基于時辰的人體整體生理功能指數(shù)分析方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及人體健康指數(shù)分析技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于時辰的人體整體生理功能指數(shù)分析方法。
【背景技術(shù)】
[0002]對人體健康評估或亞健康測評，目前國內(nèi)外只有單一指標的正常值范圍，或單項24h動態(tài)監(jiān)測，如24h血壓或血糖監(jiān)測，而無對整體生理復(fù)雜系統(tǒng)的綜合的、客觀的測評方法。
[0003]中醫(yī)認為天人合一，人體的氣血流注是隨時辰的變化而變化。常見的一種說法是一日十二個時辰，人體氣血一個時辰流經(jīng)一條經(jīng)脈。流經(jīng)次序是:寅時肺經(jīng)一卯時大腸經(jīng)一辰時胃經(jīng)一巳時脾經(jīng)一午時心經(jīng)一未時小腸經(jīng)一申時膀胱經(jīng)一酉時腎經(jīng)一戌時心包經(jīng)一亥時三焦經(jīng)一子時膽經(jīng)一丑時肝經(jīng)，最后再流入肺經(jīng)。首尾相接，如環(huán)無端。
[0004]西醫(yī)也有時間生物學(xué)一說，即人體生理指標在不同時間段有不同表現(xiàn)。本專利是根據(jù)中醫(yī)時辰進行時間劃分，通過不同時辰人體整體生理功能的大數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，評價健康狀況和亞健康干預(yù)效果情況，從而進行更有效的疾病預(yù)防和健康管理。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種基于時辰的人體整體生理功能指數(shù)分析方法，根據(jù)中醫(yī)時辰進行時間劃分，通過不同時辰人體整體生理功能的大數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，評價健康狀況和亞健康干預(yù)效果情況。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明設(shè)計了一種基于時辰的人體整體生理功能指數(shù)分析方法，包括如下步驟:
1)利用心電監(jiān)測儀采集人體心電信號(ECG)，信號采集的周期為12時辰，所述12時辰依次為寅時一卯時一辰時一巳時一午時一未時一申時一酉時一戌時一亥時一子時一丑時，其中寅時對應(yīng)24小時制的03:00—05:00 ；
2)從心電信號(ECG)中提取出相鄰心跳之間的時間間隔信號(RR)，利用重新采樣得到的相鄰心跳之間的時間間隔信號，每個時辰計算一次平均心率；
3)從心電信號(ECG)中提取出帶有噪聲的呼吸信號，然后對其重新采樣，利用經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解技術(shù)(EMD)對重新采樣的呼吸信號進行分解，從中提取出呼吸信號，每個時辰計算一次呼吸頻率；
4)利用經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解技術(shù)(EMD)對重新采樣的心跳間隔信號進行分解，得到一系列經(jīng)驗?zāi)B(tài)函數(shù)，根據(jù)每分鐘的呼吸頻率，從前三個模態(tài)函數(shù)中提取出受呼吸影響的心跳的模態(tài)，得到副交感強度(RSA)相關(guān)的模態(tài)，通過RSA相關(guān)模態(tài)的包絡(luò)線，每個時辰計算一次副交感強度(RSA);
5)對于從心電信號(ECG)中提取出的相鄰心跳之間的時間間隔信號，利用多尺度熵技術(shù)(MSE)，每個時辰計算一次人體整體生理復(fù)雜度(即健康度)； 6)利用心肺耦合技術(shù)(CPC)，每個時辰計算一次睡眠質(zhì)量；
7)每個時辰對以上各生理功能指數(shù)進行一次統(tǒng)計。
[0007]作為本發(fā)明的一種改進方案，步驟2)對心電信號(ECG)檢測QRS波群，并檢測R峰發(fā)生，利用識別的R峰獲得相鄰心跳之間的時間間隔信號(RR間期)，獲得新的重采樣后的RR間期序列。
[0008]作為本發(fā)明的一種改進方案，步驟3)對帶有噪聲的呼吸信號進行重新采樣，重采樣頻率4Hz。根據(jù)ECG信號得到呼吸信號的方法，即EDR技術(shù)(ECG-derived Respirat1n)，這種方法是根據(jù)隨著呼吸運動，胸腔表面的ECG電極相對心臟的位置發(fā)生變化，并且胸腔電阻抗也隨著肺部充盈與否發(fā)生變化。利用H)R技術(shù)，從ECG心電信號中提取出帶有噪聲的呼吸信號；對帶有噪聲的呼吸信號進行重新采樣，重采樣頻率4Hz，應(yīng)用經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解技術(shù)EMD對重新采樣的呼吸信號進行分解，根據(jù)能量分布從中提取出呼吸信號，基于時辰計算呼吸頻率。
