[发明专利]基于PPG的线性与非线性混合式无创连续血压测量系统

权利要求书

1.一种基于PPG的线性与非线性混合式无创连续血压测量系统，其特征在于，包括预处理模块、检测模块、计算模块和血压测量模型构建模块；

所述预处理模块用于对采集到的PPG信号进行预处理；

所述检测模块用于对预处理后的PPG信号进行波形特征点检测；

所述计算模块用于根据检测到的PPG信号的波形特征点，计算得到PPG信号的波形形态学特征值；

所述血压测量 模型构建模块用于基于得到的PPG信号的波形形态学特征值，建立N，N≥1个线性血压测量模型和M，M≥1个非线性血压测量模型，所述N个线性血压测量模型为：

Y_n＝A_n(X)

其中，A_n表示第n个线性血压测量模型，n＝1,…,N，Y_n表示第n个线性血压测量模型A_n输出的血压值；X表示由至少一个波形形态学特征值组成的特征值向量；

所述M个非线性血压测量模型为：

Y_m’＝B_m(X)

其中，B_m表示第m个线性血压测量模型，Y_m’表示第m个线性血压测量模型B_m输出的血压值，m＝1,…,M；

然后通过异质模型集成方式将N个线性血压测量模型和M个非线性血压测量模型混合，建立线性与非线性混合式血压测量模型：

Y＝C(A₁(X),...,A_N(X),B₁(X),...,B_M(X))

其中，C代表线性与非线性混合式血压测量模型，Y表示线性与非线性混合式血压测量模型C输出的血压值；

所述血压测量模型构建模块通过不同的线性模型构建方法构建不同形式的线性血压测量模型；或者，基于不同的特征值向量，通过相同的线性模型构建方法构建不同形式的线性血压测量模型；

所述血压测量模型构建模块通过不同的非线性模型构建方法构建不同形式的非线性血压测量模型；或者，基于不同的特征值向量，通过相同的非线性模型构建方法构建不同形式的非线性血压测量模型；

所述检测模块中检测的波形特征点包括波峰、波谷、重博波、降中峡。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述线性模型构建方法包括逐步回归法和多元线性回归法，所述非线性模型构建方法包括支持向量机方法、距离加权K近邻方法和随机森林方法。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述计算模块中计算得到如下波形形态学特征值中的一个或多个：波峰高度H1、波谷高度H4、主波上升时间T1、心动周期的脉图面积K、每博心输出量R、脉动周期T、上升支上幅度为10％的点到波峰的上升时间RBW-10、上升支上幅度为25％的点到波峰的上升时间RBW-25、上升支上幅度为50％的点到波峰的上升时间RBW-50、上升支上幅度为66％的点到波峰的上升时间RBW-66、上升支上幅度为75％的点到波峰的上升时间RBW-75、波峰到下降支上幅度为10％的点的下降时间DBW-10、波峰到下降支上幅度为25％的点的下降时间DBW-25、波峰到下降支上幅度为50％的点的下降时间DBW-50、波峰到下降支上幅度为66％的点的下降时间DBW-66、波峰到下降支上幅度为75％的点的下降时间DBW-75；

其中，通过公式K＝(Pm-Pd)/(Ps-Pd)获得心动周期的脉图面积K，P_m为心动周期的波形幅度的平均值，P_s为波峰的幅度值，P_d为波谷幅度值；通过公式R＝H1×(1+T1/T)获得每博心输出量R。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述预处理模块中，预处理包括带通滤波、平滑滤波以及归一化处理。