一种睡眠期间的脉搏R‑R间期测量和优化方法及系统与流程

文档序号:11893776阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种睡眠期间的脉搏R-R间期测量和优化方法,其特征在于:包括以下步骤:

步骤1:获取并计算出准确的脉率,定位脉搏峰值点,准确获取脉搏波形;

步骤2:根据脉搏波形计算得到初步R-R间期值;

步骤3:设定一时间间期,根据该时间间期内的初步R-R间期值,建立用于表示该时间间期内的有效峰值信息的AR模型;

步骤4:所述AR模型根据所述时间间期内的前N个点的初步R-R间期值计算得到第N+1个点的R-R间期值;

步骤5:计算出由所述AR模型计算得到的第N+1个点的R-R间期值与所述时间间期内第N+1个点的实际R-R间期值之间的差值;判断该差值是否属于一阈值范围内,如果是,则记录所述时间间期内第N+1个点的实际R-R间期值;否则,视为失败检测,丢弃所述时间间期内第N+1个点的实际R-R间期值;

步骤6:等时间间隔依次抽取与所述时间间期时长相同的多个时间间期,重复所述步骤3~5;直至所有时间间期处理完毕,实现对睡眠期间R-R间期的优化。

2.根据权利要求1所述的睡眠期间的脉搏R-R间期测量和优化方法,其特征在于:所述步骤1中,具体包括以下步骤:

步骤11:实时采集睡眠信号;

步骤12:对睡眠信号进行处理得到脉率;

步骤13:对所述脉率依次进行形态滤波、峰值检测和协方差匹配处理,计算得到准确的脉率数据,并根据所述脉率数据生成脉搏波形。

3.根据权利要求2所述的睡眠期间的脉搏R-R间期测量和优化方法,其特征在于:所述步骤11是通过压电传感器实现对睡眠信号的实时采集,采集时该压电传感器放置于受测者枕头底面。

4.根据权利要求3所述的睡眠期间的脉搏R-R间期测量和优化方法,其特征在于:所述步骤11中压电传感器采集的睡眠信号的类型为模拟信号类型,并将该模拟信号发送到一A/D转换模块,由A/D转换模块转换成数字信号类型的睡眠信号。

5.根据权利要求1所述的睡眠期间的脉搏R-R间期测量和优化方法,其特征在于:所述步骤2中,具体包括以下步骤:

步骤21:抽取脉搏波形的一段脉搏信号,并于该段脉搏信号中建立一脉搏波形脉冲;

步骤22:将脉搏波形脉冲与该段脉搏信号进行移动匹配,得到一组协方差匹配的相关函数;

步骤23:于所述相关函数中建立一周期为6s的移动窗口,并在所述相关函数中以1s为周期移动所述移动窗口,并选取移动窗口每次移动后其内的最大数值点,并将所有选取出来的最大数值点作为脉搏信号中的脉搏波动脉冲;

步骤24:根据心率在短时间内不具备突变的特性,对步骤23中形成的脉搏波动脉冲的脉搏周期进行判断,去除异常的峰值,得到有效峰值数据;

步骤25:于相关函数中将得到的有效峰值数据标记为脉搏峰值点,并计算得到初步R-R间期值。

6.根据权利要求1所述的睡眠期间的脉搏R-R间期测量和优化方法,其特征在于:所述步骤3中,设定6s的时间间期,根据该时间间期内的4~6个初步R-R间期值Xi,建立用于表示该时间间期内的有效峰值信息的AR模型,其中i的值为1~6之间的整数,包括1和6。

7.根据权利要求6所述的睡眠期间的脉搏R-R间期测量和优化方法,其特征在于:所述步骤4中,所述AR模型根据所述时间间期内的第1~3个点的初步R-R间期值X1、X2和X3估计得到第4个点的R-R间期值X4,X4=a×X3+a2×X2+a3×X1;其中a的值为方程a+a2+a3=1的实数解。

8.根据权利要求7所述的睡眠期间的脉搏R-R间期测量和优化方法,其特征在于:所述步骤5中,具体包括以下步骤:

步骤51:计算出由所述AR模型计算得到的第4个点的R-R间期值X4与所述时间间期内第4个点的实际R-R间期值Y4之间的差值;

步骤52:判断该差值的绝对值|Y4-X4|是否在X4×20%之内,如果是,则记录所述时间间期内第4个点的实际R-R间期值Y4;否则,视为失败检测,丢弃所述时间间期内第4个点的实际R-R间期值Y4

9.根据权利要求8所述的睡眠期间的脉搏R-R间期测量和优化方法,其特征在于:所述步骤6中,在所述步骤3中的6s时间间期后,以1s为时间间隔,沿时间轴正向方向依次抽取多个6s的时间间期,重复所述步骤3~5;直至所有时间间期处理完毕,实现对睡眠期间R-R间期的优化。

10.一种睡眠期间的脉搏R-R间期测量和优化系统,其特征在于:包括依次连接的压电传感器、A/D转换模块和处理器;

所述压电传感器用于实时采集受测者睡眠期间的睡眠模拟信号,并传送至所述A/D转换模块;

所述A/D转换模块用于将所述睡眠模拟信号转换成睡眠数字信号,并传送至所述处理器;所述处理器用于对所述睡眠数字信号进行处理得到脉率波形,并根据脉率波形进行处理得到初步R-R间期值,并对初步R-R间期值进行异点排查得到优化后的R-R间期值,实现对睡眠期间R-R间期的优化。

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