[发明专利]一种PPG信号的脉象分类装置及方法

说明书

本发明公开了一种PPG信号的脉象分类装置及方法，该装置包括：红外光发送与接收模块、信号处理模块以及微处理器，红外光发送与接收模块用于发送红外光并将其转换成PPG信号；信号处理模块对接收到的PPG信号进行滤波处理、消除伪差干扰及基线漂移；微处理器，用于对PPG信号进行脉象分类。分类方法步骤：1).将中医已定义好的四种脉象标准化，提取4类特征值；2).将接受到的PPG信号提取特征值，计算与四种标准脉象的偏差值；3).将4类特征值的偏差相加，取其中最小偏差；4).完成脉象分类得到结果。本发明能够简单便捷的对被测者脉象进行分类评估，测量准确性高，测量过程简单、方便，解决现有的方法存在着操作专业性强、价格昂贵等问题。

技术领域

本发明涉及医学信号处理领域，具体是一种PPG信号的脉象分类装置及方法，可以对人体脉象进行简单分类。

背景技术

脉象是中医学的名词，指脉搏的形象与动态，一般分为浮、沉、迟、数四大类，脉象的形成与脏腑气血密切相关，因此在中医中，脉象的判别正确与否关系到进一步的诊断，对中医学至关重要。一般脉象的判别，都是通过具有丰富经验的老中医进行脉诊，判断脉象类别。

目前已经提出的基于PPG信号的血管评估方法有：

周丹等对脉搏信号进行短时傅立叶变换，然后通过奇异值分解提取特征参数，进而实现对吸毒者和正常人的分类识别。任亚莉等对脉搏信号进提取功率谱峰值、功率谱重心频率、小波熵和近似熵四种特征参量，利用主成分分析方法，并结合改进的线性判别分析法进行分类，实现了人体亚健康状态的识别。

Chowienczyk等利用PPG技术对高血压人群血管内皮功能的损害程度进行了评价，发现呼吸引起PPG信号频率变化源于呼吸窦性心律不齐。Alberto等通过分析ECG和PPG信号，对高压环境下人体自主神经系统的响应特征进行了分析。芦燕玲等对脉搏波传导速度与冠状动脉病变以及心血管系统健康状况之间的关联进行了研究，发现当脉搏波传导速度变大时，患有动脉硬化，血管状况变差的人大大增加，而当脉搏波传导速度变小时，心血管血管状况会有所好转，因此脉搏波传导速度目前也是评价血管动脉的“金指标”。

而在长期临床实践中脉诊也暴露出很多缺陷，首先中医脉诊用三根手指在人体桡动脉的寸、关、尺三部进行切脉，通过脉搏波的波动去反馈信息，因此就会受到很多主观臆断等影响。其次，脉诊技术大多由老中医所掌握，年轻医师掌握较差。最后，脉象的感受较为短暂，根本不能存储，深入研究。所以人们迫切的希望实现脉搏诊断的的科学与现代化，脉象的客观化研究已经迫在眉睫，实现脉诊客观化以及研究脉象的模式识别已经成为国内外专家比较关注的课题。因此，本发明针对上述现象，发明了一套能够简单快速准确判别脉象的装置及方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种PPG信号的脉象分类装置及方法，以克服现有技术中，分类速度慢，耗费成本大等问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种PPG信号的脉象分类装置，包括信号采集模块、信号预处理模块和微处理器，其中，所述信号采集模块用于发送探测光并将其转换成PPG电信号；所述信号预处理模块用于接收PPG信号并对其进行滤波、消除伪差干扰及基线漂移；所述微处理器用于接收经滤波处理后的PPG信号数据，并对PPG信号进行脉象分类，根据分类方法获取分类结果。

进一步的，所述信号采集模块为红外光发送与接收模块，其中所用红外光的波段为：660nm的红光。

进一步的，所述脉象分类装置还包括电源模块和存储模块，所述电源模块用于为所述装置供电，所述存储模块与微处理器电性连接，用于存储脉象分类方法和脉象分类结果。

更进一步的，所述脉象分类装置还包括无线通信模块，所述无线通信模块用于将分类结果发送至显示器模块，所述显示器模块包括显示器以及移动智能终端的显示屏；所述微处理器还用于将分类结果发送至无线通讯模块。

一种PPG信号的脉象分类方法，包括以下步骤：