本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種HRV測(cè)量方法以及裝置。

背景技術(shù)：

HRV(Heart rate variability，心率變異性)是指心率節(jié)奏快慢隨時(shí)間所發(fā)生的變化。經(jīng)臨床實(shí)踐證明，HRV可作為心源性猝死危險(xiǎn)性的一個(gè)獨(dú)立預(yù)測(cè)指標(biāo)，在評(píng)價(jià)心血管疾病的預(yù)后和預(yù)測(cè)急性心血管事件方面具有重要的意義。

現(xiàn)有的HRV測(cè)量方法包括短程測(cè)試和長(zhǎng)程測(cè)試。短程測(cè)試是指在短時(shí)間內(nèi)(例如5分鐘)通過專有設(shè)備進(jìn)行測(cè)量，該方法雖然具備測(cè)量時(shí)間短，使用方便的有點(diǎn)，但是測(cè)量出來的結(jié)果數(shù)據(jù)波動(dòng)大，重復(fù)性差，且結(jié)果誤差和較大，往往只有研究領(lǐng)域才會(huì)使用該方法對(duì)HRV進(jìn)行測(cè)量。而長(zhǎng)程測(cè)試雖然精確度比較高，但是一般的測(cè)試時(shí)間需要24小時(shí)左右，被測(cè)量的患者需要全天佩戴動(dòng)態(tài)心電圖監(jiān)護(hù)儀，用戶的很多行動(dòng)都會(huì)受到限制。

因此，一種耗時(shí)短、測(cè)量精確的心率變異性測(cè)量方法成為目前亟待解決的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明實(shí)施例的目的在于提供一種心率變異性的測(cè)量方法以及裝置，能夠在較短的時(shí)間內(nèi)，以更高的準(zhǔn)確性測(cè)量到HRV。

第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種HRV測(cè)量方法，包括：

獲取原始RR間期數(shù)據(jù)集，所述原始RR間期數(shù)據(jù)集中包括多個(gè)RR間期數(shù)據(jù)；

對(duì)所述原始RR間期數(shù)據(jù)集做一次濾波處理，獲取竇性心律所對(duì)應(yīng)的RR間期數(shù)據(jù)集；

對(duì)所述RR間期數(shù)據(jù)集進(jìn)行快速傅立葉變換和/或小波變換，并根據(jù)快速傅立葉變換和/或小波變換的結(jié)果，對(duì)所述RR間期數(shù)據(jù)集進(jìn)行去誤差處理，獲取標(biāo)準(zhǔn)RR間期數(shù)據(jù)集；

根據(jù)所述標(biāo)準(zhǔn)RR間期數(shù)據(jù)集計(jì)算HRV時(shí)域指標(biāo)。

結(jié)合第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第一種可能的實(shí)施方式，其中：所述對(duì)所述原始RR間期數(shù)據(jù)集做一次濾波處理，獲取竇性心律所對(duì)應(yīng)的RR間期數(shù)據(jù)集，具體包括：

計(jì)算所述原始RR間期數(shù)據(jù)集中每相鄰的兩個(gè)RR間期數(shù)據(jù)之間的差值；

判斷所述差值的絕對(duì)值是否小于等于預(yù)設(shè)的第一閾值；

如果否，則將該相鄰的兩個(gè)所述RR間期數(shù)據(jù)從所述原始RR間期數(shù)據(jù)集中剔除，形成所述RR間期數(shù)據(jù)集。

結(jié)合第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第二種可能的實(shí)施方式，其中：所述對(duì)所述RR間期數(shù)據(jù)集進(jìn)行快速傅立葉變換和/或小波變換，并根據(jù)快速傅立葉變換和/或小波變換的結(jié)果，對(duì)所述RR間期數(shù)據(jù)集進(jìn)行去誤差處理，獲取標(biāo)準(zhǔn)RR間期數(shù)據(jù)集，具體包括：

對(duì)所述RR間期數(shù)據(jù)集進(jìn)行快速傅立葉變換，分別獲取HRV的四個(gè)標(biāo)準(zhǔn)頻率段ULF、VLF、LF以及HF的能量：E_ULF、E_VLF、E_LF以及E_HF；

判斷E_ULF+E_VLF是否小于預(yù)設(shè)的閾第二值，和/或，判斷(E_ULF+E_VLF)/(E_ULF+E_VLF+E_LF+E_HF)*100％是否小于等于預(yù)設(shè)的第三閾值；

如果是，則將所述RR間期數(shù)據(jù)集作為標(biāo)準(zhǔn)RR間期數(shù)據(jù)集；

如果否，則對(duì)所述RR間期數(shù)據(jù)集進(jìn)行小波變換，獲取多個(gè)階層的波形；

按照從高階至低階，或者從低階至高階的順序，執(zhí)行下述處理過程：

對(duì)當(dāng)前階層的波形進(jìn)行快速傅立葉變換，獲取當(dāng)前階層中HRV的四個(gè)標(biāo)準(zhǔn)頻率段：ULF、VLF、LF以及HF的能量E_ULF、E_VLF、E_LF以及E_HF

判斷ULF+VLF是否小于預(yù)設(shè)的閾第二值，和/或，判斷(ULF+VLF)/(ULF+VLF+LF+HF)*100％是否小于等于預(yù)設(shè)的第三閾值；

