[发明专利]一种在线获取脉搏波的手指仪及获取脉搏波峰形参数方法

权利要求书

1.一种在线获取脉搏波的手指仪，其特征在于：包括一个脉搏波传感装置、一个电信号控制与处理装置、一个电源装置、一个手指尖套、一个手指管套、一个外壳盖套，

脉搏波传感装置用于实时获取生物体脉搏搏动信号；

电信号控制和处理装置用于转换电源、控制脉搏波传感装置获取的信息的方式和频率，对获取的信息调用预设程序进行运算，并将得到的信息和后续其它装置进行信息交换传送；

电源装置为整个手指仪提供工作电能，电源装置能作为内置电池或者外部电源；

手指尖套为两侧开槽口的手指尖套件，并在上下方各留有供脉搏波传感装置固定及光线通过的位置；

手指管套为中间具有筋条的环状或管状套结构件，用于将手指仪固定在手指上；

外壳盖套为盖壮结构体，和手指管套构成封闭和隔离空间；

手指尖套、手指管套和外壳盖套组成三块结构件为脉搏波传感装置、电信号控制与处理装置以及电源装置提供机械支持，并被设计成易于佩戴指端；

所述手指仪被佩戴于被测对象手指上，脉搏波传感装置和手指尖套被置于指端；手指管套戴在手指上，和外壳套构成整体结构，并为上述其它装置和手指尖套提供盛载空间；脉搏波传感装置与电信号控制与处理装置电连接，电源装置为脉搏波传感装置、电信号控制与处理装置提供电能，脉搏波传感装置、电信号控制与处理装置在电源装置的驱动下工作；

所述手指仪以确定频率获取指端血流容积随时间变化；

所述手指仪被套于手指端，以连续方式获取脉搏搏动信号。

2.如权利要求1所述的一种在线获取脉搏波的手指仪，其特征在于：所述手指尖套为两侧开有槽口的手指尖套型结构件。

3.如权利要求1所述的一种在线获取脉搏波的手指仪，其特征在于：所述手指尖套由具有弹性的高分子材料或者金属材料制成。

4.如权利要求1所述的一种在线获取脉搏波的手指仪，其特征在于：所述脉搏波传感装置包括光电脉搏传感器和LED，传感器位于被测手指端皮肤下方，LED位于手指端的指甲上方；所述LED为最少一颗红外LED。

5.如权利要求4所述的一种在线获取脉搏波的手指仪，其特征在于：所述脉搏波传感装置的红外LED波长在800nm-980nm的红外波段。

6.如权利要求4所述的一种在线获取脉搏波的手指仪，其特征在于：所述光电脉搏传感器是具有对红外波长敏感的光电传感器。

7.如权利要求4-6所述的一种在线获取脉搏波的手指仪，其特征在于：所述光电脉搏传感器为光谱传感器，该光谱传感器是具有窄带响应的光电脉搏传感器，其响应曲线基于光源特征谱线波长强度分布。

8.如权利要求4或7所述的一种在线获取脉搏波的手指仪，其特征在于：所述光电脉搏传感器是由光谱波长选择功能的光学带通滤波器或者光子晶体与光电传感器组成的组合器件或者是集成器件。

9.如权利要求1所述的一种在线获取脉搏波的手指仪，其特征在于：手指管套为内侧分布有若干筋条，所述指尖套、手指管套、外壳盖套以锁扣方式连接成为整体。

10.一种在线获取脉搏波的手指仪获取脉搏波峰形参数方法，其特征在于有以下步骤：

首先，通过手指仪的脉搏波传感装置获取被测对象测试部位的脉搏搏动信号随时间的动态信号，该信号反映了动脉内在心脏搏动的压缩期间和舒张期间血流随时间的变化，即脉搏波；

然后对数据进行ButterWorth滤波处理：如果通过ButterWorthFilter的数据没有纵轴上的漂移，即通过比较每50个数据的极小值连接的两条直线，如果这条直线和水平线平行或者和水平线的夹角的绝对值不超过5度，则认为这次采样中没有要处理的运动漂移，对ButterWorth filter过滤的数据做反傅里叶变换，抽取最大的频谱和第二大的频谱来检验二者的频率是否接近双倍的关系，如果误差在5％的范围之内，认为生理数据已经获得成功，否则数据不合要求，丢弃；如果有超过阈值的运动漂移，对数据进行多通道数据重构，通过fastICA算法来做盲源分离，在这里，不可事先预估的运动是一个信号源，通过独立分量分析的方法来估计这种源来纠正运动产生的数据偏差，有可能返回的数据源有多个，而由运动源的特点是纵轴上的移动，同时这个信号是一个平稳的低频信号，这种特点使它区别于其他的信号，通过简单的频谱分析，计算最大的频率信号，如果小于1Hz，就基本上认定是运动源信号；通过以上方法对所获得的信号进行基线滤波、校正、平滑处理，消除所得到脉搏波信号中噪音和干扰因素引入的假信息，得到能反应脉搏波的真实波形；

最后通过对脉搏波信号进行极值周期及统计分析，以确定在一个周期内的两个或三个极大值，进一步确定收缩峰和舒张峰：如果统计分析显示一个周期只有两个极大值，极大值处于两个极小值之间，其中前一极小值小于后一个极小值，则为收缩峰，如果前一个极小值大于后一个极小值，则为舒张峰；如果一个周期内存在三个极大值，则除了收缩峰和舒张峰以外，存在反射峰，反射峰的第一个极小值与收缩峰的第二个极小值重叠，第二个极小值与舒张峰的第一个极小值叠合。通过上述步骤，可以有效快速得到脉搏波中舒张峰、收缩峰以及反射峰的特征波形特征信息包括时间周期、强度等参数、频谱分布，这些特征信息可以用于进一步分析被测个体的生理参数如动脉血压和心率。