一種提取脈搏波時(shí)標(biāo)點(diǎn)的方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明實(shí)施例設(shè)及生物醫(yī)學(xué)信號(hào)處理的技術(shù)領(lǐng)域，尤其設(shè)及一種提取脈搏波時(shí)標(biāo) 點(diǎn)的方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 脈搏波的傳播速度是傳統(tǒng)的衡量動(dòng)脈硬度的指標(biāo)。動(dòng)脈硬化度增加會(huì)增加患屯、血 管疾病的風(fēng)險(xiǎn)。在一個(gè)健康大型人群的研究中，脈搏波傳播速度增加的志愿者在接下來平 均4. 1年里患屯、血管疾病的風(fēng)險(xiǎn)比正常人高2. 45倍，表明脈搏波的傳播速度水平的增加會(huì) 增加患屯、血管疾病的相對(duì)風(fēng)險(xiǎn)。有研究表明48%增加的屯、血管疾病風(fēng)險(xiǎn)與更高的脈搏波傳 播速度有關(guān)。屯、血管疾病需要在早期預(yù)防，考慮到脈搏波傳播速度獨(dú)立的預(yù)測(cè)作用，估算脈 搏波傳播速度可能對(duì)屯、血管疾病的預(yù)防有重要的作用。
[0003] 脈搏波傳播速度的計(jì)算，即脈搏波從動(dòng)脈的一個(gè)位置傳播到另一個(gè)位置之間的距 離除W脈搏波通過該段距離所需的時(shí)間。對(duì)于確定的傳播距離，脈搏波傳輸時(shí)間也是血管 硬化的關(guān)鍵指標(biāo)。脈搏波傳輸時(shí)間在短時(shí)間內(nèi)的變化與血壓變化有著密切的關(guān)系。
[0004] 對(duì)每一個(gè)屯、跳周期，脈搏波傳輸時(shí)間一般有兩種定義方法；(a)屯、電圖QRS復(fù)合波 的R波峰值到同一個(gè)屯、跳周期內(nèi)指端光電容積脈搏波的某個(gè)時(shí)標(biāo)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔；化） 動(dòng)脈血管不同位置測(cè)得的兩個(gè)脈搏波波形之間的時(shí)間延遲，即該兩個(gè)脈搏波的時(shí)標(biāo)點(diǎn)之間 的時(shí)間差。在過去數(shù)十年間，大量的計(jì)算脈搏波傳輸時(shí)間的方法被提出，大部分都是需要確 定脈搏波波形的時(shí)標(biāo)點(diǎn)。廣義上說，該些確定時(shí)標(biāo)點(diǎn)的方法可W分為四類；谷值法、闊值法、 差分法、交叉點(diǎn)法。國(guó)內(nèi)的一些專利計(jì)算脈搏波傳輸時(shí)間，則一般選取脈搏波峰值或起始點(diǎn) 作為時(shí)標(biāo)點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明實(shí)施例的目的在于提出一種提取脈搏波時(shí)標(biāo)點(diǎn)的方法及裝置，旨在解決如 何得到更準(zhǔn)確的脈搏波傳輸時(shí)間。
[0006] 為達(dá)此目的，本發(fā)明實(shí)施例采用W下技術(shù)方案：
[0007] -種提取脈搏波時(shí)標(biāo)點(diǎn)的方法，所述方法包括；
[000引檢測(cè)每一個(gè)脈搏波信號(hào)；
[0009] 濾除所述脈搏波信號(hào)的高頻噪聲、低頻噪聲，并對(duì)濾除后的脈搏波信號(hào)進(jìn)行平滑 濾波；
[0010] 根據(jù)圖屯、公式和平滑濾波后的脈搏波信號(hào)獲取所述脈搏波的最優(yōu)時(shí)標(biāo)點(diǎn)。
[0011] 優(yōu)選地，所述檢測(cè)每一個(gè)脈搏波信號(hào)，包括：
[0012] 將所述脈搏波信號(hào)的原始數(shù)字信號(hào)通過一個(gè)差分濾波器處理，獲取信號(hào)幅值變化 信息序列；
[0013] 對(duì)所述信號(hào)幅值變化信息序列進(jìn)行逐點(diǎn)平方的非線性變換、放大差分濾波器的輸 出，獲取新的信號(hào)幅值變化信息序列；
