本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種血液動(dòng)力學(xué)參數(shù)獲取方法及裝置。

背景技術(shù)：

血液動(dòng)力學(xué)是以血液流動(dòng)和心臟、血管變形為研究對(duì)象的學(xué)科。現(xiàn)有的血液動(dòng)力學(xué)監(jiān)測(cè)方法主要分為有創(chuàng)監(jiān)測(cè)和無創(chuàng)監(jiān)測(cè)兩大類。

現(xiàn)有的有創(chuàng)監(jiān)測(cè)能獲取多個(gè)血液動(dòng)力學(xué)參數(shù)，但是使用不便，價(jià)格昂貴，存在一定的感染風(fēng)險(xiǎn)，給受測(cè)者帶來痛苦。在現(xiàn)有的無創(chuàng)監(jiān)測(cè)中主要采用阻抗心動(dòng)描記法，需要一次性電極傳輸?shù)头哳l電流通過胸腔，設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，對(duì)被監(jiān)測(cè)者有一定劑量的電磁輻射，損害了被監(jiān)測(cè)者的健康，舒適性、抗干擾性較差，不適合長(zhǎng)期靜息狀態(tài)監(jiān)測(cè)和在日常生活、運(yùn)動(dòng)中監(jiān)測(cè)，限制了技術(shù)的使用推廣。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明實(shí)施例提供一種血液動(dòng)力學(xué)參數(shù)獲取方法及裝置，用于解決如何提供準(zhǔn)確獲取多個(gè)血液動(dòng)力學(xué)參數(shù)的方法的問題。

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種血液動(dòng)力學(xué)參數(shù)獲取方法，包括：

采集目標(biāo)用戶的心電信號(hào)和光電容積脈搏波信號(hào)；

對(duì)所述心電信號(hào)和所述光電容積脈搏波信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理；

檢測(cè)預(yù)處理后的心電信號(hào)q波和r波，并對(duì)預(yù)處理后的光電容積脈搏波信號(hào)進(jìn)行特征點(diǎn)標(biāo)識(shí)；

根據(jù)檢測(cè)的心電信號(hào)q波和r波以及所述光電容積脈搏波信號(hào)的特征點(diǎn)獲取多個(gè)血液動(dòng)力學(xué)參數(shù)。

可選地，對(duì)所述心電信號(hào)和所述光電容積脈搏波信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理，包括：

去除所述心電信號(hào)的基線和噪聲，對(duì)去除基線和噪聲后的心電信號(hào)進(jìn)行平均光滑處理，對(duì)去除基線和噪聲、進(jìn)行平均光滑處理后的心電信號(hào)，進(jìn)行一階差分處理，對(duì)一階差分處理后的心電信號(hào)做平均光滑處理，獲取所述心電信號(hào)的一階差分平滑信號(hào)；

對(duì)所述光電容積脈搏波信號(hào)進(jìn)行平均光滑處理，對(duì)平均光滑處理后的光電容積脈搏波信號(hào)進(jìn)行一階差分處理，對(duì)平均光滑處理和一階差分處理后的光電容積脈搏波信號(hào)做平均光滑處理，獲取所述光電容積脈搏波的一階差分平滑信號(hào)，將所述光電容積脈搏波的一階差分平滑信號(hào)向左移動(dòng)預(yù)設(shè)時(shí)間，所述預(yù)設(shè)時(shí)間為所述目標(biāo)用戶的脈搏波從心臟傳播至所述光電容積脈搏波信號(hào)采集點(diǎn)所需的時(shí)間。

可選地，標(biāo)識(shí)的預(yù)處理后的光電容積脈搏波信號(hào)的特征點(diǎn)包括：

光電容積脈搏波斜率最大點(diǎn)。

可選地，根據(jù)檢測(cè)的心電信號(hào)q波和r波以及所述光電容積脈搏波信號(hào)的特征點(diǎn)獲取多個(gè)血液動(dòng)力學(xué)參數(shù)，包括：