[0009]作為本發(fā)明的一種改進方案，步驟5)中多尺度熵的最大尺度為20。
[0010]作為本發(fā)明的一種改進方案，步驟7)所述的睡眠質(zhì)量包括每個時辰中熟睡、淺睡、呼吸不穩(wěn)定、醒/做夢的比例。
[0011]睡眠是健康的基礎(chǔ)，睡眠質(zhì)量測評及睡眠結(jié)構(gòu)分析結(jié)果能反映人體晝夜節(jié)律變化及人體生命活動的變化規(guī)律；人體整體生理復(fù)雜度分析結(jié)果可顯示人體整體生理復(fù)雜系統(tǒng)的活力和對內(nèi)外環(huán)境的刺激、壓力和變化的應(yīng)變及適應(yīng)能力；副交感神經(jīng)強度反映人體保持安靜狀態(tài)下生理平衡的能力，是人體維持自組織、自調(diào)節(jié)、自穩(wěn)態(tài)功能的基礎(chǔ):平均心率和呼吸頻率是即是評價人體心肺功能狀態(tài)的基本指標也反映心臟副交感神經(jīng)強度對靶器官生理功能的影響。
[0012]本發(fā)明的有益效果為:通過提供一種基于時辰的人體整體生理功能指數(shù)分析方法，根據(jù)中醫(yī)時辰進行時間劃分，通過不同時辰人體整體生理功能的大數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，采用不同時辰的實時變化曲線和統(tǒng)計分析數(shù)據(jù)評價健康狀況和亞健康干預(yù)效果情況；主要是由CPC-睡眠質(zhì)量分析技術(shù)中的熟睡時間和睡眠結(jié)構(gòu)、匹配度測評分析技術(shù)中的心率、呼吸率和副交感神經(jīng)強度幾個指標組成，按每2小時即I個時辰的時間段進行表述。
[0013]根據(jù)中國古代時辰計時方法，從經(jīng)典中醫(yī)時辰與經(jīng)脈氣血走勢的對應(yīng)關(guān)系的角度，反映經(jīng)脈氣血走勢和人體整體生理功能變化的相關(guān)關(guān)系；采用綜合分析指數(shù)和不同時辰的綜合分析指數(shù)表達方式的臨床意義在于通過對多生理指標的統(tǒng)計分析，綜合判定人體整體生理功能變化情況和不同時辰的人體整體生理功能變化情況。
[0014]本發(fā)明在應(yīng)用方面的作用為:1、從睡眠醫(yī)學(xué)方面，這個分析技術(shù)可以明確睡眠問題尤其是熟睡不足和淺睡過多的神經(jīng)生理學(xué)原因，為失眠藥物或非藥物治療及其效果評估提供客觀證據(jù)；2、從中醫(yī)角度，根據(jù)經(jīng)典中醫(yī)表述不同時辰人體氣血走勢規(guī)律，這個分析技術(shù)可以明確導(dǎo)致睡眠問題的氣血經(jīng)絡(luò)-臟腑原因，為失眠的中醫(yī)調(diào)理及其效果評估提供客觀證據(jù)。
[0015]【附圖說明】:
圖1為本發(fā)明基于時辰的人體整體生理功能指數(shù)分析方法的流程圖；
圖2為23歲男性在23時-9時睡眠狀態(tài)下的心率分布圖；
圖3為23歲男性在23時-9時睡眠狀態(tài)下的呼吸率分布圖； 圖4為23歲男性在23時-9時睡眠狀態(tài)下的副交感強度分布圖；
圖5為23歲男性在23時-9時睡眠狀態(tài)下的健康度分布圖。
【具體實施方式】
[0016]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。需要說明的是，下面描述中使用的詞語“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附圖中的方向，詞語“內(nèi)”和“外”分別指的是朝向或遠離特定部件幾何中心的方向。
[0017]參見圖1，本發(fā)明設(shè)計了一種基于時辰的人體整體生理功能指數(shù)分析方法，包括如下步驟:
1)利用心電監(jiān)測儀采集人體心電信號(ECG)，信號采集的周期為12時辰，所述12時辰依次為寅時一卯時一辰時一巳時一午時一未時一申時一酉時一戌時一亥時一子時一丑時，其中寅時對應(yīng)24小時制的03:00—05:00 ；
2)從心電信號(ECG)中提取出相鄰心跳之間的時間間隔信號(RR)，利用重新采樣得到的相鄰心跳之間的時間間隔信號，每個時辰計算一次平均心率；
3)從心電信號(ECG)中提取出帶有噪聲的呼吸信號，然后對其重新采樣，利用經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解技術(shù)(EMD)對重新采樣的呼吸信號進行分解，從中提取出呼吸信號，每個時辰計算一次呼吸頻