。

技術領域

本發明具體涉及一種基于多通道心音信號的血壓快速計算方法，僅需采集一種生理信號便可快速連續地計算被測者收縮壓以及舒張壓。

背景技術

據世界衛生組織(WHO)報告，據不完全統計，每年有幾十萬人心臟性猝死，隨著人口老齡化，這個數字會增加。心血管健康尤其是高血壓的日常監測已成為社會越來越重視的一個熱點問題。因此，早期發現和預防心血管疾病對促進人們的健康具有重要意義。

心音是由心房和心室的收縮和舒張，瓣膜運動和血流相關的動態事件的相互作用引起的。第一心音(S1)發生在二尖瓣和三尖瓣關閉期間，心室收縮開始。第二心音(S2)標志著心室收縮的結束和心室舒張的開始，產生于主動脈瓣和肺動脈瓣關閉后。心音的診斷價值已被認可并用于多種心臟病的初步篩查。因此，心音信號的采集和分析研究對提高心血管疾病的診斷能力具有重要意義?，F有的血壓計算方法及血壓檢測儀計算結果精度低、可靠性差，且不適用于四肢有殘疾的心血管疾病患者，測量結果受人為因素影響較大，不利于病癥的準確判斷。

發明內容

發明目的：本發明提供一種基于多通道心音信號的血壓快速計算方法，提高了計算結果的精度和可靠性。

技術方案：本發明所述的一種基于多通道心音信號的血壓快速計算方法，包括以下步驟：

(1)同步采集心臟多通道心音信號；

(2)去噪和對心音信號進行分段；

(3)推導心音信號傳導時間與血壓的線性關系；

(4)利用第一心音與第二心音的幅值比以及第二心音一階微分后的平均斜率得出計算血壓的核心公式；

(5)利用血壓核心公式分別對心音信號進行計算，取均值得到最終的血壓值。

所述步驟(2)包括以下步驟：

(21)將同步采集到的多通道心音信號利用巴特沃茲帶通濾波器，分別進行軟件去噪處理；

(22)然后使用基于邏輯回歸的隱藏半馬爾可夫模型對心音信號進行分段，將一個周期的心音信號分割為第一心音、收縮期、第二心音、舒張期四個階段。

步驟(3)所述的心音信號傳導時間與血壓線性關系可由以下公式獲得：

BP＝a×HSTT+b

其中，BP為動脈血壓，HSTT為脈搏波傳導時間，a和b是線性擬合系數。

步驟(4)所述的血壓核心公式可由以下公式獲得：

其中，SBP為收縮壓，DBP為舒張壓，A₁/A₂是心音信號第一心音和第二心音的幅值之比，K是第二心音一階微分后的平均斜率，a、b和c是線性擬合系數。

步驟(5)所述的最終可由以下公式獲得：