根據(jù)所述心電信號(hào)的r波波峰位置和所述光電容積脈搏波斜率最大點(diǎn)的位置獲取血液收縮壓和血液舒張壓；

根據(jù)所述血液收縮壓和所述血液舒張壓獲取心臟的每搏輸出量和外圍血管阻力；

根據(jù)所述心臟的每搏輸出量獲取心輸出量；

根據(jù)所述血液收縮壓、所述血液舒張壓和所述心輸出量獲取所述左心做功；

根據(jù)所述血液收縮壓、所述血液舒張壓和所述每搏輸出量獲取動(dòng)脈順應(yīng)性。

可選地，

根據(jù)如下公式獲取血液收縮壓和血液舒張壓：

sbp＝a1+a2·pwv

dbp＝a3+a4·pwv

其中，sbp表示血液收縮壓，dbp表示血液舒張壓；pwv表示脈搏波傳播速度，根據(jù)如下公式獲?。?/p>

height是所述目標(biāo)用戶的身高；pwtt表示所述心電信號(hào)的r波波峰和所述光電容積脈搏波斜率最大點(diǎn)之間的時(shí)間間隔；a1、a2、a3和a4是與所述目標(biāo)用戶相關(guān)的常數(shù)；根據(jù)如下公式獲取心臟的每搏輸出量：

其中，sv表示心臟的每搏輸出量；特征量k＝1/3，hr表示心率；a5和a6是與所述目標(biāo)用戶相關(guān)的常數(shù)；

根據(jù)如下公式獲取外圍血管阻力：

svr＝a10+a11·(sbp-dbp)+a12·hr+a13·age+a14·k

其中，svr表示外圍血管阻力；age表示所述目標(biāo)用戶的年齡；a10、a11、a12、a13和a14是與所述目標(biāo)用戶相關(guān)的常數(shù)；根據(jù)如下公式獲取心輸出量：

其中，co表示心輸出量；

根據(jù)如下公式獲取左心做功：

lcw＝a15·(map-a16)·co

其中，lcw表示左心做功；a15、a16是與所述目標(biāo)用戶相關(guān)的常數(shù)；map表示平均血壓，map＝(2·dsp+sbp)/3；

根據(jù)如下公式獲取動(dòng)脈順應(yīng)性：

c＝sv·(sbp-dbp)

其中，c表示動(dòng)脈順應(yīng)性。

可選地，標(biāo)識(shí)的預(yù)處理后的光電容積脈搏波信號(hào)的特征點(diǎn)還包括：

心室除極點(diǎn)、光電容積脈搏波斜率最大點(diǎn)之前的斜率為零的點(diǎn)、光電容積脈搏波下降沿斜率最小點(diǎn)。

可選地，根據(jù)檢測(cè)的心電信號(hào)q波和r波以及所述光電容積脈搏波信號(hào)的特征點(diǎn)獲取多個(gè)血液動(dòng)力學(xué)參數(shù)，包括：

根據(jù)檢測(cè)的心電信號(hào)的q波的起始位置確定的心室除極點(diǎn)和光電容積脈搏波斜率最大點(diǎn)之前的斜率為零的點(diǎn)之間的時(shí)間間隔確定射血前期；

根據(jù)所述光電容積脈搏波斜率最大點(diǎn)之前的斜率為零的點(diǎn)和光電容積脈搏波下降沿斜率最小點(diǎn)之間的時(shí)間間隔確定左心射血時(shí)間。

本發(fā)明實(shí)施例提供一種血液動(dòng)力學(xué)參數(shù)獲取裝置，包括：

信號(hào)采集單元，用于采集目標(biāo)用戶的心電信號(hào)和光電容積脈搏波信號(hào)；

預(yù)處理單元，用于對(duì)所述心電信號(hào)和所述光電容積脈搏波信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理；

處理單元，用于檢測(cè)預(yù)處理后的心電信號(hào)q波和r波，并對(duì)預(yù)處理后的光電容積脈搏波信號(hào)進(jìn)行特征點(diǎn)標(biāo)識(shí)；

血液動(dòng)力學(xué)參數(shù)獲取單元，用于根據(jù)所述預(yù)處理后的心電信號(hào)和所述光電容積脈搏波信號(hào)的特征點(diǎn)獲取多個(gè)血液動(dòng)力學(xué)參數(shù)。

本發(fā)明實(shí)施例提供一種電子設(shè)備，包括：處理器、存儲(chǔ)器和總線；其中，

處理器和存儲(chǔ)器通過總線完成相互間的通信；

處理器用于調(diào)用存儲(chǔ)器中的程序指令，以執(zhí)行上述的血液動(dòng)力學(xué)參數(shù)獲取方法。

本發(fā)明實(shí)施例提供一種非暫態(tài)計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，所述非暫態(tài)計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)指令，所述計(jì)算機(jī)指令使所述計(jì)算機(jī)執(zhí)行上述的血液動(dòng)力學(xué)參數(shù)獲取方法。

