本發(fā)明涉及人工智能，具體為一種血壓脈搏波干擾識別方法。

背景技術(shù)：

1、基于示波法的血壓測量設(shè)備，如：示波法血壓計，包括：控制器、纏在手臂上的袖帶和充氣裝置，袖帶上設(shè)置壓力傳感器。如公開號為cn116509354a的專利是本司正在使用的血壓測量設(shè)備。應(yīng)用時袖帶由充氣裝置充氣后，包裹在被測試者的手臂上。示波法血壓計在一次完整測量過程中自動調(diào)節(jié)纏縛于上臂的袖帶的充氣量，改變壓力，血流通過血管具有一定的振蕩波，即血壓脈搏波，由壓力傳感器接收，逐漸放氣，根據(jù)脈搏波的變化，壓力傳感器所檢測的壓力及波動也隨之變化，選擇波動最大的時刻為平均壓，以平均壓為基礎(chǔ)，向前尋某值為收縮壓，向后尋某值為舒張壓。示波法血壓計在一次完整測量過程中以時間順序采集兩組數(shù)據(jù)，分別為血壓脈搏波和血壓計壓力曲線。具體如圖1為示波法血壓計采集的標(biāo)準(zhǔn)脈搏波數(shù)據(jù)的示例，圖中藍色實線為血壓脈搏波，黃色虛線為壓力曲線；橫坐標(biāo)為時間單位毫秒，縱坐標(biāo)為毫米汞柱。

2、然而在實際應(yīng)用中，發(fā)現(xiàn)示波法血壓計往往由于一些原因，產(chǎn)生干擾，造成測量失敗，比如：環(huán)境噪音、外部環(huán)境的噪音可能會被血壓計的傳感器拾取，干擾測量信號，導(dǎo)致結(jié)果不準(zhǔn)確；手臂運動，手臂移動或肌肉緊張，會引起袖帶壓力波動，導(dǎo)致測量信號不穩(wěn)定；電磁干擾，周圍的電磁設(shè)備影響血壓計的電子元件和傳感器的正常工作，導(dǎo)致測量誤差；不正確的袖帶位置會導(dǎo)致測量信號不準(zhǔn)確；壓計內(nèi)部的電子元件和信號處理電路在工作時可能會產(chǎn)生內(nèi)部電磁干擾。

3、但是因為示波法血壓計是不提供可視化的界面供測量人員確認(rèn)波形，現(xiàn)場的測量人員只能看到一個測量結(jié)果。有經(jīng)驗的測量人員可以從測量結(jié)果中發(fā)現(xiàn)部分干擾導(dǎo)致的測量錯誤，立刻讓被測試者重新測量。但是如果無法當(dāng)場發(fā)現(xiàn)測量過程受到了干擾，而是在后期醫(yī)生將血壓數(shù)據(jù)的波形從示波法血壓計中導(dǎo)出來在電腦中確認(rèn)時，從波形發(fā)現(xiàn)測量結(jié)果是收到干擾后的結(jié)果，就需要重新找到患者再次進行測量，浪費很多人力和物力。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為了解決現(xiàn)有的便攜式示波法血壓計無法及時發(fā)現(xiàn)受到干擾的血壓脈搏波的問題，本發(fā)明提供一種血壓脈搏波干擾識別方法，其可以及時發(fā)現(xiàn)測量結(jié)果是否收到外部干擾，有效地提高了示波法的血壓測量設(shè)備的測量結(jié)果準(zhǔn)確性。

2、本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣的：一種血壓脈搏波干擾識別方法，其特征在于，其包括以下步驟：

3、s1：獲取血壓檢測設(shè)備采集到血壓脈搏波數(shù)據(jù)，記作：原始脈搏波數(shù)據(jù)；

4、獲取原始脈搏波數(shù)據(jù)對應(yīng)的壓力曲線數(shù)據(jù)和血壓脈搏波，分別記作：原始壓力曲線和原始脈搏波曲線；

5、s2：計算所述原始壓力曲線的上存在的波峰和波峰個數(shù)；

6、設(shè)：原始壓力曲線存在波峰個數(shù)為n；

7、將波峰個數(shù)n作為區(qū)別特征值，判斷所述原始壓力曲線中包括的波峰個數(shù)n與預(yù)設(shè)的閾值pe的關(guān)系；

8、如果n>pe，則直接判斷所述原始脈搏波中存在干擾；

9、否則執(zhí)行步驟s3；

10、s3：獲取所述原始脈搏波曲線；計算原始脈搏波曲線的所有波峰peak的位置和高度；

11、同時計算每一對相鄰的波峰之間的距離，對得到所有的波峰距離計算標(biāo)準(zhǔn)差，記作：peaklocationstd；

12、s4：計算原始脈搏波曲線的所有波谷trough的位置和高度；

13、同時計算每一對相鄰的波谷之間的距離，對得到的所有波谷距離計算標(biāo)準(zhǔn)差，記作：troughlocationstd；

14、s5：計算所述原始脈搏波曲線的波峰的變化趨勢數(shù)據(jù)；

15、波峰變化趨勢數(shù)據(jù)包括：波峰高度差的標(biāo)準(zhǔn)差peakheightstd和波峰高度差的變化率peakheightdrop；

