[發(fā)明專利]一種低功耗脈搏波采樣方法及裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202310125080.2
• 申請日: 2023-02-06
• 公開（公告）號: CN116269288A
• 公開（公告）日: 2023-06-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 龔文華;陳明
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院微電子研究所
• 主分類號: A61B5/024
• 分類號: A61B5/024;A61B5/0245;A61B5/00;A61B90/00
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 柳虹

本申請?zhí)峁┝艘环N低功耗脈搏波采樣方法及裝置，包括：獲取脈搏波采樣數(shù)據(jù)點(diǎn)；響應(yīng)于所述脈搏波采樣數(shù)據(jù)點(diǎn)位于正常采樣率區(qū)間，確定目標(biāo)采樣時鐘為正常頻率的采樣時鐘；響應(yīng)于所述脈搏波采樣數(shù)據(jù)點(diǎn)位于低采樣率區(qū)間，確定目標(biāo)采樣時鐘為低頻率的采樣時鐘；利用所述目標(biāo)采樣時鐘，獲取脈搏波信號。由于多數(shù)生命體征的計算僅需要脈搏波上升階段的數(shù)據(jù)，下降階段的數(shù)據(jù)不會被利用。因此，通過判斷數(shù)據(jù)點(diǎn)所在的采樣率區(qū)間，降低采樣率區(qū)間的采樣時鐘，降低下降時間內(nèi)的采樣率，可以避免下降階段的持續(xù)采樣導(dǎo)致的大量功耗浪費(fèi)，降低穿戴式脈搏波監(jiān)測設(shè)備的采樣功耗。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及電子醫(yī)療的技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種低功耗脈搏波采樣方法及裝置。

背景技術(shù)

當(dāng)一定波長的光束照射到手指時，動脈血管的收縮和擴(kuò)張都會影響光的透射或是光的反射。所以，穿戴式醫(yī)療電子設(shè)備可以利用光電容積描記圖法(PPG，Photo?plethysmography，通過光電技術(shù)在活體組織中檢測血液容積變化的一種無創(chuàng)檢測方法)，對脈搏波信號長時間的實(shí)時監(jiān)測，利用光電傳感器以及采樣電路提取反映血管收縮和擴(kuò)展的脈搏波信號，此脈搏波信號可用于提取人體的生命體征，如心率和血氧飽和度。

但是穿戴式醫(yī)療電子設(shè)備一般需要采用電池供電，其續(xù)航能力容易受到系統(tǒng)功耗的影響。現(xiàn)有技術(shù)中的可穿戴脈搏波采樣設(shè)備，使用固定頻率的采樣方法。為了保證采樣精度，通常需要設(shè)置一個較高的采樣頻率，整個系統(tǒng)會達(dá)到較高的平均功耗水平，進(jìn)而影響穿戴式醫(yī)療電子設(shè)備的續(xù)航。

因此，如何降低穿戴式脈搏波監(jiān)測設(shè)備的采樣功耗，是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟需解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本申請實(shí)施例提供了一種低功耗脈搏波采樣方法及裝置，旨在降低穿戴式脈搏波監(jiān)測設(shè)備的采樣功耗。

第一方面，本申請實(shí)施例提供了一種低功耗脈搏波采樣方法，包括：

獲取脈搏波采樣數(shù)據(jù)點(diǎn)；

響應(yīng)于所述脈搏波采樣數(shù)據(jù)點(diǎn)位于正常采樣率區(qū)間，確定目標(biāo)采樣時鐘為正常頻率的采樣時鐘；

響應(yīng)于所述脈搏波采樣數(shù)據(jù)點(diǎn)位于低采樣率區(qū)間，確定目標(biāo)采樣時鐘為低頻率的采樣時鐘；

利用所述目標(biāo)采樣時鐘，獲取脈搏波信號。

可選的，在所述獲取脈搏波采樣數(shù)據(jù)點(diǎn)之前，所述方法還包括：

設(shè)置初始化參數(shù)，所述初始化參數(shù)包括初始檢測模式和初始工作區(qū)間，所述初始檢測模式為下降檢測，所述初始工作區(qū)間為所述正常采樣率區(qū)間。

可選的，所述利用所述目標(biāo)采樣時鐘，獲取脈搏波信號，包括：

依據(jù)所述目標(biāo)采樣時鐘，將光電傳感脈搏波轉(zhuǎn)化為光電信號；

將所述光電信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，作為所述脈搏波信號。

可選的，在所述利用所述目標(biāo)采樣時鐘，獲取脈搏波信號之后，所述方法還包括：

響應(yīng)于所述脈搏波采樣數(shù)據(jù)點(diǎn)是采樣點(diǎn)，確定所述脈搏波信號作為高精度脈搏波數(shù)據(jù)；

響應(yīng)于所述脈搏波采樣數(shù)據(jù)點(diǎn)不是采樣點(diǎn)，利用歷史數(shù)據(jù)，對所述脈搏波信號插值處理，作為低精度脈搏波數(shù)據(jù)。

可選的，所述方法還包括：

對所述高精度脈搏波數(shù)據(jù)或所述低精度脈搏波數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字濾波，得到無噪聲脈搏波數(shù)據(jù)。

可選的，在所述利用所述目標(biāo)采樣時鐘，獲取脈搏波信號之后，所述方法還包括：

響應(yīng)于檢測模式為下降檢測，通過比較所述脈搏波信號和歷史數(shù)據(jù)，判斷所述脈搏波采樣數(shù)據(jù)點(diǎn)是否為脈搏波起始點(diǎn)；

響應(yīng)于所述脈搏波采樣數(shù)據(jù)點(diǎn)為所述脈搏波起始點(diǎn)，改變所述檢測模式為上升檢測；