如果是，則將當(dāng)前階層所對(duì)應(yīng)的RR間期數(shù)據(jù)集作為標(biāo)準(zhǔn)間期數(shù)據(jù)集。

結(jié)合第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第三種可能的實(shí)施方式，其中：所述根據(jù)所述標(biāo)準(zhǔn)RR間期數(shù)據(jù)集計(jì)算HRV時(shí)域指標(biāo)具體包括：

根據(jù)所述標(biāo)準(zhǔn)RR間期數(shù)據(jù)集，以RR間期作為縱坐標(biāo)，以i為橫坐標(biāo)，繪制HRV信號(hào)曲線；

根據(jù)下述公式計(jì)算HRV時(shí)域技術(shù)指標(biāo)：

NNVGR為全部正常NN間期的平均值；

SDNN為全部正常NN間期的標(biāo)準(zhǔn)差；

RNSSD為全部相鄰NN間期之差的均方根值；

SDSD為全部相鄰NN間期之差的標(biāo)準(zhǔn)差；

NN50，為全部相鄰NN間期之差大于50ms的心搏數(shù)；

PNN50為全部相鄰NN間期之差大于50ms的心搏數(shù)的百分比；

在上述公式中，N為正常心搏總數(shù)，RR_i是所述標(biāo)準(zhǔn)RR間期數(shù)據(jù)集中的第i個(gè)RR間期數(shù)據(jù)，RR_i+1是第i+1個(gè)RR間期數(shù)據(jù)。RR是N個(gè)心搏的RR間期數(shù)據(jù)的平均值；NN間期為竇性心搏間期；

RR_i′＝RR_i-RR_i-1；

結(jié)合第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第四種可能的實(shí)施方式，其中：所述對(duì)所述RR間期數(shù)據(jù)集進(jìn)行快速傅立葉變換和小波變換之前，還包括：

對(duì)所述RR間期數(shù)據(jù)集進(jìn)行可用性檢測(cè)。

結(jié)合第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第五種可能的實(shí)施方式，其中：

所述對(duì)所述RR間期數(shù)據(jù)集進(jìn)行可用性檢測(cè)具體包括：

按照時(shí)間軸順序?qū)⑺鯮R間期數(shù)據(jù)集中的RR間期數(shù)據(jù)進(jìn)行分組，形成多個(gè)RR間期數(shù)據(jù)組；每個(gè)所述RR間期數(shù)據(jù)組中包含預(yù)設(shè)數(shù)量的RR間期數(shù)據(jù)；

計(jì)算每個(gè)所述RR間期數(shù)據(jù)組中所有RR間期數(shù)據(jù)的平均值；

根據(jù)每個(gè)所述RR間期數(shù)據(jù)組中所有RR間期數(shù)據(jù)的平均值，計(jì)算該平均值所對(duì)應(yīng)的心率值；

判斷所有心率值中最大值與最小值之差是否大于預(yù)設(shè)的數(shù)值，如果是，則數(shù)據(jù)不可用；

和/或，

按照時(shí)間軸順序?qū)⑺鯮R間期數(shù)據(jù)集中的RR間期數(shù)據(jù)進(jìn)行分組，形成第一分組以及第二分組；其中，所述第一分組中的RR間期數(shù)據(jù)的數(shù)量和所述第二分組中RR間期數(shù)據(jù)的數(shù)量不同；

計(jì)算第一分組以及第二分組中RR間期數(shù)據(jù)差值的平均值；

根據(jù)所述第一分組以及第二分組中RR間期數(shù)據(jù)差值的平均值計(jì)算檢測(cè)準(zhǔn)確值；

判斷所述準(zhǔn)確標(biāo)準(zhǔn)值是否在預(yù)設(shè)范圍之內(nèi)，如果否，則數(shù)據(jù)不可用。

結(jié)合第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第六種可能的實(shí)施方式，其中：所述對(duì)所述RR間期數(shù)據(jù)集進(jìn)行快速傅立葉變換和/或小波變換之前，還包括：對(duì)一次濾波所獲得的竇性心律所對(duì)應(yīng)的RR間期數(shù)據(jù)集做二次濾波處理；

其中，所述二次濾波處理按照如下方式進(jìn)行：

計(jì)算所述RR間期數(shù)據(jù)集中所有RR間期數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)差；

使用所述RR間期數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)差，消除RR間期數(shù)據(jù)集中的峰值數(shù)據(jù)。

結(jié)合第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第七種可能的實(shí)施方式，其中：所述使用所述RR間期數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)差，消除RR間期數(shù)據(jù)集中的峰值數(shù)據(jù)，具體包括：

根據(jù)下述公式計(jì)算RR間期數(shù)據(jù)取值區(qū)間的兩個(gè)端點(diǎn)RR_下端以及RR_上端：

RR_下端＝RR_平-3×RR_標(biāo)；

RR_上端＝RR_平+3×RR_標(biāo)；

其中，RR_平為RR間期數(shù)據(jù)集中所有RR間期數(shù)據(jù)的平均值；所述RR_標(biāo)為RR間期數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)差；

判斷RR間期數(shù)據(jù)集中的每一個(gè)RR間期數(shù)據(jù)是否落入該RR間期數(shù)據(jù)取值區(qū)間以內(nèi)，如果否，則將該RR間期數(shù)據(jù)從所述RR間期數(shù)據(jù)集中剔除。

第二方面，本發(fā)明實(shí)施例還提供一種HRV測(cè)量裝置，包括：

數(shù)據(jù)獲取模塊，用于獲取原始RR間期數(shù)據(jù)集，所述原始RR間期數(shù)據(jù)集中包括多個(gè)RR間期數(shù)據(jù)；