16、所述波峰高度標(biāo)準(zhǔn)差peakheightstd為：計算所有波峰的高度和相鄰的后一個波峰高度的高度差的標(biāo)準(zhǔn)差；

17、所述波峰高度差的變化率peakheightdrop描述相鄰的兩個所述波峰高度差peakheight的差值；

18、s6：計算所述原始脈搏波曲線的波谷的變化趨勢數(shù)據(jù)；

19、波谷變化趨勢數(shù)據(jù)包括：波谷高度標(biāo)準(zhǔn)差troughheightstd和波谷高度差的變化率troughheightdrop；

20、所述波谷高度標(biāo)準(zhǔn)差troughheightstd為：計算所有波谷的高度和相鄰的后一個波谷高度的高度差的標(biāo)準(zhǔn)差；

21、所述波谷高度差的變化率troughheightdrop描述相鄰的兩個所述波谷高度差troughheight的差值；

22、s7：計算所述原始脈搏波曲線的波峰夾角差peakangle和波谷夾角差troughangle；

23、所述波峰夾角差peakangle為相鄰的兩個波峰的夾角之差；

24、所述波谷夾角差troughangle為相鄰的兩個波谷夾角之差；

25、s8：用所述原始脈搏波數(shù)據(jù)的波峰包絡(luò)線減去波谷包絡(luò)線，獲得振幅曲線。

26、計算所述振幅曲線中包括的波峰數(shù)量amplitudepeaks；

27、s9：基于區(qū)別特征值，構(gòu)建描述所述原始脈搏波數(shù)據(jù)的區(qū)別特征向量：

28、將原始脈搏波曲線對應(yīng)的：波峰距離標(biāo)準(zhǔn)差peaklocationstd、波谷距離標(biāo)準(zhǔn)差troughlocationstd、波峰高度標(biāo)準(zhǔn)差peakheightstd、波峰高度差的變化率peakheightdrop、波谷高度標(biāo)準(zhǔn)差troughheightstd、波谷高度差的變化率troughheightdrop、波峰夾角差peakangle、波谷夾角差troughangle、波峰數(shù)量amplitudepeaks作為區(qū)別特征值構(gòu)建所述區(qū)別特征向量：

29、[peaklocationstd,troughlocationstd,peakheightstd,troughheightstd,peakheightdrop,

30、troughheightdrop,peakangle,troughangle,amplitudepeaks]；

31、s10：基于機器學(xué)習(xí)算法模型構(gòu)建干擾波識別模型；

32、基于歷史數(shù)據(jù)中的脈搏波數(shù)據(jù)對應(yīng)的正常波形和干擾波形的所述區(qū)別特征向量構(gòu)建訓(xùn)練集和驗證集；

33、使用訓(xùn)練集訓(xùn)練所述干擾波識別模型，得到訓(xùn)練好的所述干擾波識別模型；

34、所述干擾波識別模型的輸出結(jié)果包括：正常波形和干擾波形；

35、s11：將訓(xùn)練好的所述干擾波識別模型設(shè)置在血壓檢測設(shè)備中；

36、s12：實時獲取設(shè)備采集到血壓脈搏波數(shù)據(jù)，記作：待分析脈搏波數(shù)據(jù)；

37、計算得到所述待分析脈搏波數(shù)據(jù)對應(yīng)的待分析壓力曲線；

38、判斷待分析壓力曲線的波峰個數(shù)n大與預(yù)設(shè)的閾值pe，則直接執(zhí)行步驟s14；

39、否則，如果n≤pe，則計算得到待分析血壓脈搏波曲線對應(yīng)的區(qū)別特征值，并構(gòu)建待分析血壓脈搏波曲線對應(yīng)的區(qū)別特征向量，記作：待分析區(qū)別特征向量；

40、s13：將所述待分析區(qū)別特征向量送入訓(xùn)練好的所述干擾波識別模型中；

41、獲取所述干擾波識別模型輸出的分類結(jié)果，如果輸出結(jié)果為干擾波形，則執(zhí)行步驟s14；

42、否則，如果如果待分析區(qū)別特征向量為正常波形，則結(jié)束本次判斷；

43、s14：發(fā)出警告音提示本次采集到血壓脈搏波數(shù)據(jù)存在干擾數(shù)據(jù)，結(jié)束本次判斷。

44、其進一步特征在于：

45、所述波峰距離標(biāo)準(zhǔn)差peaklocationstd和所述波谷距離標(biāo)準(zhǔn)差troughlocationstd的計算方法為：

