[發明專利]一種多數據源的血壓預測方法和裝置

有效

• 申請號: 202010189221.3
• 申請日: 2020-03-17
• 公開（公告）號: CN111358455B
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發明（設計）人: 孫洪岱;曹君
• 申請（專利權）人: 樂普（北京）醫療器械股份有限公司
• 主分類號: A61B5/021
• 分類號: A61B5/021
• 代理公司: 北京慧誠智道知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11539
• 代理人: 李楠

本發明實施例涉及一種多數據源的血壓預測方法和裝置，所述方法包括：獲取數據源標識和原始數據；根據數據源標識對原始數據進行數據預處理操作；當數據源標識為一類PPG原始信號標識時對一類PPG原始信號進行歸一化濾波處理生成標準PPG數據序列；當數據源標識為二類PPG原始信號標識時對二類PPG原始信號進行去基線漂移及歸一化濾波處理生成標準PPG數據序列；當數據源標識為三類PPG視頻標識時對三類PPG視頻數據進行視頻質量檢測及歸一化信號轉換生成標準PPG數據序列；獲取卷積神經網絡CNN模型標識符；根據數據源標識和或CNN模型標識符，選擇對應的CNN模型對標準PPG數據序列進行血壓預測。

技術領域

本發明涉及電生理信號處理技術領域，特別涉及一種多數據源的血壓預測方法和裝置。

背景技術

光體積變化描記圖法(Photoplethysmograph，PPG)信號是利用光感傳感器對特定光源的光強識別記錄光強變化的一組信號。在心臟搏動時，對血管內單位面積的血流量形成周期性變化，與之對應的血液體積也相應發生變化，從而導致反映血液吸收光量的PPG信號也呈現周期性變化趨勢。一個心動周期包括兩個時間期：心臟收縮期和心臟舒張期；當心臟收縮期時，心臟對全身做功，造成血管內壓力與血流體積產生連續周期性變化，此時血管內血液對光線的吸收最多；當心臟舒張期時，對血管的壓力相對性較小，此時上一次心臟收縮向全身推出的血液經過循環撞擊心臟瓣膜從而對光線產生一定的反射與折射效應，造成舒張周期時血管內血液對光線能量的吸收降低。因此，通過對反映血管內血液吸收光能的PPG信號波形進行分析可以對血壓進行預測。

在實際應用中，我們發現，用于進行血壓預測的PPG信號有多種獲取方式，有直接通過PPG信號采集裝置獲取的，也有通過對測試者的皮膚表面進行視頻拍攝間接獲取的。對于直接獲取的PPG信號，因為在采集過程中容易受到諸如傳感器靈敏度、測試者生理狀態、環境信號干擾等因素的影響，所以常常出現變形失真的情況；對于從視頻中通過紅綠光通道數據歸一化轉換后得到的PPG信號，因為拍攝環境光強等因素也時常會導致轉換生成的PPG信號失真。使用過度失真的PPG信號對血壓進行預測其結果都會與實際情況出現較大偏差、甚至發生錯誤。

發明內容

本發明的目的，就是針對現有技術的缺陷，提供一種多數據源的血壓預測方法和裝置，對直接獲取的PPG信號提供兩種信號濾波整形方法，對用于間接生成PPG信號的視頻數據提供視頻質量檢測及歸一化信號轉換方法，最后生成統一的標準PPG數據序列用于血壓預測：進一步的，本發明實施例提供兩種可選的卷積神經網絡(Convolutional NeuralNetworks，CNN)模型進行血壓預測；通過使用本發明實施例提供的方法和裝置，提高了應用對多種PPG信號數據源的預處理能力，提高了應用對多種血壓預測模型的管理能力，完善了應用對多數據源血壓預測的兼容性。

為實現上述目的，本發明實施例第一方面提供了一種多數據源的血壓預測方法，其特征在于，所述方法包括：

從上位機獲取數據源標識和原始數據；所述數據源標識為一類光體積變化描記圖法PPG原始信號標識，二類PPG原始信號標識和三類PPG視頻標識三種數據源標識中的一種；所述原始數據為一類PPG原始信號，二類PPG原始信號和三類PPG視頻數據三種原始數據中的一種，所述原始數據與所述數據源標識相對應；

根據所述數據源標識對所述原始數據進行數據預處理操作；當所述數據源標識為所述一類PPG原始信號標識時對所述一類PPG原始信號進行歸一化濾波處理生成標準PPG數據序列；當所述數據源標識為所述二類PPG原始信號標識時對所述二類PPG原始信號進行去基線漂移及歸一化濾波處理生成所述標準PPG數據序列；當所述數據源標識為所述三類PPG視頻標識時對所述三類PPG視頻數據進行視頻質量檢測及歸一化信號轉換生成所述標準PPG數據序列；

獲取卷積神經網絡CNN模型標識符；所述CNN模型標識符包括所述一類CNN標識和所述二類CNN標識；