一次濾波模塊，用于對(duì)所述原始RR間期數(shù)據(jù)集做一次濾波處理，獲取竇性心律所對(duì)應(yīng)的RR間期數(shù)據(jù)集；

誤差處理模塊，用于對(duì)所述RR間期數(shù)據(jù)集進(jìn)行快速傅立葉變換和/或小波變換，并根據(jù)快速傅立葉變換和/或小波變換的結(jié)果，對(duì)所述RR間期數(shù)據(jù)集進(jìn)行去誤差處理，獲取標(biāo)準(zhǔn)RR間期數(shù)據(jù)集；

HRV計(jì)算模塊，用于根據(jù)所述標(biāo)準(zhǔn)RR間期數(shù)據(jù)集計(jì)算HRV時(shí)域指標(biāo)。

結(jié)合第二方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了第二方面的第一種可能的實(shí)施方式，其中：還包括：

數(shù)據(jù)可用性檢測(cè)模塊，用于對(duì)所述RR間期數(shù)據(jù)集進(jìn)行可用性檢測(cè)；

和/或，還包括：

二次濾波模塊，用于對(duì)一次濾波所獲得的竇性心律所對(duì)應(yīng)的RR間期數(shù)據(jù)集做二次濾波處理。

本發(fā)明實(shí)施例所提供的HRV測(cè)量方法以及裝置，在獲取了原始RR間期數(shù)據(jù)集之后，先對(duì)原始RR間期數(shù)據(jù)集做一次濾波處理，獲取竇性心律是對(duì)應(yīng)的RR間期數(shù)據(jù)集，然后再對(duì)RR間期數(shù)據(jù)集通過快速傅立葉變換和/或小波變換，對(duì)RR間期數(shù)據(jù)集進(jìn)行去誤差的處理，去除由于呼吸等節(jié)律性變化所導(dǎo)致的誤差，得到標(biāo)準(zhǔn)RR間期數(shù)據(jù)集，然后再根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)RR間期數(shù)據(jù)集計(jì)算HRV時(shí)域指標(biāo)，這個(gè)過程中，能夠很大限度的去除外界因素對(duì)RR間期數(shù)據(jù)的影響，即使測(cè)量的時(shí)間較短，RR間期數(shù)據(jù)較小，也能夠獲得更加準(zhǔn)確的計(jì)算結(jié)果，因而，該HRV計(jì)算方法在保證計(jì)算精度的前提下，縮減了測(cè)量需要用到的時(shí)間。

為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉較佳實(shí)施例，并配合所附附圖，作詳細(xì)說明如下。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，應(yīng)當(dāng)理解，以下附圖僅示出了本發(fā)明的某些實(shí)施例，因此不應(yīng)被看作是對(duì)范圍的限定，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。

圖1示出了本發(fā)明實(shí)施例所提供的一種HRV測(cè)量方法的流程圖；

圖2示出了本發(fā)明實(shí)施例所提供的HRV測(cè)量方法中，對(duì)原始RR間期數(shù)據(jù)集進(jìn)行一次濾波的具體方法的流程圖；

圖3示出了本發(fā)明實(shí)施例所提供的HRV測(cè)量方法中，對(duì)RR間期數(shù)據(jù)集進(jìn)行可用性檢測(cè)的具體方法的流程圖；；

圖4示出了本發(fā)明實(shí)施例所提供的HRV測(cè)量方法中，另一種對(duì)RR間期數(shù)據(jù)集進(jìn)行可用性檢測(cè)的具體方法的流程圖；

圖5示出了本發(fā)明實(shí)施例所提供的另一種HRV測(cè)量方法的流程圖；

圖6示出了本發(fā)明實(shí)施例所提供的一種HRV裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7示出了本發(fā)明實(shí)施例所提供的另一種HRV測(cè)量的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。通常在此處附圖中描述和示出的本發(fā)明實(shí)施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設(shè)計(jì)。因此，以下對(duì)在附圖中提供的本發(fā)明的實(shí)施例的詳細(xì)描述并非旨在限制要求保護(hù)的本發(fā)明的范圍，而是僅僅表示本發(fā)明的選定實(shí)施例?；诒景l(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

目前HRV的測(cè)量方法中，包括短程測(cè)量以及長(zhǎng)程測(cè)量，其中短程測(cè)量雖然需要時(shí)間短，但是最終的測(cè)試結(jié)果數(shù)據(jù)波動(dòng)大，誤差也比較大，往往只有研究領(lǐng)域采用；而長(zhǎng)程測(cè)量需要的測(cè)量時(shí)間比較長(zhǎng)，對(duì)用戶的正常生活造成影響，基于此，本申請(qǐng)?zhí)峁┑囊环N心率變異性測(cè)量方法以及裝置，可以以更短的時(shí)間，更高的精確度測(cè)量人體HRV。

為便于對(duì)本實(shí)施例進(jìn)行理解，首先對(duì)本發(fā)明實(shí)施例所公開的一種心率變異性測(cè)量方法進(jìn)行詳細(xì)介紹。