本發(fā)明實(shí)施例提供的血液動(dòng)力學(xué)參數(shù)獲取方法及裝置，采集目標(biāo)用戶的心電信號(hào)和光電容積脈搏波信號(hào)；對(duì)所述心電信號(hào)和所述光電容積脈搏波信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理；檢測(cè)預(yù)處理后的心電信號(hào)q波和r波，并對(duì)預(yù)處理后的光電容積脈搏波信號(hào)進(jìn)行特征點(diǎn)標(biāo)識(shí)；根據(jù)檢測(cè)的心電信號(hào)q波和r波以及所述光電容積脈搏波信號(hào)的特征點(diǎn)獲取多個(gè)血液動(dòng)力學(xué)參數(shù)。本發(fā)明實(shí)施例屬于可運(yùn)動(dòng)型連續(xù)無創(chuàng)血液動(dòng)力學(xué)監(jiān)測(cè)，提出光電容積脈搏波信號(hào)包含有血流速度和容積變化信息，通過對(duì)目標(biāo)用戶在靜息、運(yùn)動(dòng)等日常生活中的產(chǎn)生的心電信號(hào)和光電容積脈搏波信號(hào)進(jìn)行系統(tǒng)科學(xué)的邏輯分析，準(zhǔn)確獲取多個(gè)血液動(dòng)力學(xué)參數(shù)，相比現(xiàn)有的無創(chuàng)血液動(dòng)力學(xué)監(jiān)測(cè)，避免了對(duì)目標(biāo)用戶的電磁輻射，降低了設(shè)備功耗，更加安全舒適，抗干擾能力更強(qiáng)。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖做簡(jiǎn)單的介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施例，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)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的血液動(dòng)力學(xué)參數(shù)獲取方法的流程示意圖；

圖2是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的血液動(dòng)力學(xué)參數(shù)獲取方法的原理圖；

圖3是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的可運(yùn)動(dòng)型連續(xù)無創(chuàng)多生命體征監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的血液動(dòng)力學(xué)參數(shù)獲取裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的電子設(shè)備的實(shí)體結(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)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)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。

圖1是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的血液動(dòng)力學(xué)參數(shù)獲取方法的流程示意圖。如圖1所示，該實(shí)施例的方法包括：

s11：采集目標(biāo)用戶的心電信號(hào)和光電容積脈搏波信號(hào)；

心電信號(hào)(electrocardiograph，ecg)中含有豐富的人體在靜息、運(yùn)動(dòng)等日常生活活動(dòng)中的生理數(shù)據(jù)。心電信號(hào)q波和r波(q和r分別表示心電波形的兩個(gè)標(biāo)識(shí)位置)檢測(cè)在可運(yùn)動(dòng)型連續(xù)無創(chuàng)多生命體征監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中占有重要地位。在實(shí)際應(yīng)用中，采集的目標(biāo)用戶的心電信號(hào)為含有強(qiáng)大的運(yùn)動(dòng)肌電噪聲的三導(dǎo)聯(lián)心電信號(hào)。

光電容積脈搏波(photoplethysmogramofapulsewave，ppw)蘊(yùn)含血液動(dòng)力學(xué)、心博功能、植物神經(jīng)功能等諸多信息，指兩束光經(jīng)組織血液反射或折射后的光強(qiáng)隨時(shí)間的變化對(duì)應(yīng)關(guān)系，通過提取其中的血流信息可進(jìn)行心輸出量連續(xù)監(jiān)測(cè)。

在實(shí)際應(yīng)用中，采集目標(biāo)用戶的心電信號(hào)和兩束光電容積脈搏波(波長(zhǎng)分別是660nm的紅光和940nm的紅外光)的同步信號(hào)。

s12：對(duì)所述心電信號(hào)和所述光電容積脈搏波信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理；

在實(shí)際應(yīng)用中，對(duì)心電信號(hào)的預(yù)處理包括去除心電信號(hào)的基線和運(yùn)動(dòng)噪聲、平均光滑處理、計(jì)算一階差分并對(duì)一階差分信號(hào)做平均光滑處理；對(duì)光電容積脈搏波信號(hào)的預(yù)處理包括平均光滑處理和計(jì)算一階差分并對(duì)一階差分信號(hào)做平均光滑處理。

s13：檢測(cè)預(yù)處理后的心電信號(hào)q波和r波，并對(duì)預(yù)處理后的光電容積脈搏波信號(hào)進(jìn)行特征點(diǎn)標(biāo)識(shí)；

s14：根據(jù)檢測(cè)的心電信號(hào)q波和r波以及所述光電容積脈搏波信號(hào)的特征點(diǎn)獲取多個(gè)血液動(dòng)力學(xué)參數(shù)；

