[發(fā)明專利]一種可穿戴式心率實時檢測系統(tǒng)

有效

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• 申請日: 2021-01-29
• 公開（公告）號: CN112842311B
• 公開（公告）日: 2022-12-02
• 發(fā)明（設計）人: 董瑛;韓留洋;王曉浩
• 申請（專利權）人: 清華大學深圳國際研究生院
• 主分類號: A61B5/024
• 分類號: A61B5/024;A61B5/00
• 代理公司: 深圳新創(chuàng)友知識產(chǎn)權代理有限公司 44223
• 代理人: 王震宇

一種可穿戴式心率實時檢測系統(tǒng)，包括計算機程序存儲介質、處理裝置和壓力傳感器，所述壓力傳感器用于采集脈搏數(shù)據(jù)，所述處理裝置執(zhí)行計算機程序時進行的處理包括：對采集的脈搏數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)預處理；提取脈搏數(shù)據(jù)的周期性峰值；根據(jù)脈搏數(shù)據(jù)的周期性峰值計算瞬時心率；對于在設定的較短時間內(nèi)連續(xù)測量的短期心率數(shù)據(jù)計算極差/全距和四分位距，對于在設定的較長時間內(nèi)連續(xù)測量的長期心率數(shù)據(jù)計算心率變異性；判斷計算的極差/全距、四分位距以及心率變異性是否超出各自的設定閾值，并根據(jù)判斷結果生成反映心律健康情況的檢測結果。

技術領域

本發(fā)明涉及一種可穿戴式心率實時檢測系統(tǒng)。

背景技術

心率是用于衡量心血管系統(tǒng)功能的最常用、也是最重要的生理參數(shù)之一。正常人的安靜心率一般在60～100次/分鐘內(nèi)；而常見的生理活動，如劇烈運動、興奮激動、吸煙飲酒等，都會造成心率的變化。心率在疾病診斷中也十分重要。長時間的心率過快可能是由于發(fā)熱感染、貧血休克、心率衰竭等病理原因造成的；而長期的心率過低則可能與甲狀腺機能低下、心房纖顫或服用安眠性藥物有關。心率的過快或過慢都會導致心悸、胸悶等不適感。因此對心率的實時檢測具有重要的醫(yī)學價值。

在醫(yī)院的臨床診斷中，經(jīng)常從心電圖中獲取患者的心率，以便對心率不齊、心臟異常搏動等病癥進行診斷，或者跟蹤藥物的治療療效。這種方法需要借助昂貴且笨重的醫(yī)療設備，不能滿足日常生活中連續(xù)監(jiān)測的需求。目前也已經(jīng)出現(xiàn)了一些商用的可實現(xiàn)心率測量的智能手表，在日常的睡眠監(jiān)測、運動監(jiān)測等方面有所應用。但這些智能手表大多都是借助光電傳感器檢測血液容量來間接測量脈搏和心率的，因此它們的結果很容易受到環(huán)境光、肢體運動等外界因素的干擾，這些智能手表經(jīng)常面臨著測量結果精度不高或穩(wěn)定性差的問題，因而相應的醫(yī)學價值有限。更重要的是，現(xiàn)有的可穿戴式心率檢測裝置往往只限于對心率的獲取，而沒有對心率結果做進一步的評價和統(tǒng)計分析，未能完全發(fā)揮出心率的醫(yī)學作用，不能真正的起到疾病診斷與預警的效果。

需要說明的是，在上述背景技術部分公開的信息僅用于對本申請的背景的理解，因此可以包括不構成對本領域普通技術人員已知的現(xiàn)有技術的信息。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的在于克服上述背景技術存在的問題，提供一種可穿戴式心率實時檢測系統(tǒng)。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術方案：

一種可穿戴式心率實時檢測系統(tǒng)，包括計算機程序存儲介質、處理裝置和壓力傳感器，所述壓力傳感器用于采集脈搏數(shù)據(jù)，所述處理裝置執(zhí)行計算機程序時進行如下處理，包括：對采集的脈搏數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)預處理；提取脈搏數(shù)據(jù)的周期性峰值；根據(jù)脈搏數(shù)據(jù)的周期性峰值計算瞬時心率；對于在設定的較短時間內(nèi)連續(xù)測量的短期心率數(shù)據(jù)計算極差/全距和四分位距，對于在設定的較長時間內(nèi)連續(xù)測量的長期心率數(shù)據(jù)計算心率變異性；判斷計算的極差/全距、四分位距以及心率變異性是否超出各自的設定閾值，并根據(jù)判斷結果生成反映心律健康情況的檢測結果。

進一步地：

所述數(shù)據(jù)預處理包括去除基線、低通濾波、幅值歸一化。

所述計算極差/全距和四分位距包括：

將所述瞬時心率由小到大排列后，以第25％的數(shù)字做為第一四分位數(shù)Q1，第50％的數(shù)字做為第二四分位數(shù)Q2，第75％的數(shù)字做為第三四分位數(shù)Q3，并取得瞬時心率的最小值Q0和最大值Q4，根據(jù)如下公式(1)和(2)計算極差/全距和四分位距：

極差/全距＝Q4–Q0 (1)

四分位距＝Q3–Q1 (2)

根據(jù)如下公式(3)計算心率變異性：

其中ti是心跳瞬時周期數(shù)據(jù)，是n個心跳瞬時周期數(shù)據(jù)的均值。