參見圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例所提供的HRV測(cè)量方法包括：

S101：獲取原始RR間期數(shù)據(jù)集，所述原始RR間期數(shù)據(jù)集中包括多個(gè)RR間期數(shù)據(jù)。

在具體實(shí)現(xiàn)的時(shí)候，原始RR間期數(shù)據(jù)集中包括了一定持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)度內(nèi)所有的RR間期數(shù)據(jù)。在本發(fā)明中，一般只需要獲得5分鐘-20分鐘時(shí)間長(zhǎng)度內(nèi)的RR間期數(shù)據(jù)即可，或者可以根據(jù)實(shí)際的需要延長(zhǎng)持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)度例如延長(zhǎng)至25分鐘、30分鐘等。其中，RR間期數(shù)據(jù)可以采用多種方法獲得，例如通過心電圖測(cè)試儀或者其他專有測(cè)量設(shè)備獲得，或者通過獲取PPG(PhotoPlethysmoGraphy，光電容積脈搏波)數(shù)值來計(jì)算RR間期數(shù)據(jù)。

S102：對(duì)所述原始RR間期數(shù)據(jù)集做一次濾波處理，獲取竇性心律所對(duì)應(yīng)的RR間期數(shù)據(jù)集。

根據(jù)HRV的醫(yī)學(xué)原理，RR interval的變化受到交感神經(jīng)、副交感神經(jīng)對(duì)心臟竇房結(jié)的共同作用的影響，時(shí)而變快、時(shí)而變慢，外界環(huán)境、自身情緒都可能影響到自律神經(jīng)系統(tǒng)的調(diào)解功能，而HRV分析至分析竇性心律，因此，要從原始RR間期數(shù)據(jù)集中的RR間期數(shù)據(jù)中剔除其他因素的影響，只留下竇性心率所對(duì)應(yīng)的RR間期數(shù)據(jù)，并構(gòu)成竇性心率所對(duì)應(yīng)的RR間期數(shù)據(jù)集。

參見圖2所示，本發(fā)明實(shí)施例還提供一種對(duì)原始RR間期數(shù)據(jù)集進(jìn)行一次濾波的具體方法，包括：

S201：計(jì)算所述原始RR間期數(shù)據(jù)集中每相鄰的兩個(gè)RR間期數(shù)據(jù)之間的差值；

S202：判斷所述差值的絕對(duì)值是否小于等于預(yù)設(shè)的第一閾值；

S203：如果否，則將該相鄰的兩個(gè)所述RR間期數(shù)據(jù)從所述原始RR間期數(shù)據(jù)集中剔除，形成所述RR間期數(shù)據(jù)集。

在具體實(shí)現(xiàn)的時(shí)候，假設(shè)RR間期數(shù)據(jù)集中有N個(gè)RR間期數(shù)據(jù)，分別為RR₁、RR₂、RR₃、RR₄，……，RR_N。計(jì)算每相鄰的兩個(gè)RR間期數(shù)據(jù)之間的差值，即RR₂-RR₁，RR₃-RR₂，RR₄-RR₃……。如果，其中有哪兩個(gè)相鄰的RR間期數(shù)據(jù)之間的差值的絕對(duì)值小于預(yù)設(shè)的第一閾值，那么就認(rèn)為這兩個(gè)RR間期數(shù)據(jù)均不符合需求，則將兩個(gè)這兩個(gè)RR間期數(shù)據(jù)均剔除。例如，如果RR₃-RR₂小于預(yù)設(shè)的第一閾值，那么就將RR₃和RR₂一起從原始RR間期數(shù)據(jù)集中剔除。此時(shí)，如果RR₄-RR₃也小于預(yù)設(shè)的第一閾值，那么就要將RR₄也從剔原始RR數(shù)據(jù)集中剔除。將原始RR間期數(shù)據(jù)集中剔除了RR間期數(shù)據(jù)之后所剩余的其他RR間期數(shù)據(jù)所構(gòu)成的集合，作為竇性心律所對(duì)應(yīng)的RR間期數(shù)據(jù)。

一般地，預(yù)設(shè)的第一閾值為：140-160，優(yōu)選的為150。另，由于RR數(shù)據(jù)間期的單位本身是毫秒，因此預(yù)設(shè)的第一閾值的單位也應(yīng)當(dāng)為毫秒。

通過該方法，可以將竇性心率所對(duì)應(yīng)的RR間期數(shù)據(jù)集篩選出來，減小其他因素例如情緒的起伏，外界環(huán)境的變化對(duì)RR間期數(shù)據(jù)的影響。

S103：對(duì)所述RR間期數(shù)據(jù)集進(jìn)行快速傅立葉變換和/或小波變換，并根據(jù)快速傅立葉變換和/或小波變換的結(jié)果，對(duì)所述RR間期數(shù)據(jù)集進(jìn)行去誤差處理，獲取標(biāo)準(zhǔn)RR間期數(shù)據(jù)集。

在具體實(shí)現(xiàn)的時(shí)候，RR間期數(shù)據(jù)在進(jìn)行測(cè)量的時(shí)候，不管時(shí)間長(zhǎng)短，人體自身都會(huì)發(fā)生有戒律活動(dòng)的變化，例如呼吸等，這就會(huì)導(dǎo)致在RR間期數(shù)據(jù)中存在一定的誤差，而該節(jié)律性的誤差會(huì)對(duì)HRV的測(cè)量結(jié)果造成一定的影響，因此需要通過快速傅立葉變換以及小波變換消除該誤差。

在具體實(shí)現(xiàn)的時(shí)候，對(duì)所述RR間期數(shù)據(jù)進(jìn)行快速傅立葉變換和/或小波變換，對(duì)RR間期數(shù)據(jù)集進(jìn)行去誤差處理，具體包括：

