[發(fā)明專(zhuān)利]一種確定脈搏波主波與反射波位置的方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011391760.1
• 申請(qǐng)日: 2020-12-02
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112535461A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-03-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蘇芃;張晉
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 摯感（上海）光子科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): A61B5/02
• 分類(lèi)號(hào): A61B5/02;A61B5/024
• 代理公司: 常州佰業(yè)騰飛專(zhuān)利代理事務(wù)所(普通合伙) 32231
• 代理人: 顧翰林

本發(fā)明涉及一種波形處理技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中的運(yùn)用，具體為一種確定脈搏波主波與反射波位置的方法，將機(jī)器運(yùn)動(dòng)學(xué)中的空間坐標(biāo)轉(zhuǎn)換算法應(yīng)用于脈搏波處理技術(shù)，為脈搏波分析提供了一種新的思路，包括如下步驟：步驟一：獲取脈搏波數(shù)據(jù)；步驟二：根據(jù)心動(dòng)周期及一階導(dǎo)數(shù)找到單個(gè)脈搏波周期的數(shù)據(jù)；步驟三：在時(shí)域內(nèi)通過(guò)一階和四階導(dǎo)數(shù)分別找到主波位置和反射波位置；步驟四：將單個(gè)周期的起始點(diǎn)作為新坐標(biāo)空間原點(diǎn)，同時(shí)將該點(diǎn)與上述主波位置作為新坐標(biāo)空間x軸；通過(guò)如下公式進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換：X`＝X*cosθ+Y*sinθ；Y`＝Y(jié)*cosθ?X*sinθ；步驟五：設(shè)S+為正積分，S?為負(fù)積分。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種波形處理技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中的運(yùn)用，具體為一種確定脈搏波主波與反射波位置的方法。

背景技術(shù)

脈搏波波形描述了與心臟搏動(dòng)周期相關(guān)的間歇性射血的過(guò)程，其產(chǎn)生是由于心臟有節(jié)律性的收縮與舒張，從而使得主動(dòng)脈內(nèi)的血液壓力產(chǎn)生脈動(dòng)變化，并依次傳導(dǎo)入整個(gè)動(dòng)脈管系。目前常用的脈搏波檢測(cè)方法有光電容積脈搏波描記法、壓力脈搏波描記法和動(dòng)脈位移脈搏波檢測(cè)法。它們分別是基于光電檢測(cè)手段、壓力傳感手段和光學(xué)相干法來(lái)檢測(cè)人體組織內(nèi)血液容積、壓力或動(dòng)脈管壁的徑向位移變化的無(wú)創(chuàng)檢測(cè)方法。

脈搏波的波形特征可以反映豐富的人體生理病理信息。對(duì)脈搏波信號(hào)的波形細(xì)節(jié)進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間不間斷的監(jiān)測(cè)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)心血管、神經(jīng)、呼吸及微循環(huán)等系統(tǒng)功能的監(jiān)測(cè)，對(duì)疾病和健康監(jiān)控具有重要的意義。而在利用脈搏波進(jìn)行人體體征參數(shù)監(jiān)測(cè)時(shí)，需要使用脈搏波波形中能夠反映脈搏搏動(dòng)特性的特征參數(shù)進(jìn)行建模，因此，準(zhǔn)確地提取特征位置對(duì)測(cè)量模型的準(zhǔn)確性有著重要的影響。脈搏波特征點(diǎn)的識(shí)別和定位，特別是主波和反射波的識(shí)別和定位是脈搏波分析的關(guān)鍵。

目前脈搏波特征點(diǎn)識(shí)別方法主要是在時(shí)域上對(duì)脈搏波進(jìn)行處理，通過(guò)一階、二階甚至更高階的導(dǎo)數(shù)來(lái)尋找波形的極值點(diǎn)，這類(lèi)方法可以解決一些如圖1所示的典型波形的特征點(diǎn)定位，包括主波、反射波和重搏波特征明顯，很容易由極值點(diǎn)找到。

但是，由于不同人個(gè)體的差異，相當(dāng)多的波形并非是典型波形，如圖2所示，主波高度低于反射波高度，且主波反射波之間不存在波谷。面對(duì)這些類(lèi)型的脈搏波，目前的方法會(huì)產(chǎn)生明顯的定位錯(cuò)誤，通常的問(wèn)題是無(wú)法識(shí)別出主波的位置或者將反射波識(shí)別為主波，從而導(dǎo)致后續(xù)的分析無(wú)效。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題克服現(xiàn)有的缺陷，提供一種確定脈搏波主波與反射波位置的方法，將機(jī)器運(yùn)動(dòng)學(xué)中的空間坐標(biāo)轉(zhuǎn)換算法應(yīng)用于脈搏波處理技術(shù)，為脈搏波分析提供了一種新的思路。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了如下的技術(shù)方案：一種確定脈搏波主波與反射波位置的方法，包括如下步驟：

步驟一：獲取脈搏波數(shù)據(jù)；

步驟二：根據(jù)心動(dòng)周期及一階導(dǎo)數(shù)找到單個(gè)脈搏波周期的數(shù)據(jù)；

步驟三：在時(shí)域內(nèi)通過(guò)一階和四階導(dǎo)數(shù)分別找到主波位置和反射波位置；

步驟四：將單個(gè)周期的起始點(diǎn)作為新坐標(biāo)空間原點(diǎn)，同時(shí)將該點(diǎn)與上述主波位置作為新坐標(biāo)空間x軸；

通過(guò)如下公式進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換：

X`＝X*cosθ+Y*sinθ

Y`＝Y(jié)*cosθ-X*sinθ

步驟五：設(shè)S+為正積分，S-為負(fù)積分；

步驟六：通過(guò)S+/S-的絕對(duì)值就可以判斷步驟三中得到的主波和反射波的位置是否正確，如果錯(cuò)誤還會(huì)找到正確的位置。

作為優(yōu)選，所述S+為新坐標(biāo)下波形的正積分。

作為優(yōu)選，所述S-為新坐標(biāo)下波形的負(fù)積分。