需要說明的是，阻抗心電是低幅高頻電流通過胸部主動(dòng)脈按照電阻最小路徑傳導(dǎo)，每次心跳，由于主動(dòng)脈內(nèi)血流速度和容積變化，測(cè)得阻抗。光電容積脈搏波是在受測(cè)部位血管內(nèi)血流速度和容積變化時(shí)，測(cè)得透射或反射光強(qiáng)度。阻抗心電和光電容積脈搏波都包含有血流速度和容積變化信息；本發(fā)明實(shí)施例通過對(duì)心電信號(hào)和光電容積脈搏波的分析獲取血液動(dòng)力學(xué)參數(shù)，無需現(xiàn)有技術(shù)中低幅高頻電流通過胸腔，增強(qiáng)了抗干擾性能，避免了對(duì)目標(biāo)用戶的電磁輻射，降低了設(shè)備功耗。

本發(fā)明實(shí)施例提供的血液動(dòng)力學(xué)參數(shù)獲取方法屬于可運(yùn)動(dòng)型連續(xù)無創(chuàng)血液動(dòng)力學(xué)監(jiān)測(cè)，提出光電容積脈搏波信號(hào)包含有血流速度和容積變化信息，通過對(duì)目標(biāo)用戶在靜息、運(yùn)動(dòng)等日常生活中的產(chǎn)生的心電信號(hào)和光電容積脈搏波信號(hào)進(jìn)行系統(tǒng)科學(xué)的邏輯分析，準(zhǔn)確獲取多個(gè)血液動(dòng)力學(xué)參數(shù)，相比現(xiàn)有的連續(xù)無創(chuàng)血液動(dòng)力學(xué)監(jiān)測(cè)更加安全舒適，抗干擾能力更強(qiáng)。

進(jìn)一步地，對(duì)所述心電信號(hào)和所述光電容積脈搏波信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理，包括：

去除所述心電信號(hào)的基線和噪聲，對(duì)去除基線和噪聲后的心電信號(hào)進(jìn)行平均光滑處理，對(duì)去除基線和噪聲、進(jìn)行平均光滑處理后的心電信號(hào)，進(jìn)行一階差分處理，對(duì)所述一階差分處理后的心電信號(hào)做平均光滑處理，獲取所述心電信號(hào)的一階差分平滑信號(hào)；

對(duì)所述光電容積脈搏波信號(hào)進(jìn)行平均光滑處理，對(duì)平均光滑處理后的光電容積脈搏波信號(hào)進(jìn)行一階差分處理，對(duì)平均光滑處理和一階差分處理后的光電容積脈搏波信號(hào)進(jìn)行平均光滑處理，獲取所述光電容積脈搏波的一階差分平滑信號(hào)，將所述光電容積脈搏波的一階差分平滑信號(hào)向左移動(dòng)預(yù)設(shè)時(shí)間，所述預(yù)設(shè)時(shí)間為所述目標(biāo)用戶的脈搏波從心臟傳播至所述光電容積脈搏波信號(hào)采集點(diǎn)所需的時(shí)間。

需要說明的是，對(duì)目標(biāo)用戶的心電信號(hào)的去除噪聲的過程包括去除基線漂移、m個(gè)點(diǎn)平均光滑處理，處理后的心電信號(hào)為x(i)，i是采樣數(shù)據(jù)序列號(hào)。

在實(shí)際應(yīng)用中，可采用有限長(zhǎng)單位沖激響應(yīng)(finiteimpulseresponse，fir)濾波器去除基線漂移，也可以采用其他方式去除基線漂移，本發(fā)明對(duì)此不作限制。

需要說明的是，平均光滑處理的點(diǎn)的個(gè)數(shù)m，需綜合r波寬度tr與采樣率fs來確定。通常m個(gè)點(diǎn)至少需覆蓋tr，即

m≥fs·tr

舉例來說，fs＝500hz，tr＝0.030秒，則m≥15。

對(duì)去除噪聲并且平均光滑處理后的心電信號(hào)進(jìn)行一階差分處理和平均光滑處理，獲取所述心電信號(hào)的一階差分平滑信號(hào)；對(duì)x(i)求一階差分：

d(i)＝x(i+1)-x(i)