[0014] 對(duì)所述新的信號(hào)幅值變化信息序列通過整系數(shù)低通濾波器濾波后，得到一個(gè)自動(dòng) 更新的闊值序列；
[0015] 用一個(gè)窗寬為450的移動(dòng)窗口對(duì)所述自動(dòng)更新的闊值序列進(jìn)行積分；
[0016] 用所述整系數(shù)低通濾波器處理積分后得到的序列，得到一個(gè)動(dòng)態(tài)基礎(chǔ)闊值，兩倍 的所述動(dòng)態(tài)基礎(chǔ)闊值為動(dòng)態(tài)決策闊值；
[0017] 當(dāng)所述脈搏波信號(hào)的信號(hào)幅值變化信息序列中的采樣值大于所述動(dòng)態(tài)決策闊值 時(shí)，將所述采樣值保存到緩沖數(shù)組，當(dāng)所述緩沖數(shù)組中大于所述動(dòng)態(tài)決策闊值的采樣值總 個(gè)數(shù)超過200個(gè)，則表示檢測(cè)到一個(gè)脈搏波。
[0018] 優(yōu)選地，所述濾除所述脈搏波信號(hào)的高頻噪聲、低頻噪聲，并對(duì)濾除后的脈搏波信 號(hào)進(jìn)行平滑濾波，包括：
[0019] 通過線性相位低通濾波器濾除所述脈搏波信號(hào)的高頻噪聲，獲取第一脈搏波信 號(hào)；
[0020] 通過差分濾波器濾除所述第一脈搏波信號(hào)的低頻信號(hào)；
[0021] 通過低通濾波器對(duì)濾除所述第一脈搏波信號(hào)的低頻信號(hào)后的信號(hào)進(jìn)行平滑濾波， 獲取第二脈搏波信號(hào)。
[0022] 優(yōu)選地，所述線性相位低通濾波器為二階線低通濾波器，所述差分濾波器為一階 中屯、差分濾波器。
[0023] 優(yōu)選地，所述根據(jù)圖屯、公式和平滑濾波后的脈搏波信號(hào)獲取所述脈搏波的最優(yōu)時(shí) 標(biāo)點(diǎn)，包括：
[0024] 對(duì)平滑濾波后的脈搏波信號(hào)求一階導(dǎo)數(shù)，獲取求導(dǎo)后的最大值位置、第一個(gè)參考 位、第二個(gè)參考位，所述第一參考位為所述最大值位置向左捜索得到的最大值1/4的位置 點(diǎn)，所述第二參考位為所述最大值位置向右捜索得到最大值1/16的位置點(diǎn)；
[0025] 獲取位于所述第一個(gè)參考位和第二個(gè)參考位之間的采樣值，根據(jù)圖屯、公式和所述 采樣值獲取所述脈搏波信號(hào)的最優(yōu)時(shí)標(biāo)點(diǎn)。
[0026] 一種提取脈搏波時(shí)標(biāo)點(diǎn)的裝置，所述裝置包括：
[0027] 檢測(cè)單元，用于檢測(cè)每一個(gè)脈搏波信號(hào)；
[002引濾波單元，用于濾除所述脈搏波信號(hào)的高頻噪聲、低頻噪聲，并對(duì)濾除后的脈搏波 信號(hào)進(jìn)行平滑濾波；
[0029] 獲取單元，用于根據(jù)圖屯、公式和平滑濾波后的脈搏波信號(hào)獲取所述脈搏波的最優(yōu) 時(shí)標(biāo)點(diǎn)。
[0030] 優(yōu)選地，所述檢測(cè)單元，用于：
[0031] 將所述脈搏波信號(hào)的原始數(shù)字信號(hào)通過一個(gè)差分濾波器處理，獲取信號(hào)幅值變化 信息序列；
[0032] 對(duì)所述信號(hào)幅值變化信息序列進(jìn)行逐點(diǎn)平方的非線性變換、放大差分濾波器的輸 出，獲取新的信號(hào)幅值變化信息序列；
[0033] 對(duì)所述新的信號(hào)幅值變化信息序列通過整系數(shù)低通濾波器濾波后，得到一個(gè)自動(dòng) 更新的闊值序列；
[0034] 用一個(gè)窗寬為450的移動(dòng)窗口對(duì)所述自動(dòng)更新的闊值序列進(jìn)行積分；
[0035] 用所述整系數(shù)低通濾波器處理積分后得到的序列，得到一個(gè)動(dòng)態(tài)基礎(chǔ)闊值，兩倍 的所述動(dòng)態(tài)基礎(chǔ)闊值為動(dòng)態(tài)決策闊值；
[0036] 當(dāng)所述脈搏波信號(hào)的信號(hào)幅值變化信息序列中的采樣值大于所述動(dòng)態(tài)決策闊值 時(shí)，將所述采樣值保存到緩沖數(shù)組，當(dāng)所述緩沖數(shù)組中大于所述動(dòng)態(tài)決策闊值的采樣值總 個(gè)數(shù)超過200個(gè)，則表示檢測(cè)到一個(gè)脈搏波。
