一种准确提取袖带压力震荡波的方法
【专利摘要】一种复杂干扰环境下袖带压力震荡波准确提取方法，利用改进型双谱技术由原始袖带压力震荡波得到心脏搏动频率，根据得到的心脏搏动频率，利用零相位窄带带通滤波器分别提取原始袖带压力震荡波中的三个窄带成分，把提取出的三个窄带成分直接相加得到去除干扰后的重构压力震荡波。本方法既可用于升压测量模式的示波法血压测量，又可用于降压测量模式的示波法血压测量。
【专利说明】一种准确提取袖带压力震荡波的方法
【技术领域】
[0001]本发明属于医疗仪器【技术领域】，特别涉及一种准确提取袖带压力震荡波的方法。【背景技术】
[0002]血压是反映心脏泵血功能、血管阻力、血液粘滞性和全身血容量等生理参数的重要指标，在临床上得到了广泛应用。血压具有明显的随时间变化特性，在诊所进行的单次或少次血压测量不能可靠地反映血压的波动和活动状态下的情况。动态血压监测是在24小时内自动间断性定时测量日常生活状态下血压的一种诊断技术。由于动态血压克服了诊所血压测量次数较少、观察误差和白大衣效应等的局限性，能客观地反映血压的实际水平与波动状况，因此在临床疑似高血压患者确诊、判断“白大衣高血压”和顽固性高血压、评价抗高血压药物的疗效及指导治疗等方面得到了越来越广泛的应用。动态血压监测一般采用示波法，它是一种无创血压测量技术，可以采用降压测量和升压测量两种模式。降压测量是先给袖带打气加压至动脉闭合，然后在放气过程中，采集由动脉脉动产生的袖带内压力震荡波信号；而升压测量是在袖带加压过程中同时采集袖带内的压力震荡波信号。示波法测量通常采用曲线拟合算法并配合幅值系数计算血压值，具体过程是:首先使用震荡波的峰值序列进行曲线拟合，拟合曲线最大值所对应的静压(袖带内压力的直流成分)值，即为平均压；利用最大幅值与幅值系数得到收缩压振幅和舒张压振幅，然后通过拟合曲线求出对应的静压值，即为收缩压和舒张压。
[0003]示波法是根据袖带内微弱的压力震荡波进行血压测量，测量过程中要求患者保持安静。如果说话、深呼吸、手臂运动、甚至乘座交通工具都会严重影响压力震荡波的信号质量，最终导致测量结果出现严重偏差。由于动态血压监测是在24小时内自动间断定时测量患者日常生活状态下的血 压，无法要求患者在所有测量过程中都保持安静，所以现有临床使用的动态血压监测系统往往要舍弃很多由于各种干扰而导致的测量失败的测量数据，从而严重影响了动态血压监测的临床价值。现有的干扰消除方法有使用模糊逻辑，根据波形的平滑度来评价峰值点，消除干扰波形中的错误峰值点并平滑波形，从而提高曲线拟合的准确度；也有应用多种滤波方法和膨胀算法对震荡波信号进行处理；还是通过平滑波形来消除外部运动干扰的思路。但在实际应用中这些方法抑制干扰效果并不明显、健壮性较差。
【发明内容】
[0004]为了克服上述现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种准确提取袖带压力震荡波的方法，采用改进型双谱技术和窄带带通滤波器相结合，实现在复杂干扰环境下袖带压力震荡波准确提取的方法，使用该方法可开发更为健壮的动态血压产品。
[0005]为了达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的:
[0006]一种准确提取袖带压力震荡波的方法，包括以下步骤:
[0007]步骤一、由原始袖带压力震荡波得到心脏搏动频率；
[0008]步骤二、根据得到的心脏搏动频率，利用零相位窄带带通滤波器分别提取原始袖带压力震荡波中的三个窄带成分；
[0009]步骤三、把提取出的三个窄带成分直接相加得到重构压力震荡波。
[0010]所述的步骤一具体为:计算原始袖带压力震荡波信号的改进型双谱B(f)，把压力震荡波X(i)分成长度相等的L段，每段长度为N，相邻段之间可重叠，对每段利用公式(2)计算傅立叶变换，
【权利要求】
1.一种准确提取袖带压力震荡波的方法，其特征在于，包括以下步骤: 步骤一、由原始袖带压力震荡波得到心脏搏动频率； 步骤二、根据得到的心脏搏动频率，利用零相位窄带带通滤波器分别提取原始袖带压力震荡波中的三个窄带成分； 步骤三、把提取出的三个窄带成分直接相加得到重构压力震荡波。
2.根据权利要求1所述的一种准确提取袖带压力震荡波的方法，其特征在于，所述的步骤一具体为: 计算原始袖带压力震荡波信号的改进型双谱B(f)，把压力震荡波x(i)分成长度相等的L段，每段长度为N，相邻段之间可重叠，对每段利用公式(2)计算傅立叶变换，
3.根据权利要求1所述的一种准确提取袖带压力震荡波的方法，其特征在于，所述的步骤二具体为: 根据心脏搏动频率f。，分别设计心脏搏动频率的一次、两次、三次零相位窄带带通滤波器，三个零相位窄带带通滤波器的带宽相等，带宽与袖带的充气时间(充气测量模式)或放气时间(放气测量模式)相关，利用得到的零相位窄带带通滤波器分别对原始袖带压力震荡波进行滤波，滤波后得到三个窄带成分， 根据步骤一得到的f。，利用公式(5)分别提取x(i)中的三个窄带成分X1Q), X2 (i), X3 (i)；
Xi (I)=F1 (x(i)) X2 ⑴=F2(xW) (5)
X3 ⑴=F3 (x(i)) 其中，F1, F2, F3为带通类型滤波器，分别是具有不同频率特性的零相位窄带带通滤波器，滤波器系数根据计算得到的心脏搏动频率f。动态选择，F1的通带为f。土 Λ f，F2的通带为2f。土 Δ f，F3的通带为3f。土 Λ f。Λ f与袖带的充气时间(充气测量模式)或放气时间(放气测量模式)相关，一般选取为0.15Hz。
4.根据权利要求1所述的一种准确提取袖带压力震荡波的方法，其特征在于，所述的步骤三具体为:对步骤二得到的&(1)，12(1)，13(1)直接相加得到重构震荡波XreJi)，
xrec (i) =X1 (i) +x2 (i) +X3 (i) (6)
【文档编号】A61B5/022GK103767694SQ201410004868
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2014年1月6日 优先权日:2014年1月6日
【发明者】闫相国, 吴宁, 王刚 申请人:西安交通大学