再對(duì)d(i)做n個(gè)點(diǎn)平均光滑，得到心電信號(hào)的一階差分平滑信號(hào)y(i)。

需要說明的是，脈搏波在心臟生成，經(jīng)過預(yù)設(shè)時(shí)間tp傳播到光電容積脈搏波采集點(diǎn)。本發(fā)明實(shí)施例通過將一階差分并且平均光滑處理后的光電容積脈搏波向左移動(dòng)預(yù)設(shè)時(shí)間，從而準(zhǔn)確地結(jié)合心電信號(hào)和光電容積脈搏波信號(hào)獲取血液動(dòng)力學(xué)參數(shù)。

進(jìn)一步地，標(biāo)識(shí)的預(yù)處理后的光電容積脈搏波信號(hào)的特征點(diǎn)包括：

光電容積脈搏波斜率最大點(diǎn)。

進(jìn)一步地，根據(jù)檢測(cè)的心電信號(hào)q波和r波以及所述光電容積脈搏波信號(hào)的特征點(diǎn)獲取多個(gè)血液動(dòng)力學(xué)參數(shù)，包括：

根據(jù)所述心電信號(hào)的r波波峰位置和所述光電容積脈搏波斜率最大點(diǎn)的位置獲取血液收縮壓和血液舒張壓；

根據(jù)所述血液收縮壓和所述血液舒張壓獲取心臟的每搏輸出量和外圍血管阻力；

根據(jù)所述心臟的每搏輸出量獲取心輸出量；

根據(jù)所述血液收縮壓、所述血液舒張壓和所述心輸出量獲取所述左心做功；

根據(jù)所述血液收縮壓、所述血液舒張壓和所述每搏輸出量獲取動(dòng)脈順應(yīng)性。

具體地，根據(jù)如下公式獲取血液收縮壓和血液舒張壓：

sbp＝a1+a2·pwv

dbp＝a3+a4·pwv

其中，sbp表示血液收縮壓，dbp表示血液舒張壓；pwv表示脈搏波傳播速度，根據(jù)如下公式獲?。?/p>

height是所述目標(biāo)用戶的身高；pwtt表示所述心電信號(hào)的r波波峰和所述光電容積脈搏波斜率最大點(diǎn)之間的時(shí)間間隔；a1、a2、a3和a4是與所述目標(biāo)用戶相關(guān)的常數(shù)，需要校準(zhǔn)；血壓的單位均為mmhg。

血液的血氧飽和度spo2用下列公式計(jì)算：

其中，spo2表示血氧飽和度；ac紅光、dc紅光、ac紅外光、dc紅外光分別是出射光中紅光和紅外光的交流和直流部分的幅度。

根據(jù)如下公式獲取心臟的每搏輸出量：

其中，sv表示心臟的每搏輸出量；特征量k＝1/3，hr表示心率；a5和a6是與所述目標(biāo)用戶相關(guān)的常數(shù)；通常a5＝14.390、a6＝0.0014時(shí)，可以獲得較為精確的每搏輸出量。

心率hr是每分鐘心跳的次數(shù)，根據(jù)如下公式計(jì)算：

hr＝60/t

其中，t表示心電信號(hào)中相鄰r波峰峰位的時(shí)間間隔。

根據(jù)如下公式獲取外圍血管阻力：

svr＝a10+a11·(sbp-dbp)+a12·hr+a13·age+a14·k

其中，svr表示外圍血管阻力；age表示所述目標(biāo)用戶的年齡；a10、a11、a12、a13和a14是與所述目標(biāo)用戶相關(guān)的常數(shù)；k為常數(shù)，通常取1/3；通常取a10＝0.0034、a11＝-0.015、a12＝0.007、a13＝-0.003、a14＝4.244時(shí)，可以獲得較好的測(cè)量結(jié)果；外圍血管阻力svr的單位是dynes·s·cm^-5。

根據(jù)如下公式計(jì)算人體表面積

其中，a7、a8、a9是與人群或個(gè)體有關(guān)的常數(shù)系數(shù)，需要校準(zhǔn)。通常a7＝0.007184、a8＝0.725、a9＝0.425時(shí)結(jié)果較準(zhǔn)確；其中，身高、體重、bsa的單位分別是：厘米、千克、平方米。

根據(jù)如下公式獲取外圍血管阻力指數(shù)si

si＝svr·bsa

其中，si表示外圍血管阻力指數(shù)，單位是dynes·s·cm^-5/m²。

根據(jù)如下公式獲取心輸出量：

其中，co表示心輸出量；心輸出量co是由于心臟收縮，每分鐘從左心室泵出來的血液總量，單位是升。

根據(jù)如下公式獲取每搏輸出量指數(shù)svi和心輸出量指數(shù)ci：

svi＝sv/bsa

ci＝co/bsa

根據(jù)如下公式獲取左心做功：

lcw＝a15·(map-a16)·co

其中，lcw表示左心做功；a15、a16是與所述目標(biāo)用戶相關(guān)的常數(shù)；map表示平均血壓，map＝(2·dsp+sbp)/3；左心做功lcw的單位是kg·m。