對(duì)RR間期數(shù)據(jù)集中的RR間期數(shù)據(jù)進(jìn)行快速傅立葉變換，分別獲取HRV的四個(gè)標(biāo)準(zhǔn)頻率段的能量。這四個(gè)標(biāo)準(zhǔn)頻率段從低頻到高頻分別為：ULF、VLF、LF以及HF，四個(gè)標(biāo)準(zhǔn)頻率段的能量分別為E_ULF、E_VLF、E_LF以及E_HF。

判斷E_ULF+E_VLF是否小于預(yù)設(shè)的第二閾值，和/或，判斷(E_ULF+E_VLF)/(E_ULF+E_VLF+E_LF+E_HF)*100％是否小于等于預(yù)設(shè)的第三閾值；

如果是，則將所述RR間期數(shù)據(jù)集作為標(biāo)準(zhǔn)RR間期數(shù)據(jù)集；

如果否，則對(duì)所述RR間期數(shù)據(jù)進(jìn)行小波變換，獲取多個(gè)階層的波形。其中，階層的數(shù)量通常和RR間期數(shù)據(jù)的數(shù)量相關(guān)，因此根據(jù)所獲得的RR間期數(shù)據(jù)集中RR間期數(shù)據(jù)的數(shù)量不同，最終所獲得的階層也可能會(huì)有所區(qū)別。

按照從高階至低階，或者從低階至高階的順序，執(zhí)行下述處理過程：

對(duì)當(dāng)前階層的波形進(jìn)行快速傅立葉變換，獲取當(dāng)前階層中HRV的四個(gè)標(biāo)準(zhǔn)頻率段：ULF、VLF、LF以及HF的能量E_ULF、E_VLF、E_LF以及E_HF；

判斷E_ULF+E_VLF是否小于預(yù)設(shè)的第二閾值，和/或，判斷(E_ULF+E_VLF)/(E_ULF+E_VLF+E_LF+E_HF)*100％是否小于等于預(yù)設(shè)的第三閾值；

如果是，則將當(dāng)前階層所對(duì)應(yīng)的RR間期數(shù)據(jù)集作為標(biāo)準(zhǔn)間期數(shù)據(jù)集。

在具體實(shí)現(xiàn)的時(shí)候，預(yù)設(shè)的第二閾值一般為：45-60，優(yōu)選地，可以將之設(shè)置為50。預(yù)設(shè)的第三閾值一般為：23％-27％，優(yōu)選地，可以將之設(shè)置為25％。

如此，就可以滿足既消除部分誤差，又不會(huì)對(duì)RR間期數(shù)據(jù)造成過大的影響。

S104：根據(jù)所述標(biāo)準(zhǔn)RR間期數(shù)據(jù)集計(jì)算HRV時(shí)域指標(biāo)。

在具體實(shí)現(xiàn)的時(shí)候，所述根據(jù)所述標(biāo)準(zhǔn)RR間期數(shù)據(jù)集計(jì)算HRV時(shí)域指標(biāo)具體包括：

根據(jù)所述標(biāo)準(zhǔn)RR間期數(shù)據(jù)集，以RR間期作為縱坐標(biāo)，以i為橫坐標(biāo)，繪制HRV信號(hào)曲線；

根據(jù)下述公式計(jì)算HRV時(shí)域技術(shù)指標(biāo)：

NNVGR為全部正常NN間期的平均值；

SDNN為全部正常NN間期的標(biāo)準(zhǔn)差；

RNSSD為全部相鄰NN間期之差的均方根值；

SDSD為全部相鄰NN間期之差的標(biāo)準(zhǔn)差；

NN50，為全部相鄰NN間期之差大于50ms的心搏數(shù)；

PNN50為全部相鄰NN間期之差大于50ms的心搏數(shù)的百分比；

在上述公式中，N為正常心搏總數(shù)，RR_i是所述標(biāo)準(zhǔn)RR間期數(shù)據(jù)集中的第i個(gè)RR間期數(shù)據(jù)，RR_i+1是第i+1個(gè)RR間期數(shù)據(jù)。是N個(gè)心搏的RR間期數(shù)據(jù)的平均值；NN間期為竇性心搏間期；

RR_i′＝RR_i-RR_i-1；

本發(fā)明實(shí)施例所提供的HRV測(cè)量方法，在獲取了原始RR間期數(shù)據(jù)集之后，先對(duì)原始RR間期數(shù)據(jù)集做一次濾波處理，獲取竇性心律是對(duì)應(yīng)的RR間期數(shù)據(jù)集，然后再對(duì)RR間期數(shù)據(jù)集通過快速傅立葉變換和/或小波變換，對(duì)RR間期數(shù)據(jù)集進(jìn)行去誤差的處理，去除由于呼吸等節(jié)律性變化所導(dǎo)致的誤差，得到標(biāo)準(zhǔn)RR間期數(shù)據(jù)集，然后再根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)RR間期數(shù)據(jù)集計(jì)算HRV時(shí)域指標(biāo)，這個(gè)過程中，能夠很大限度的去除外界因素對(duì)RR間期數(shù)據(jù)的影響，即使測(cè)量的時(shí)間較短，RR間期數(shù)據(jù)較小，也能夠獲得更加準(zhǔn)確的計(jì)算結(jié)果，因而，該HRV測(cè)量方法在保證計(jì)算精度的前提下，縮減了測(cè)量需要用到的時(shí)間。

本發(fā)明實(shí)施例還提供另外一種HRV測(cè)量方法，在上述幾個(gè)實(shí)施例的基礎(chǔ)上，所述對(duì)所述RR間期數(shù)據(jù)集進(jìn)行快速傅立葉變換和小波變換之前(即在S103之前)，還包括：對(duì)所述RR間期數(shù)據(jù)集進(jìn)行可用性檢測(cè)。

