[发明专利]基于脉搏波谐波的人体健康状态评测方法

说明书

本发明利用光电容积脉搏测量技术对人体脉搏波进行测量并进行单脉搏波分割，采用统计学方法对连续单脉搏波的各谐波分别进行特征值提取与排序，在此基础上构造相空间并计算概率密度函数，根据各个谐波概率密度的对数正态分布状态可以对被测者脏腑功能的健康状况进行评估。

技术领域

本发明涉及一种人体健康状态评测方法，具体为确立脉搏波谐波与人体经络和脏腑健康状态关联关系的一种数学方法。

背景技术

由于生活方式、工作压力等原因，当前社会亚健康发生率居高不下，然而对亚健康状态的实际检查和治疗存在很大难度。由于其症状比较复杂，评估方式比较主观而且难以统一。处于亚健康状态的人身上无法检查出任何器质性病变、功能性改变或代谢异常，故基于常规医学手段和方法无法有效予以确诊，因而无法治疗或治疗缺乏针对性。

从人体循环角度看，脉搏波作为一种拟周期信号，由心脏的周期性跳动引发，通过血管传送到周身。所以，在其传递过程中受到多种生理或病理因素的影响，会出现速度、强度的不同，即所谓的脉象强弱急促之分。通过对脉搏波中隐含的生理、病理信息进行解析可对个体心身状况进行有效诊断。

从传统中医脉诊的角度来看，从脉搏波中有效提取出能反映人体健康状态的指标，建立脉搏波谐波与经络和脏腑健康状态关联的数学方法将有助于推动对人体亚健康状态的诊断、人体脏腑健康状态的评测的实现。

发明内容

为了克服人体亚健康状态检测的复杂性，本发明结合中医人体经络理论，设计数学方法建立脉搏波谐波与经络和脏腑健康状态之间的关联关系，从而达到健康评测的目的。

本发明采用光电容积脉搏传感器获取人体特定部位原始脉搏信号。设计带通滤波器消除基线等各种干扰与噪声，采用差分聚类方法进行单脉搏波识别。对各个脉搏波进行傅立叶变换得到波形的谐波分量，取前12次分量统计各次谐波时间延时，同时分析倍频特征。对连续脉搏波的谐波特征值进行相空间重构，计算概率密度函数并进行正态分布拟合。根据血管共振理论，认为脉搏波各次谐波分别对应于中医理论中的12经络的穴位和相应脏腑器官，这些谐波所对应的器官依次为肝、肾、脾、肺、胃、胆等，所以可根据谐波的正态分布状态进行人体各器官的健康情况分析。

本发明的技术方案为：

一种基于脉搏波谐波的人体健康状态评测方法，其步骤如下：

1）采用光电容积脉搏波检测方法得到人体特定部位处脉搏波。

2）由于信号中存在工频等高频噪声的干扰，需要应用低通滤波器加以去除。同样需要消除因人体运动产生的基线漂移等低频噪声的干扰。综合上述因素，我们选用带通滤波器完成滤波处理。

3）对脉搏波的相邻点求差分，对所得差分进行聚类分析：对因差分运算而去除误差的相应点取幅值，对幅值再进行聚类可得到峰值点。根据峰值点数值可以进行单脉搏波分离。

4）对分离后的单脉搏波进行傅立叶变换得到频率信号，提取单脉冲频谱中前12次谐波幅度的对数值为特征值，将连续单脉冲的各次谐波特征值组成时间阵列。

5) 将上述时间序列进行相空间重构并求取对应于各次谐波的概率密度函数。

6）对脉搏波谐波的概率密度进行对数正态分布拟合。由于脉搏波各次谐波分别对应着中医理论中的12经络的穴位和相应脏腑器官，它们依次为肝、肾、脾、肺、胃、胆等。所以，可根据谐波概率密度的正态分布状态进行人体各器官的健康状态评估。

本发明的有益效果在于：

本发明运用统计学方法消除个异性误差因数，运用数学分析方法在脉搏波各次谐波与人体相应器官健康状态评测之间确立一种关联关系。

实验表明，本发明在人体的亚健康评测与各器官病变预测方面是可行的。本发明为后续分析与实施系统提供了有效的理论与实验依据。

附图说明