生理参数处理方法、系统及监护设备的制作方法
【专利摘要】一种生理参数处理方法，包括如下步骤：获取两个以上生理信号；分别对所述两个以上生理信号进行分析，得到各生理信号的信号质量指数；分别对所述两个以上生理信号进行处理，获得由各生理信号得到的同种生理参数；及根据得到的各生理信号的信号质量指数对由各生理信号得到的同种生理参数进行融合，得到融合后的该生理参数。上述生理参数处理方法，通过获取两个以上生理信号及各自的信号质量指数，根据信号质量指数对由各生理参数得到同种生理参数进行融合，从而避免仅基于单个生理信号获得的参数带来的弊端，在该单个生理信号受到干扰时，可以利用其他生理信号的生理参数来完善。
【专利说明】生理参数处理方法、系统及监护设备
【技术领域】
[0001] 本发明涉及医疗设备，特别是涉及一种生理参数处理方法、系统及监护设备。
【背景技术】
[0002] 对人体生命体征信号进行处理获得生理参数具有广泛的用途。然而，这些生命体 征信号经常受到诸如噪声、伪迹等的干扰造成生理参数出现错误。以监护设备为例，心律失 常的错误估计会导致相关的误报警，这些误报警降低了病人和医护人员对仪器的满意度， 更为严重的是医护人员对监护设备报警的信任度降低，从而可能忽略真正的危急情况，大 大削弱了监护效果。
【发明内容】
[0003] 基于此，有必要针对信号受扰导致的误报警问题，提供一种生理参数处理方法、系 统及监护设备。
[0004] 一种生理参数处理方法，包括如下步骤：
[0005] 获取两个以上生理信号；
[0006] 分别对所述两个以上生理信号进行分析，得到各生理信号的信号质量指数；
[0007] 分别对所述两个以上生理信号进行处理，获得由各生理信号得到的同种生理参 数；及
[0008] 根据得到的各生理信号的信号质量指数对由各生理信号得到的同种生理参数进 行融合，得到融合后的生理参数。
[0009] 一种生理参数处理系统，包括：
[0010] 接收模块，获取两个以上生理信号；
[0011] 信号质量指数模块，分别对所述两个以上生理信号进行分析，得到各生理信号的 信号质量指数；
[0012] 获取模块，分别对所述两个以上生理信号进行处理，获得由各生理信号得到的同 种生理参数；及
[0013] 融合模块，根据得到的各生理信号的信号质量指数对由各生理信号得到的同种生 理参数进行融合，得到融合后的生理参数。
[0014] 此外，还提出了一种包含上述生理参数处理系统的监护设备。
[0015] 上述生理参数处理方法、系统及监护设备，通过获取两个以上生理信号及各自的 信号质量指数，根据信号质量指数对两个以上同种生理参数进行融合，从而避免仅基于单 个生理信号获得的参数带来的弊端，在该单个生理信号受到干扰时，可以利用其他生理信 号的生理参数来完善。
【专利附图】
【附图说明】
[0016] 图1为生理参数处理方法流程图；
[0017] 图2为一实施例中对生理信号进行分析获得信号质量指数的流程图；
[0018] 图3为另一实施例中对生理信号进行分析获得信号质量指数的流程图；
[0019] 图4为修正综合信号质量指数的流程图；
[0020] 图5为融合过程中获得权重的示意图；
[0021] 图6为生理参数处理系统示意图；
[0022] 图7为一实施例的信号质量指数模块的示意图；
[0023] 图8为另一实施例的信号质量指数模块的示意图；
[0024] 图9为融合模块的示意图。
【具体实施方式】
[0025] 传统的生理参数处理策略都基于单个生理信号进行研究和改进，用于提高单个生 理信号噪声情况下信号的生理参数估计，例如经典滤波、机器自学习、卡尔曼滤波、变换域 分析等，但这些技术都未能很好的解决噪声影响的问题，且有些算法计算复杂，需要占用大 量的资源而难以工程实现。同时，也有从多个生理数据源中选择合理的生理数据的方法，但 也未能很好的解决噪声带来的误报警或漏报警问题，适用范围较小。
[0026] 如图1所示，一种生理参数处理方法，包括如下步骤：
[0027] 步骤S110,获取两个以上生理信号。生理信号可以是心电信号（ECG信号)、有创血 压信号（IBP信号)、血氧信号（SP02信号）等。两个以上生理信号指的是包括两个和超过两 个的情况，比如生理信号的数量可以是两个、三个、四个等。获取到的生理信号可以为传感 器采集到的原始信号或者经过滤波或者其它处理后的信号。
