[发明专利]脉搏波信号的去噪处理方法和装置及脉搏式血氧仪

说明书

技术领域

本发明涉及医疗器械领域，尤其涉及一种在低灌注情况下脉搏波信号的去噪处理方法和装置及脉搏式血氧仪。

背景技术

目前，通过光学方法实现无创检测血氧饱和度及心率的技术在医疗领域已得到广泛使用。随着技术的不断进步及发展，这种检测血氧饱和度的设备不断小型化，便携式的血氧仪正得到越来越广泛的应用。

现有的脉搏式血氧仪所采用的计算方法很多，例如采用红外光谱光电法等。但无论采用何种计算方法来获得血氧饱和度和心率，其最基本的问题是脉搏波信号的噪声去除。

关于脉搏波信号的噪声去除，目前主要采用以下两类方法：1.仅在时域内进行简单降噪处理，即采用低通、带通、高通等常规的滤波方法对脉搏波信号进行滤波去噪，这类方法处理比较简单，运算量较小，对硬件平台要求较低。2.利用傅里叶变换、小波变换、自适应滤波等相对较为复杂的算法进行去噪处理，这类方法运算量较大，对硬件平台要求相对较高。目前，由于血氧仪小型化的需求，同时还要保证性能规格保持较高水准，因此对算法提出了较高要求，即，要求算法简捷同时又能实现较高的性能规格。而对于上述第1类方法，由于其没有针对不同心率进行针对性的滤波去噪，因而难以实现低灌注（脉搏搏动比较弱）下血氧饱和度和心率的准确测量。此外，对于上述第2类方法，其算法相对比较复杂，即使实现了低灌注下血氧饱和度和心率的较准确测量，但由于其对硬件平台的要求较高，故血氧仪小型化存在很大难度。

因此，目前亟须一种算法简单同时能在低灌注度情况下实现准确测量的小型血氧仪（譬如指夹式血氧仪）。

发明内容

本申请的一目的在于提供一种算法简单同时能在低灌注度情况下实现准确测量的脉搏波信号的去噪处理方法和装置及脉搏式血氧仪。

为了实现上述目的，本申请提供一种脉搏波信号的去噪处理方法，包括如下步骤：a．将通过对生物体组织透射光后得到的脉搏波时域信号进行归一化；b．利用归一化后的脉搏波时域信号的平均梯度来估算心率；c．根据所估算的心率对脉搏波时域信号进行去噪处理。

优选地，在步骤b中，可以在归一化后的脉搏波时域信号的波形内任意采样多个脉搏波数据点，并可以利用如下公式来估算心率PR：

PR≈60000/t2(N2-N1)/ΔX‾]]>

其中，t为脉搏波数据点的采样周期，单位为毫秒，N1、N2分别为归一化后的脉搏波时域波形的幅值的最小值和最大值，为脉搏波数据点的平均梯度。

优选地，可以利用如下公式来计算平均梯度：

ΔX‾=Σi=1M-1|Xi+1-Xi|M-1]]>

其中，M为所采样的脉搏波数据点的数目，X_i为第i个脉搏波数据点的值，i为大于零小于等于M的整数。

优选地，在步骤a之前还可以包括对脉搏波时域信号进行低通或带通滤波处理和基线漂移处理的步骤。