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一種睡眠期間的脈搏R?R間期測量和優(yōu)化方法及系統(tǒng)與流程

文檔序號:11893776閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.一種睡眠期間的脈搏R-R間期測量和優(yōu)化方法,其特征在于:包括以下步驟:

步驟1:獲取并計算出準(zhǔn)確的脈率,定位脈搏峰值點,準(zhǔn)確獲取脈搏波形;

步驟2:根據(jù)脈搏波形計算得到初步R-R間期值;

步驟3:設(shè)定一時間間期,根據(jù)該時間間期內(nèi)的初步R-R間期值,建立用于表示該時間間期內(nèi)的有效峰值信息的AR模型;

步驟4:所述AR模型根據(jù)所述時間間期內(nèi)的前N個點的初步R-R間期值計算得到第N+1個點的R-R間期值;

步驟5:計算出由所述AR模型計算得到的第N+1個點的R-R間期值與所述時間間期內(nèi)第N+1個點的實際R-R間期值之間的差值;判斷該差值是否屬于一閾值范圍內(nèi),如果是,則記錄所述時間間期內(nèi)第N+1個點的實際R-R間期值;否則,視為失敗檢測,丟棄所述時間間期內(nèi)第N+1個點的實際R-R間期值;

步驟6:等時間間隔依次抽取與所述時間間期時長相同的多個時間間期,重復(fù)所述步驟3~5;直至所有時間間期處理完畢,實現(xiàn)對睡眠期間R-R間期的優(yōu)化。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的睡眠期間的脈搏R-R間期測量和優(yōu)化方法,其特征在于:所述步驟1中,具體包括以下步驟:

步驟11:實時采集睡眠信號;

步驟12:對睡眠信號進(jìn)行處理得到脈率;

步驟13:對所述脈率依次進(jìn)行形態(tài)濾波、峰值檢測和協(xié)方差匹配處理,計算得到準(zhǔn)確的脈率數(shù)據(jù),并根據(jù)所述脈率數(shù)據(jù)生成脈搏波形。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的睡眠期間的脈搏R-R間期測量和優(yōu)化方法,其特征在于:所述步驟11是通過壓電傳感器實現(xiàn)對睡眠信號的實時采集,采集時該壓電傳感器放置于受測者枕頭底面。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的睡眠期間的脈搏R-R間期測量和優(yōu)化方法,其特征在于:所述步驟11中壓電傳感器采集的睡眠信號的類型為模擬信號類型,并將該模擬信號發(fā)送到一A/D轉(zhuǎn)換模塊,由A/D轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號類型的睡眠信號。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的睡眠期間的脈搏R-R間期測量和優(yōu)化方法,其特征在于:所述步驟2中,具體包括以下步驟:

步驟21:抽取脈搏波形的一段脈搏信號,并于該段脈搏信號中建立一脈搏波形脈沖;

步驟22:將脈搏波形脈沖與該段脈搏信號進(jìn)行移動匹配,得到一組協(xié)方差匹配的相關(guān)函數(shù);

步驟23:于所述相關(guān)函數(shù)中建立一周期為6s的移動窗口,并在所述相關(guān)函數(shù)中以1s為周期移動所述移動窗口,并選取移動窗口每次移動后其內(nèi)的最大數(shù)值點,并將所有選取出來的最大數(shù)值點作為脈搏信號中的脈搏波動脈沖;

步驟24:根據(jù)心率在短時間內(nèi)不具備突變的特性,對步驟23中形成的脈搏波動脈沖的脈搏周期進(jìn)行判斷,去除異常的峰值,得到有效峰值數(shù)據(jù);

步驟25:于相關(guān)函數(shù)中將得到的有效峰值數(shù)據(jù)標(biāo)記為脈搏峰值點,并計算得到初步R-R間期值。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的睡眠期間的脈搏R-R間期測量和優(yōu)化方法,其特征在于:所述步驟3中,設(shè)定6s的時間間期,根據(jù)該時間間期內(nèi)的4~6個初步R-R間期值Xi,建立用于表示該時間間期內(nèi)的有效峰值信息的AR模型,其中i的值為1~6之間的整數(shù),包括1和6。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的睡眠期間的脈搏R-R間期測量和優(yōu)化方法,其特征在于:所述步驟4中,所述AR模型根據(jù)所述時間間期內(nèi)的第1~3個點的初步R-R間期值X1、X2和X3估計得到第4個點的R-R間期值X4,X4=a×X3+a2×X2+a3×X1;其中a的值為方程a+a2+a3=1的實數(shù)解。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的睡眠期間的脈搏R-R間期測量和優(yōu)化方法,其特征在于:所述步驟5中,具體包括以下步驟:

步驟51:計算出由所述AR模型計算得到的第4個點的R-R間期值X4與所述時間間期內(nèi)第4個點的實際R-R間期值Y4之間的差值;

步驟52:判斷該差值的絕對值|Y4-X4|是否在X4×20%之內(nèi),如果是,則記錄所述時間間期內(nèi)第4個點的實際R-R間期值Y4;否則,視為失敗檢測,丟棄所述時間間期內(nèi)第4個點的實際R-R間期值Y4。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的睡眠期間的脈搏R-R間期測量和優(yōu)化方法,其特征在于:所述步驟6中,在所述步驟3中的6s時間間期后,以1s為時間間隔,沿時間軸正向方向依次抽取多個6s的時間間期,重復(fù)所述步驟3~5;直至所有時間間期處理完畢,實現(xiàn)對睡眠期間R-R間期的優(yōu)化。

10.一種睡眠期間的脈搏R-R間期測量和優(yōu)化系統(tǒng),其特征在于:包括依次連接的壓電傳感器、A/D轉(zhuǎn)換模塊和處理器;

所述壓電傳感器用于實時采集受測者睡眠期間的睡眠模擬信號,并傳送至所述A/D轉(zhuǎn)換模塊;

所述A/D轉(zhuǎn)換模塊用于將所述睡眠模擬信號轉(zhuǎn)換成睡眠數(shù)字信號,并傳送至所述處理器;所述處理器用于對所述睡眠數(shù)字信號進(jìn)行處理得到脈率波形,并根據(jù)脈率波形進(jìn)行處理得到初步R-R間期值,并對初步R-R間期值進(jìn)行異點排查得到優(yōu)化后的R-R間期值,實現(xiàn)對睡眠期間R-R間期的優(yōu)化。

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