在具體實(shí)現(xiàn)的時(shí)候，由于人在進(jìn)行RR檢測(cè)的過程當(dāng)中，即使測(cè)量的時(shí)間較短，但本身的情緒或者體位并不能夠保證一定是處于穩(wěn)定狀態(tài)下，也不能夠保證檢測(cè)時(shí)的外部環(huán)境也一定是穩(wěn)定的，因此，如果最終在對(duì)RR間期數(shù)據(jù)集進(jìn)行可用性檢查的時(shí)候，如果RR間期數(shù)據(jù)不可用，就需要用戶需要進(jìn)行重新的測(cè)量，如果RR間期數(shù)據(jù)可用，才會(huì)進(jìn)行后續(xù)的處理過程。

參見圖3所示，本發(fā)明實(shí)施例提供一種對(duì)RR間期數(shù)據(jù)集進(jìn)行可用性檢測(cè)的一種具體實(shí)施方法，其包括：

S301：按照時(shí)間軸順序?qū)⑺鯮R間期數(shù)據(jù)集中的RR間期數(shù)據(jù)進(jìn)行分組，形成多個(gè)RR間期數(shù)據(jù)組；每個(gè)所述RR間期數(shù)據(jù)組中包含預(yù)設(shè)數(shù)量的RR間期數(shù)據(jù)。

在具體實(shí)現(xiàn)的時(shí)候，由于RR間期數(shù)據(jù)集中的RR間期數(shù)據(jù)都具有時(shí)間戳，而其在RR間期數(shù)據(jù)集中也是按照時(shí)間順序排列的，要根據(jù)每一個(gè)RR間期數(shù)據(jù)的時(shí)間戳，按照RR間期數(shù)據(jù)的先后順序，對(duì)RR間期數(shù)據(jù)進(jìn)行分組。一般地，每個(gè)分組中RR間期數(shù)據(jù)的數(shù)量都應(yīng)當(dāng)是相同的，且數(shù)量都是預(yù)先設(shè)置好的。特殊的，如果RR間期數(shù)據(jù)集中的RR間期數(shù)據(jù)的數(shù)量并非是預(yù)設(shè)數(shù)量的整數(shù)倍，那么最后一個(gè)分組中的RR間期數(shù)據(jù)的數(shù)量可以小于預(yù)設(shè)的數(shù)量。

S302：計(jì)算每個(gè)所述RR間期數(shù)據(jù)組中所有RR間期數(shù)據(jù)的平均值。

在具體實(shí)現(xiàn)的時(shí)候，假設(shè)RR間期數(shù)據(jù)集中有300個(gè)RR間期數(shù)據(jù)，且一個(gè)RR間期數(shù)據(jù)組中的RR間期數(shù)據(jù)的數(shù)量為10，那么最終所獲得的RR間期數(shù)據(jù)組的數(shù)量應(yīng)當(dāng)有30個(gè)。針對(duì)每一個(gè)RR間期數(shù)據(jù)組，計(jì)算每個(gè)RR間期數(shù)據(jù)組中10個(gè)RR間期數(shù)據(jù)的平均值，所有的RR間期數(shù)據(jù)組共得到30個(gè)平均值，分別被記為：RR₁’、RR₂’、RR₃’、RR₄’、RR₅’、……、RR₂₈’、RR₂₉’、RR₃₀’。

S403：根據(jù)每個(gè)所述RR間期數(shù)據(jù)組中所有RR間期數(shù)據(jù)的平均值，計(jì)算該平均值所對(duì)應(yīng)的心率值。

在具體實(shí)現(xiàn)的時(shí)候，通過公式60000/RR_i’計(jì)算第i個(gè)RR間期數(shù)據(jù)組的心率值。在上述S402的例子中，最終30個(gè)RR間期數(shù)據(jù)組共得到30個(gè)RR間期數(shù)據(jù)的平均值，那么最終計(jì)算得到的心率值也應(yīng)當(dāng)有30個(gè)。

S304：判斷所有心率值中最大值與最小值之差是否大于預(yù)設(shè)的數(shù)值，如果是，則數(shù)據(jù)不可用。

在人的狀態(tài)(包括身體狀態(tài)以及情緒狀態(tài))以及外界環(huán)境較為穩(wěn)定的情況下，人的心率值通常在某一個(gè)范圍內(nèi)波動(dòng)，因此使用該中方法可以檢測(cè)到人狀態(tài)或者外接環(huán)境是否處于穩(wěn)定狀態(tài)，如果是，那么數(shù)據(jù)可用，如果心率值中最大值與最小值之差大于預(yù)設(shè)的數(shù)值，那么就證明心率波動(dòng)太大，數(shù)據(jù)不可用，需要用戶進(jìn)行重新測(cè)量。一般地，預(yù)設(shè)的數(shù)值的范圍一般為：13-18。

參見圖4所示，本發(fā)明實(shí)施例還提供另外一種對(duì)所述RR間期數(shù)據(jù)集進(jìn)行可用性檢測(cè)的實(shí)施方式，具體包括：

S401：按照時(shí)間軸順序?qū)⑺鯮R間期數(shù)據(jù)集中的RR間期數(shù)據(jù)進(jìn)行分組，形成第一分組以及第二分組；其中，所述第一分組中的RR間期數(shù)據(jù)的數(shù)量和所述第二分組中RR間期數(shù)據(jù)的數(shù)量不同；