46、peaklocationstd＝std(peaklocation1,peaklocation2,peaklocation3……peaklocationx)；

47、troughlocationstd＝std(troughlocation1,troughlocation2,troughlocation3……troughlocationy)；

48、式中，peaklocation1,peaklocation2,peaklocation3……peaklocationx為波峰peak的位置；

49、troughlocation1,troughlocation2,troughlocation3……troughlocationy為波谷trough的位置；

50、x為波峰peak的總數(shù)，y為波谷though的總數(shù)；

51、std()函數(shù)用于計算沿指定軸的標(biāo)準(zhǔn)差；

52、所述波峰高度標(biāo)準(zhǔn)差peakheightstd、波峰高度差的變化率peakheightdrop、波谷標(biāo)準(zhǔn)差troughheightstd和波谷高度差的變化率troughheightdrop的計算方法為：

53、peakheightstd＝std(abs(peakheight1-peakheight2),abs(peakheight2-peakheight3),abs(peakheight3-peak?height4)……abs(peakheight(x-1)-peakheightx))；

54、troughheightstd＝std(abs(troughheight1-troughheight2),abs(troughheight2-troughheight3),abs(trough?height3-troughheight4)……abs(troughheight(x-1)-troughheightx))；

55、

56、

57、式中，peakheight1,peakheight2,peakheight3……peakheightx為x個波峰peak的高度；

58、troughheight1,troughheight2,troughheight3……troughheighty為y個波谷trough的高度；

59、x為波峰peak的總數(shù)，y為波谷though的總數(shù)；

60、std()函數(shù)用于計算沿指定軸的標(biāo)準(zhǔn)差；abs()函數(shù)為絕對值函數(shù)；

61、所述波峰夾角差peakangle和所述波谷夾角差troughangle的計算方法為：

62、

63、

64、式中，peakanglei為第i個波峰peak的的夾角，troughanglei表示第i個波谷的夾角；

65、x為波峰peak的總數(shù)，y為波谷though的總數(shù)；

66、所述夾角peakanglei和troughanglei的計算方法為：

67、第i個波峰peak的夾角peakanglei的計算方法為：以第i個波峰peak的最高點向兩側(cè)的波峰曲線做切線，兩條切線的夾角即為夾角peakanglei；

68、troughanglei計算方法為：以第i個波谷though的最高點向兩側(cè)的波峰曲線做切線，兩條切線的夾角即為夾角troughanglei；

69、步驟s2中，原始壓力曲線的波峰的計算方法包括以下步驟：

70、a1：計算所述原始壓力曲線的上存在的所有局部極大值，

71、a2：逐一讀取每一個所述具備極大值，記作：待判斷極大值；

72、a3：將待判斷極大值與預(yù)設(shè)的波峰判斷閾值進行比較；

73、當(dāng)所述待判斷極大值大于所述波峰判斷閾值時，則將所述待判極大值記作：波峰；執(zhí)行步驟a4；

74、否則，執(zhí)行步驟a4；

75、a4：循環(huán)執(zhí)行步驟a2～a3，直至所有的局部極大值都參與過計算，停止本次計算。

76、本技術(shù)提供的一種血壓脈搏波干擾識別方法，其將訓(xùn)練好的干擾波識別模型設(shè)置在血壓檢測設(shè)備中，實時獲取設(shè)備采集到脈搏波數(shù)據(jù)并送入干擾波識別模型進行識別，一旦識別出存在干擾數(shù)據(jù)的脈搏波數(shù)據(jù)，則實時發(fā)出警告，提醒檢測人員重新采集血壓脈搏波數(shù)據(jù)，確保及時發(fā)現(xiàn)測量結(jié)果是否收到外部干擾，提高血壓檢測效率；本方法中，基于血壓脈搏波數(shù)據(jù)的壓力曲線和脈搏波曲線的整體曲線區(qū)別特征來對正常波形和干擾波形進行區(qū)分，當(dāng)壓力曲線中存在多個波峰值時，將壓力曲線中的波峰個數(shù)作為區(qū)別特征，用以判斷待分析脈搏波數(shù)據(jù)中是否存在干擾數(shù)據(jù)；如果壓力曲線只存在一個波峰，則基于脈搏波曲線的曲線特征構(gòu)建包含9個區(qū)別特征值的區(qū)別特征向量，用以判斷待分析脈搏波數(shù)據(jù)中是否存在干擾數(shù)據(jù)；本方法無需對壓力曲線和脈搏波曲線的具體波形進行圖像識別，而只是基于簡單計算獲得區(qū)別特征值，對波形的類型進行判斷，計算量小，績效效率高；而且基于多個角度的區(qū)別特征值對正常波形和干擾波形進行區(qū)分，確保了結(jié)果的準(zhǔn)確性。