[0028] 步骤S120,分别对所述两个以上生理信号进行分析，得到各生理信号的信号质量 指数（SQI，Signal Quality Index)。SQI是表现信号质量好坏的评价，可以采用多种方式 计算获得，例如单项的计算或是综合的计算等，还可以根据一些预先的判断进行修正。信号 质量指数的获得方式将在下文详细描述。
[0029] 步骤S130,分别对所述两个以上生理信号进行处理，获得，由各生理信号得到的同 种生理参数。例如进行IBP算法分析、SP02算法分析、ECG算法分析，得到相应的生理参数， 例如IBP信号生理参数(舒张压、收缩压、平均压、脉率)、SP02信号生理参数(脉率、血氧饱 和度)、ECG生理参数(心率、心律失常）等，在这些生理参数中，例如同种生理参数有：ECG的 心率值（HR)、IBP的脉率值（PR ibp)、SP02的脉率值（PRspJ,这些同种生理参数反映了相同 的生理状态，只是信号源不同。
[0030] 步骤S140,根据得到的各生理信号的信号质量指数对由各生理信号得到的同种生 理参数进行融合，得到融合后的生理参数。融合可以用加权平均的方法对所述两个以上同 种的生理参数进行融合，由各生理信号的信号质量指数确定由各对应生理信号得到的生理 参数的权重，信号质量指数反映信号质量好的生理信号的生理参数的权重大于信号质量指 数反映信号质量差的生理信号的生理参数的权重；融合也可以用其他统计的方法、卡尔曼 滤波的方法对所述两个以上同种生理参数进行融合。
[0031] 上述生理参数处理方法，通过获取两个以上生理信号及各自的信号质量指数，根 据信号质量指数对两个以上同种生理参数进行融合，从而避免仅基于单个生理信号获得的 参数带来的弊端，在该单个生理信号受到干扰时，可以利用其他生理信号的生理参数来完 善。
[0032] 需要说明的是，上述生理参数处理方法，并非以获得诊断结果或健康状况为直接 目所提出的技术方案，通过该方法也不能对生理信号进行处理直接获得诊断结果，而是获 取已经处理得到的生理参数后根据质量指数进行融合，避免错误报警。也就是说，上述生理 参数处理方法，是对已有的生理参数进行调整，所得到的结果也可以是不反映诊断结果或 健康状况的中间参数，因此，上述生理参数处理方法不属于疾病的诊断和治疗方法。
[0033] 如图2所示，步骤S120中，分别对所述生理信号进行分析，得到各生理信号的信号 质量指数的步骤可以具体包括如下步骤：
[0034] 步骤S210,分别获得表征信号特征或状态的各生理信号的子信号质量指数。以生 理信号为心电信号为例，子SQI可以是kSQI、bSQI、sSQI、hSQI、bslSQI中的一种或多种。 kSQI表征室颤类型：其越大那么越有可能是无噪声的QRS波，一般为7 ;sSQI表征有效信 号占所有信号的比例：其越大那么越有可能是无噪声的QRS波，一般为0. 6 ;bslSQI表征基 漂大小：其越大表明基漂噪声越小，那么其对算法影响越小，那么根据其可能对算法的影响 程度分为两级，当然也可以分为多级，跟具体的算法相关；hSQI表征高频噪声大小：其越大 表明高频噪声越小，那么其对算法影响越小，可根据其可能对算法的影响程度分为四级，当 然也可以分为多级，跟具体算法相关；bSQI表征综合噪声大小：其越小表明噪声越小，那么 对算法影响越小，可以根据其对算法的影响程度分级，跟具体算法相关。其中：
[0035] kSQI能有效表征室颤类型的特征，其定义如下：
【权利要求】
1. 一种生理参数处理方法，其特征在于，包括如下步骤： 获取两个以上生理信号； 分别对所述两个以上生理信号进行分析，得到各生理信号的信号质量指数； 分别对所述两个以上生理信号进行处理，获得由各生理信号得到的同种生理参数；及 根据得到的各生理信号的信号质量指数对由各生理信号得到的同种生理参数进行融 合，得到融合后的生理参数。
2. 根据权利要求1所述的生理参数处理方法，其特征在于，所述根据得到的各生理信 号的信号质量指数对由各生理信号得到同种生理参数进行融合的步骤中：用加权平均的方 法对由各生理信号得到的同种生理参数进行融合，由各生理信号的信号质量指数确定由各 生理信号得到的同种生理参数的权重。
3. 根据权利要求2所述的生理参数处理方法，其特征在于，根据预设的信号质量指数 与权重的对应关系确定由各生理信号得到的同种生理参数的权重，信号质量指数反映信号 质量好的生理信号的生理参数的权重大于信号质量指数反映信号质量差的生理信号的生 理参数的权重。
4. 根据权利要求2所述的生理参数处理方法，其特征在于，所述由各生理信号得到的 生理参数的权重的步骤包括： 根据历史由各生理信号得到的同种生理参数和经确认的生理参数，确定由各生理信号 得到的同种生理参数的融合系数； 根据各生理信号的信号质量指数及其得到的同种生理信号的融合系数，确定由各生理 信号得到的同种生理参数的权重。