[0037] 優(yōu)選地，所述濾波單元，用于：
[003引通過線性相位低通濾波器濾除所述脈搏波信號(hào)的高頻噪聲，獲取第一脈搏波信 號(hào)；
[0039] 通過差分濾波器濾除所述第一脈搏波信號(hào)的低頻信號(hào)；
[0040] 通過低通濾波器對(duì)濾除所述第一脈搏波信號(hào)的低頻信號(hào)后的信號(hào)進(jìn)行平滑濾波， 獲取第二脈搏波信號(hào)。
[0041] 優(yōu)選地，所述線性相位低通濾波器為二階線低通濾波器，所述差分濾波器為一階 中屯、差分濾波器。
[0042] 優(yōu)選地，所述獲取單元，用于：
[0043] 對(duì)平滑濾波后的脈搏波信號(hào)求一階導(dǎo)數(shù)，獲取求導(dǎo)后的最大值位置、第一個(gè)參考 位、第二個(gè)參考位，所述第一參考位為所述最大值位置向左捜索得到的最大值1/4的位置 點(diǎn)，所述第二參考位為所述最大值位置向右捜索得到最大值1/16的位置點(diǎn)；
[0044] 獲取位于所述第一個(gè)參考位和第二個(gè)參考位之間的采樣值，根據(jù)圖屯、公式和所述 采樣值獲取所述脈搏波信號(hào)的最優(yōu)時(shí)標(biāo)點(diǎn)。
[0045] 本發(fā)明實(shí)施例通過檢測(cè)每一個(gè)脈搏波信號(hào)；濾除所述脈搏波信號(hào)的高頻噪聲、低 頻噪聲，并對(duì)濾除后的脈搏波信號(hào)進(jìn)行平滑濾波；根據(jù)圖屯、公式和平滑濾波后的脈搏波信 號(hào)獲取所述脈搏波的最優(yōu)時(shí)標(biāo)點(diǎn)，從而實(shí)現(xiàn)減少基線漂移和呼吸起伏等低頻干擾W及高頻 噪聲造成的干擾，計(jì)算得到更準(zhǔn)確的脈搏波傳輸時(shí)間。
【附圖說明】
[0046] 圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種提取脈搏波時(shí)標(biāo)點(diǎn)的方法流程示意圖；
[0047] 圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種檢測(cè)脈搏波時(shí)標(biāo)點(diǎn)的原理示意圖；
[0048] 圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種提取脈搏波時(shí)標(biāo)點(diǎn)的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0049] 下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明實(shí)施例作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。可W理解的是，此 處所描述的具體實(shí)施例僅僅用于解釋本發(fā)明實(shí)施例，而非對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的限定。另外還 需要說明的是，為了便于描述，附圖中僅示出了與本發(fā)明實(shí)施例相關(guān)的部分而非全部結(jié)構(gòu)。 [00加]實(shí)施例一
[0051] 參照?qǐng)D1，圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種提取脈搏波時(shí)標(biāo)點(diǎn)的方法流程示意圖。 [0化2] 在第一實(shí)施例中，該提取脈搏波時(shí)標(biāo)點(diǎn)的方法包括；
[0化3] 步驟101，檢測(cè)每一個(gè)脈搏波信號(hào)；
[0054] 優(yōu)選地，所述檢測(cè)每一個(gè)脈搏波信號(hào)，包括：
[0055] 將所述脈搏波信號(hào)的原始數(shù)字信號(hào)通過一個(gè)差分濾波器處理，獲取信號(hào)幅值變化 信息序列；
[0056] 對(duì)所述信號(hào)幅值變化信息序列進(jìn)行逐點(diǎn)平方的非線性變換、放大差