S402：計(jì)算第一分組以及第二分組中RR間期數(shù)據(jù)差值的平均值；

S403：根據(jù)所述第一分組以及第二分組中RR間期數(shù)據(jù)差值的平均值計(jì)算檢測(cè)準(zhǔn)確值；

S404：判斷所述準(zhǔn)確標(biāo)準(zhǔn)值是否在預(yù)設(shè)范圍之內(nèi)，如果否，則數(shù)據(jù)不可用。

在具體實(shí)現(xiàn)的時(shí)候，為了方便的對(duì)第一分組以及第二分組中RR間期數(shù)據(jù)的數(shù)量是可以根據(jù)實(shí)際的需要進(jìn)行具體的設(shè)定的，但是第一分組和第二分組中RR間期數(shù)據(jù)的數(shù)量肯定是有所區(qū)別的。例如，可以使得第一分組中RR間期數(shù)據(jù)的數(shù)量少于第二分組中RR間期數(shù)據(jù)的數(shù)量。

例如，可以取RR間期數(shù)據(jù)集中前三分之一的RR間期數(shù)據(jù)作為第一分組中的RR間期數(shù)據(jù)，將RR間期數(shù)據(jù)集中所剩余的后三分之二的RR間期數(shù)據(jù)作為第二分組中的RR間期數(shù)據(jù)。在后續(xù)計(jì)算的時(shí)候，也是要分別計(jì)算第一分組中以及第二分組中RR間期數(shù)據(jù)的差值的平均值，即：假設(shè)第一分組中RR間期數(shù)據(jù)分別為：RR₁、RR₂、……、RR₁₀，第二分組中RR間期數(shù)據(jù)分別為：RR₁₁、RR₁₂、……、RR₂₈、RR₂₉、RR₃₀。先分別計(jì)算第一分組和第二分組中，每相鄰的兩個(gè)RR間期數(shù)據(jù)之間的差值，其中，第一分組中：RR₂-RR₁，RR₃-RR₂，……，RR₁₀-RR₉，共9個(gè)差值；第二分組中：RR₁₂-RR₁₁，RR₁₃-RR₁₂，……，RR₃₀-RR₂₉，共19個(gè)差值；然后對(duì)第一分組中的9個(gè)差值做平均值計(jì)算，獲得RR_平1，對(duì)第二分組中的19個(gè)差值做平均值計(jì)算，獲得RR_平2，然后再根據(jù)兩個(gè)平均值RR_平1和RR_平2，計(jì)算SRD(successive RRI difference，檢測(cè)準(zhǔn)確值)，其中，SRD＝RR_平1/RR_平2。最終，如果該SRD在預(yù)設(shè)范圍之內(nèi)，那么就認(rèn)為RR間期數(shù)據(jù)的波動(dòng)在正常范圍內(nèi)，如果SRD不在預(yù)設(shè)范圍之內(nèi)，那么就認(rèn)為RR間期數(shù)據(jù)的波動(dòng)明顯受到干擾，誤差較大，不可用。一般地，該預(yù)設(shè)范圍為：0.8-1.2。該SDR在該預(yù)設(shè)范圍之內(nèi)，表示是RR間期數(shù)據(jù)的重復(fù)性比較好，測(cè)試的可信度較高，數(shù)據(jù)可用。如果不再該范圍之內(nèi)，那么數(shù)據(jù)不可用，需要重新測(cè)量。

需要注意的是，上述兩種對(duì)RR間期數(shù)據(jù)集進(jìn)行可用性檢測(cè)的方法可以單獨(dú)使用也可以一起使用。

參見圖5所示，本發(fā)明實(shí)施例還提供另外一種HRV測(cè)量方法，在上述幾個(gè)實(shí)施例的基礎(chǔ)上，所述對(duì)所述RR間期數(shù)據(jù)集進(jìn)行快速傅立葉變換和/或小波變換之前(即S103之前)，還包括：

S501：對(duì)一次濾波所獲得的竇性心律所對(duì)應(yīng)的RR間期數(shù)據(jù)集做二次濾波處理；

其中，所述二次濾波處理按照如下方式進(jìn)行：

1、計(jì)算所述RR間期數(shù)據(jù)集中所有RR間期數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)差；

具體地，計(jì)算所述RR間期數(shù)據(jù)集中所有RR間期數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)差具體包括：

計(jì)算所有RR間期數(shù)據(jù)中所有RR間期數(shù)據(jù)的平均值RR_平，并根據(jù)下述公式計(jì)算RR間期數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)差RR_標(biāo)：

其中，N為RR間期數(shù)據(jù)的數(shù)量，RR_i為第i個(gè)RR間期數(shù)據(jù)。

2、采用所述標(biāo)準(zhǔn)差對(duì)標(biāo)準(zhǔn)差，消除RR間期數(shù)據(jù)集中的峰值數(shù)據(jù)。

在采用所述標(biāo)準(zhǔn)差對(duì)標(biāo)準(zhǔn)差，消除RR間期數(shù)據(jù)集中的峰值數(shù)據(jù)時(shí)，具體包括：

根據(jù)下述公式計(jì)算RR間期數(shù)據(jù)取值區(qū)間的兩個(gè)端點(diǎn)RR_下端以及RR_上端：

RR_下端＝RR_平-3×RR_標(biāo)；

RR_上端＝RR_平+3×RR_標(biāo)；

判斷RR間期數(shù)據(jù)集中的每一個(gè)RR間期數(shù)據(jù)是否落入該RR間期數(shù)據(jù)取值區(qū)間以內(nèi)，如果否，則將該RR間期數(shù)據(jù)從所述RR間期數(shù)據(jù)集中剔除。