根據(jù)如下公式獲取左心做功指數(shù)lcwi

lcwi＝lcw/bsa

其中，左心做功指數(shù)lcwi的單位是kg·m/m²。

根據(jù)如下公式獲取動(dòng)脈順應(yīng)性：

c＝sv·(sbp-dbp)

其中，c表示動(dòng)脈順應(yīng)性，單位是cm⁵/dynes。

根據(jù)如下公式獲取衰減時(shí)間常數(shù)rc

rc＝svr·c/(sbp-dbp)

其中，衰減時(shí)間常數(shù)rc的單位是s。

進(jìn)一步地，標(biāo)識(shí)的預(yù)處理后的光電容積脈搏波信號(hào)的特征點(diǎn)還包括：

心室除極點(diǎn)、光電容積脈搏波斜率最大點(diǎn)之前的斜率為零的點(diǎn)、光電容積脈搏波下降沿斜率最小點(diǎn)。

進(jìn)一步地，根據(jù)檢測(cè)的心電信號(hào)q波和r波以及所述光電容積脈搏波信號(hào)的特征點(diǎn)獲取多個(gè)血液動(dòng)力學(xué)參數(shù)，包括：

根據(jù)檢測(cè)的心電信號(hào)的q波的起始位置確定的心室除極點(diǎn)和光電容積脈搏波斜率最大點(diǎn)之前的斜率為零的點(diǎn)之間的時(shí)間間隔確定射血前期；

根據(jù)所述光電容積脈搏波斜率最大點(diǎn)之前的斜率為零的點(diǎn)和光電容積脈搏波下降沿斜率最小點(diǎn)之間的時(shí)間間隔確定左心射血時(shí)間。

需要說明的是，前期射血時(shí)間pep是從心室出現(xiàn)電激發(fā)開始，直至主動(dòng)脈瓣打開之間的時(shí)間間隔；左心射血時(shí)間lvet是從主動(dòng)脈瓣打開到主動(dòng)脈瓣關(guān)閉之間的時(shí)間間隔。

如圖2所示，在q波起始位置，心室除極開始。在脈搏波斜率最大值前的斜率為零的b點(diǎn)，主動(dòng)脈瓣和肺動(dòng)脈瓣打開，在脈搏波下降沿斜率最小值的x點(diǎn)，主動(dòng)脈瓣關(guān)閉。經(jīng)過預(yù)設(shè)時(shí)間tp脈搏波傳播到了光電容積脈搏波采集點(diǎn)。

因而，射血前期pep是從q波起始位置到脈搏波斜率最大值前的斜率為零的b點(diǎn)之間的時(shí)間間隔；左心射血時(shí)間lvet是從光電容積脈搏波圖上b點(diǎn)到脈搏波下降沿斜率最小值的x點(diǎn)之間的時(shí)間間隔。

在實(shí)際應(yīng)用中，對(duì)一定人群或個(gè)體，用統(tǒng)計(jì)的方法，可以將tp作為待定常數(shù)，由以下公式計(jì)算得到：

tp＝a17+a18·pwtt

pwtt表示所述心電信號(hào)的r波波峰和所述光電容積脈搏波斜率最大點(diǎn)之間的時(shí)間間隔。在獲取前期射血時(shí)間pep和左心射血時(shí)間lvet后，根據(jù)如下公式獲取收縮時(shí)間比率str：

str＝pep/lvet。

博排變異性svv是過往30個(gè)每搏輸出量sv中的最大值減去最小值，再除以平均值：

本發(fā)明實(shí)施例依據(jù)心電波形、光電容積脈搏波及其差分波形，通過創(chuàng)新的血液動(dòng)力學(xué)算法，準(zhǔn)確獲取多個(gè)血液動(dòng)力學(xué)參數(shù)，包括每搏輸出量、心輸出量、外圍血管阻力、心肌收縮指標(biāo)等。