5. 根据权利要求1所述的生理参数处理方法，其特征在于，所述分别对所述两个以上 生理信号进行分析，得到各生理信号的信号质量指数的步骤包括： 分别获得表征信号特征或状态的各生理信号的子信号质量指数； 通过对获得的各生理信号的子信号质量指数进行计算，得到各生理信号的综合信号质 量指数，将所述各生理信号的综合信号质量指数作为该生理信号的信号质量指数。
6. 根据权利要求1所述的生理参数处理方法，其特征在于，所述分别对所述两个以上 生理信号进行分析，得到各生理信号的信号质量指数的步骤包括： 分别获得表征信号特征或状态的各生理信号的子信号质量指数； 通过对获得的各生理信号的子信号质量指数进行计算，得到各生理信号的综合信号质 量指数； 修正各生理信号的综合信号质量指数，并将修正后的综合信号质量指数作为该生理信 号的信号质量指数。
7. 根据权利要求5或6所述的生理参数处理方法，其特征在于，所述子信号质量指数包 括表征能量大小、表征信号纯度、表征QRS波特征、表征室颤类型、表征有效信号占所有信 号的比例、表征基漂大小、表征高频噪声大小、表征噪声大小、表征不同算法检测结果差异/ 相同中的一种或多种。
8. -种生理参数处理系统，其特征在于，包括： 接收模块，获取两个以上生理信号； 信号质量指数模块，分别对所述两个以上生理信号进行分析，得到各生理信号的信号 质量指数； 获取模块，分别对所述两个以上生理信号进行处理，获得由各生理信号得到的同种生 理参数；及 融合模块，根据得到的各生理信号的信号质量指数对由各生理信号得到的同种生理参 数进行融合，得到融合后的生理参数。
9. 根据权利要求8所述的生理参数处理系统，其特征在于，所述融合模块用加权平均 的方法对由各生理信号得到的同种生理参数进行融合，由各生理信号的信号质量指数确定 由各生理信号得到的同种生理参数的权重。
10. 根据权利要求9所述的生理参数处理系统，其特征在于，所述融合模块根据预设的 信号质量指数与权重的对应关系确定由各生理信号得到的同种生理参数的权重，信号质量 指数反映信号质量好的生理信号的生理参数的权重大于信号质量指数反映信号质量差的 生理信号的生理参数的权重。
11. 根据权利要求9所述的生理参数处理系统，其特征在于，所述融合模块包括： 系数单元，根据历史由各生理信号得到的同种生理参数和经确认的生理参数，确定由 各生理信号得到的同种生理参数的融合系数； 权重单元，根据各生理信号的信号质量指数及其得到的同种生理信号的融合系数，确 定由各生理信号得到的同种生理参数的权重。
12. 根据权利要求8所述的生理参数处理系统，其特征在于，所述信号质量指数模块包 括： 子信号质量指数单元，分别获得表征信号特征或状态的各生理信号的子信号质量指 数； 第一综合信号质量指数单元，通过对获得的各生理信号的子信号质量指数进行计算， 得到各生理信号的综合信号质量指数，将所述各生理信号的综合信号质量指数作为该生理 信号的信号质量指数。
13. 根据权利要求8所述的生理参数处理系统，其特征在于，所述信号质量指数模块包 括： 子信号质量指数单元，分别获得表征信号特征或状态的各生理信号的子信号质量指 数； 第二综合信号质量指数单元，通过对获得的各生理信号的子信号质量指数进行计算， 得到各生理信号的综合信号质量指数； 修正单元，修正各生理信号的综合信号质量指数，并将修正后的综合信号质量指数作 为该生理信号的信号质量指数。
14. 根据权利要求12或13所述的生理参数处理系统，其特征在于，所述子信号质量指 数包括表征能量大小、表征信号纯度、表征QRS波特征、表征室颤类型、表征有效信号占所 有信号的比例、表征基漂大小、表征高频噪声大小、表征噪声大小、表征不同算法检测结果 差异/相同中的一种或多种。
15. -种包含权利要求8至14任一项所述的生理参数处理系统的监护设备。
【文档编号】A61B19/00GK104434311SQ201310419867
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2013年9月13日 优先权日:2013年9月13日
【发明者】孙泽辉, 喻娇, 苏健伟, 杨景明, 谢超成, 叶文宇, 岑建 申请人:深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司