通過該S501的處理，可以消除RR間期數(shù)據(jù)集中的峰值數(shù)據(jù)，進(jìn)一步的減少誤差，提高后續(xù)計(jì)算中的精確度。

本發(fā)明又一實(shí)施例還提供一種HRV測(cè)量裝置，參見圖6所示，本發(fā)明實(shí)施例所提供的HRV測(cè)量裝置包括：

數(shù)據(jù)獲取模塊，用于獲取原始RR間期數(shù)據(jù)集，所述原始RR間期數(shù)據(jù)集中包括多個(gè)RR間期數(shù)據(jù)；

一次濾波模塊，用于對(duì)所述原始RR間期數(shù)據(jù)集做一次濾波處理，獲取竇性心律所對(duì)應(yīng)的RR間期數(shù)據(jù)集；

誤差處理模塊，用于對(duì)所述RR間期數(shù)據(jù)集進(jìn)行快速傅立葉變換和/或小波變換，并根據(jù)快速傅立葉變換和/或小波變換的結(jié)果，對(duì)所述RR間期數(shù)據(jù)集進(jìn)行去誤差處理，獲取標(biāo)準(zhǔn)RR間期數(shù)據(jù)集；

HRV計(jì)算模塊，用于根據(jù)所述標(biāo)準(zhǔn)RR間期數(shù)據(jù)集計(jì)算HRV時(shí)域指標(biāo)。

本實(shí)施例中，數(shù)據(jù)獲取模塊、一次濾波模塊、誤差處理模塊和HRV計(jì)算模塊的具體功能和交互方式，可參見圖1-圖2對(duì)應(yīng)的實(shí)施例的記載，在此不再贅述。

本發(fā)明實(shí)施例所提供的HRV測(cè)量裝置，在獲取了原始RR間期數(shù)據(jù)集之后，先對(duì)原始RR間期數(shù)據(jù)集做一次濾波處理，獲取竇性心律是對(duì)應(yīng)的RR間期數(shù)據(jù)集，然后再對(duì)RR間期數(shù)據(jù)集通過快速傅立葉變換和/或小波變換，對(duì)RR間期數(shù)據(jù)集進(jìn)行去誤差的處理，去除由于呼吸等節(jié)律性變化所導(dǎo)致的誤差，得到標(biāo)準(zhǔn)RR間期數(shù)據(jù)集，然后再根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)RR間期數(shù)據(jù)集計(jì)算HRV時(shí)域指標(biāo)，這個(gè)過程中，能夠很大限度的去除外界因素對(duì)RR間期數(shù)據(jù)的影響，即使測(cè)量的時(shí)間較短，RR間期數(shù)據(jù)較小，也能夠獲得更加準(zhǔn)確的計(jì)算結(jié)果，因而，該HRV計(jì)算方法在保證計(jì)算精度的前提下，縮減了測(cè)量需要用到的時(shí)間。

參見圖7所示，本發(fā)明實(shí)施例所提供的HRV測(cè)量裝置，在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，還包括：

數(shù)據(jù)可用性檢測(cè)模塊，用于對(duì)所述RR間期數(shù)據(jù)集進(jìn)行可用性檢測(cè)；

和/或，還包括：

二次濾波模塊，用于對(duì)一次濾波所獲得的竇性心律所對(duì)應(yīng)的RR間期數(shù)據(jù)集做二次濾波處理。

其中，數(shù)據(jù)可用性檢測(cè)模塊、二次濾波模塊具體功能和交互方式，可參見圖3-圖5對(duì)應(yīng)的實(shí)施例的記載，在此不再贅述。

本發(fā)明實(shí)施例所提供的HRV測(cè)量方法和裝置的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括存儲(chǔ)了程序代碼的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，所述程序代碼包括的指令可用于執(zhí)行前面方法實(shí)施例中所述的方法，具體實(shí)現(xiàn)可參見方法實(shí)施例，在此不再贅述。

所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到，為描述的方便和簡(jiǎn)潔，上述描述的系統(tǒng)和裝置的具體工作過程，可以參考前述方法實(shí)施例中的對(duì)應(yīng)過程，在此不再贅述。

所述功能如果以軟件功能單元的形式實(shí)現(xiàn)并作為獨(dú)立的產(chǎn)品銷售或使用時(shí)，可以存儲(chǔ)在一個(gè)計(jì)算機(jī)可讀取存儲(chǔ)介質(zhì)中?；谶@樣的理解，本發(fā)明的技術(shù)方案本質(zhì)上或者說對(duì)現(xiàn)有技術(shù)做出貢獻(xiàn)的部分或者該技術(shù)方案的部分可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來，該計(jì)算機(jī)軟件產(chǎn)品存儲(chǔ)在一個(gè)存儲(chǔ)介質(zhì)中，包括若干指令用以使得一臺(tái)計(jì)算機(jī)設(shè)備(可以是個(gè)人計(jì)算機(jī)，服務(wù)器，或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等)執(zhí)行本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例所述方法的全部或部分步驟。而前述的存儲(chǔ)介質(zhì)包括：U盤、移動(dòng)硬盤、只讀存儲(chǔ)器(ROM，Read-Only Memory)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盤等各種可以存儲(chǔ)程序代碼的介質(zhì)。

以上所述，僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)所述以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。