在實(shí)際應(yīng)用中，本發(fā)明實(shí)施例的血液動(dòng)力學(xué)參數(shù)獲取方法可應(yīng)用于如圖3所示的運(yùn)動(dòng)型連續(xù)無創(chuàng)多生命體征監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中。運(yùn)動(dòng)型連續(xù)無創(chuàng)多生命體征監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，是繼應(yīng)用于手術(shù)室、醫(yī)院、家庭在被監(jiān)測(cè)者靜止和休息時(shí)采用的各種有創(chuàng)和無創(chuàng)生命體征監(jiān)測(cè)系統(tǒng)之后，下一代在遠(yuǎn)程靜息和運(yùn)動(dòng)中進(jìn)行健康和生理參數(shù)監(jiān)護(hù)的核心技術(shù)。

如圖3所示，運(yùn)動(dòng)型連續(xù)無創(chuàng)多生命體征監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括監(jiān)測(cè)主機(jī)部分31和穿戴部分32；監(jiān)測(cè)主機(jī)部分31包括系統(tǒng)主機(jī)、鍵盤、鼠標(biāo)、顯示屏、打印機(jī)、網(wǎng)絡(luò)等外圍數(shù)據(jù)、圖形和能源等輸入、輸出和通訊設(shè)備；穿戴部分32包括心電圖采集電極321、光電容積脈搏波采集器322和監(jiān)測(cè)儀323。監(jiān)測(cè)儀323將心電圖采集電極321和光電容積脈搏波采集器322采集的心電信號(hào)和脈搏信號(hào)發(fā)送至監(jiān)測(cè)主機(jī)部分31；監(jiān)測(cè)主機(jī)部分31根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的方法對(duì)心電信號(hào)和光電容積脈搏波信號(hào)進(jìn)行處理；并將處理后的心電信號(hào)、光電容積脈搏波信號(hào)、血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)和相關(guān)信息發(fā)送至監(jiān)測(cè)儀323；監(jiān)測(cè)儀323對(duì)接收到的處理后的心電信號(hào)光電容積脈搏波信號(hào)和監(jiān)測(cè)相關(guān)參數(shù)與數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示。在實(shí)際應(yīng)用中，監(jiān)測(cè)主機(jī)部分31和監(jiān)測(cè)儀323可通過usb串口、藍(lán)牙、網(wǎng)線和wifi進(jìn)行通信，也可以共享處理器、存儲(chǔ)器和總線。應(yīng)用了本發(fā)明提供的血液動(dòng)力學(xué)參數(shù)獲取方法的軟件，也可以加載到滿足硬件配置要求的pc電腦、筆記本電腦、服務(wù)器、單片機(jī)、ipad、平板電腦、ios和安卓操作系統(tǒng)的智能手機(jī)上，使上述設(shè)備成為運(yùn)動(dòng)型連續(xù)無創(chuàng)多生命體征監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主機(jī)部分。

圖4是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的血液動(dòng)力學(xué)參數(shù)獲取裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖4所示，本發(fā)明實(shí)施例的裝置包括信號(hào)采集單元41、預(yù)處理單元42、處理單元43和血液動(dòng)力學(xué)參數(shù)獲取單元44，具體地：

信號(hào)采集單元41，用于采集目標(biāo)用戶的心電信號(hào)和光電容積脈搏波信號(hào)；

預(yù)處理單元42，用于對(duì)所述心電信號(hào)和所述光電容積脈搏波信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理；

處理單元43，用于檢測(cè)預(yù)處理后的心電信號(hào)q波和r波，并對(duì)預(yù)處理后的光電容積脈搏波信號(hào)進(jìn)行特征點(diǎn)標(biāo)識(shí)；

血液動(dòng)力學(xué)參數(shù)獲取單元44，用于根據(jù)所述預(yù)處理后的心電信號(hào)和所述光電容積脈搏波信號(hào)的特征點(diǎn)獲取多個(gè)血液動(dòng)力學(xué)參數(shù)。

本發(fā)明實(shí)施例的血液動(dòng)力學(xué)參數(shù)獲取裝置可以用于執(zhí)行上述方法實(shí)施例，其原理和技術(shù)效果類似，此處不再贅述。

圖5是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的電子設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。

參照?qǐng)D5，電子設(shè)備包括：處理器(processor)51、存儲(chǔ)器(memory)52和總線(bus)53；其中，

處理器51和存儲(chǔ)器52通過總線53完成相互間的通信；

處理器51用于調(diào)用存儲(chǔ)器52中的程序指令，以執(zhí)行上述各方法實(shí)施例所提供的血液動(dòng)力學(xué)參數(shù)獲取方法。

此外，上述的存儲(chǔ)器52中的邏輯指令可以通過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、智能手機(jī)、單片機(jī)、平板電腦或者網(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、硬盤、只讀存儲(chǔ)器(rom，read-onlymemory)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(ram，randomaccessmemory)、磁碟或者光盤等各種可以存儲(chǔ)程序代碼的介質(zhì)。

