[发明专利]一种多点脉搏波检测方法及装置

说明书

本发明一种多点脉搏波检测方法及装置，通过采集人体手腕处两路脉搏波信号，并对两路脉搏波信号依次进行低通滤波、求解脉搏信号周期、构造周期矩形脉冲、约束独立成分分析，消除脉搏信号中的运动伪迹的干扰，得到无运动干扰的脉搏波信号。同时采用手套作为载体，在其上安装反射式光电传感器以及数据传输模块进行脉搏波信号的采集与发送，由移动终端内设计的信号处理模块接受脉搏波信号并进行相应的消除伪迹处理。本发明的优点为：能够从脉搏波信号中获取更加丰富的人体心血管系统生理信息；能够很好的消除信号中的运动伪迹，恢复出更多的脉搏波波形特征。

技术领域

本发明属于医学活体生命特征检测技术领域，涉及一种多点检测脉搏的方法和装置。

背景技术

人体心室周期性的收缩和舒张导致主动脉的收缩和舒张，使血流压力以波的形式从主动脉根部开始沿着整个动脉系统传播，这种波称为脉搏波。脉搏波所呈现出的形态、强度、速率和节律等方面的综合信息，很大程度上反映出人体心血管系统中许多生理病理的血流动力学特征。通过测量脉搏不仅可以采集到血流、血压等其它生理状态的一些生理参考数据和信息，并且脉搏波本身含有很多具有诊断价值的参考信息。

光电容积脉搏波作为一种新的脉搏检测手段，其生理意义已经被证实。光电容积脉搏波中蕴含着心率、血压、血流动力学和呼吸频率等丰富的生理信息，如果能成功实现对人体运动状态下光电容积脉搏波的采集和分析，则能真正实现脉搏检测装置的可穿戴。

近几年，国内外可穿戴设备得到了快速的发展，“可穿戴”已经不再是一个概念。材料技术和传感器技术的发展，让多种生理信号的采集成为可能，但是因为可穿戴设备定位于人们日常生活中随身携带，故而采集到的生理信号难免会受人体各种日常活动的干扰，使信号中可用的人体丰富的生理信息大大减少，这导致很多可穿戴设备只能沦为一种装饰品。因此，如何抑制运动的干扰成为可穿戴设备研究的一个重点。

目前可穿戴脉搏波信号的采集主要集中于一点，多位于手腕处，手腕处肌肉和脂肪相对少，桡动脉接近于体表，便于光电容积脉搏波的检测。但是只针对一个位置的脉搏波信号进行检测，不仅蕴含的心血管系统信息较少，而且难以消除脉搏波信号中运动伪迹。由于运动伪迹的干扰，脉搏波信号可用的波形特征大大减少，致使目前的可穿戴脉搏检测设备对人体生理参数的获取大多局限于心率，对人体心血管生理状态的评估非常有限。

现有的运动伪迹消除方法主要有：传统频域滤波、移动均值滤波、自适应滤波器、时频分析(小波、经验模态分解等)、独立成分分析(ICA)等，以及在这些算法的基础上演变出的分支。

独立成分分析(ICA)是一种利用统计原理进行计算的方法，它是一个线性变换。这个变换把信号分离成统计独立的非高斯信号源的线性组合。由于脉搏波信号与运动伪迹之间有很好的统计独立性，所以通过独立成分分析分离出脉搏波信号能达到较好的效果。独立成分分析需要至少两路观测信号才能提取出观测信号中的脉搏成分。

发明内容

本发明提出一个多点脉搏波检测方法及装置，通过多点检测获取手腕处多路脉搏波信号，不仅能从多路信号中获取更加丰富的人体心血管系统的生理信息，而且针对多路信号可以采用独立成分分析算法消除信号中的运动伪迹，提取正常的脉搏波信号。

本发明提出一种多点脉搏波检测方法，通过下述步骤完成：

一种多点脉搏检测方法，其特征在于：通过下述步骤实现：

步骤1：检测人体手腕处寸口穴与神门穴两个位置的共两路脉搏波信号。

步骤2：采集两路脉搏波信号。

步骤3：对两路脉搏波信号进行低通滤波处理，滤除其中的高频噪声。

步骤4：求解一路脉搏波信号的自相关函数，得到脉搏波信号的周期T。

步骤5：构建周期为T的矩形波。