本實(shí)施例提供一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，所述計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品包括存儲(chǔ)在非暫態(tài)計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)上的計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序包括程序指令，當(dāng)所述程序指令被計(jì)算機(jī)執(zhí)行時(shí)，計(jì)算機(jī)能夠執(zhí)行上述各方法實(shí)施例所提供的血液動(dòng)力學(xué)參數(shù)獲取方法。

本實(shí)施例提供一種非暫態(tài)計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，所述非暫態(tài)計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)指令，所述計(jì)算機(jī)指令使所述計(jì)算機(jī)執(zhí)行上述各方法實(shí)施例所提供的血液動(dòng)力學(xué)參數(shù)獲取方法。

本發(fā)明實(shí)施例提供的血液動(dòng)力學(xué)參數(shù)獲取方法及裝置，屬于無創(chuàng)血液動(dòng)力學(xué)監(jiān)測(cè)，提出光電容積脈搏波信號(hào)包含有血流速度和容積變化信息，通過對(duì)目標(biāo)用戶在靜息、運(yùn)動(dòng)等日常生活中的產(chǎn)生的心電信號(hào)和光電容積脈搏波信號(hào)進(jìn)行系統(tǒng)科學(xué)的邏輯分析，準(zhǔn)確獲取多個(gè)血液動(dòng)力學(xué)參數(shù)，相比現(xiàn)有的無創(chuàng)血液動(dòng)力學(xué)監(jiān)測(cè)更加安全舒適，抗干擾能力更強(qiáng)。

本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員應(yīng)明白，本發(fā)明的實(shí)施例可提供為方法、系統(tǒng)、或計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。因此，本發(fā)明可采用完全硬件實(shí)施例、完全軟件實(shí)施例、或結(jié)合軟件和硬件方面的實(shí)施例的形式。而且，本發(fā)明可采用在一個(gè)或多個(gè)其中包含有計(jì)算機(jī)可用程序代碼的計(jì)算機(jī)可用存儲(chǔ)介質(zhì)(包括但不限于磁盤存儲(chǔ)器、cd-rom、光學(xué)存儲(chǔ)器等)上實(shí)施的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的形式。

本發(fā)明是參照根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的方法、設(shè)備(系統(tǒng))、和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的流程圖和/或方框圖來描述的。應(yīng)理解為可由計(jì)算機(jī)程序指令實(shí)現(xiàn)流程圖和/或方框圖中的每一流程和/或方框、以及流程圖和/或方框圖中的流程和/或方框的結(jié)合。可提供這些計(jì)算機(jī)程序指令到通用計(jì)算機(jī)、專用計(jì)算機(jī)、嵌入式處理機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備的處理器以產(chǎn)生一個(gè)機(jī)器，使得通過計(jì)算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備的處理器執(zhí)行的指令產(chǎn)生用于實(shí)現(xiàn)在流程圖一個(gè)流程或多個(gè)流程和/或方框圖一個(gè)方框或多個(gè)方框中指定的功能的裝置。

需要說明的是術(shù)語(yǔ)“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語(yǔ)句“包括一個(gè)……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。

本發(fā)明的說明書中，說明了大量具體細(xì)節(jié)。然而能夠理解的是，本發(fā)明的實(shí)施例可以在沒有這些具體細(xì)節(jié)的情況下實(shí)踐。在一些實(shí)例中，并未詳細(xì)示出公知的方法、結(jié)構(gòu)和技術(shù)，以便不模糊對(duì)本說明書的理解。類似地，應(yīng)當(dāng)理解，為了精簡(jiǎn)本發(fā)明公開并幫助理解各個(gè)發(fā)明方面中的一個(gè)或多個(gè)，在上面對(duì)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的描述中，本發(fā)明的各個(gè)特征有時(shí)被一起分組到單個(gè)實(shí)施例、圖、或者對(duì)其的描述中。然而，并不應(yīng)將該公開的方法解釋成反映如下意圖：即所要求保護(hù)的本發(fā)明要求比在每個(gè)權(quán)利要求中所明確記載的特征更多的特征。更確切地說，如權(quán)利要求書所反映的那樣，發(fā)明方面在于少于前面公開的單個(gè)實(shí)施例的所有特征。因此，遵循具體實(shí)施方式的權(quán)利要求書由此明確地并入該具體實(shí)施方式，其中每個(gè)權(quán)利要求本身都作為本發(fā)明的單獨(dú)實(shí)施例。

以上實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。