[发明专利]一种心律监测方法和装置

权利要求书

1.一种心律监测方法，其特征在于，包括以下步骤：

用红外光源照射被测者耳垂，并透射出耳垂透射光强信号；

采集包含血流光强信号和组织光强信号的耳垂透射光强信号；

对耳垂透射光强信号进行成分分析，得到因心脏搏动而引起的周期性变化的血流光强信号和由背景组织产生的组织光强信号，并计算出物理意义为血红细胞浓度的测量参量；

根据测量参量得到心律信号、心率和心律状态；

所述成分分析和计算测量参量，包括以下步骤：

（a）假设同时采集的耳垂透射光强信号数量为n，每次取各耳垂透射光强信号沿时间序列的第(1+5*(j-1))个原始光强数据到第(5+5*(j-1))个原始光强数据组成第j个向量，数学公式表示为：

 (1-1)

其中，为第j个向量，为第i个耳垂透射光强信号沿时间序列的第k个原始光强数据；

（b）令C(j)代表第j个向量的协方差矩阵，首先对协方差矩阵特征分解，然后求出协方差矩阵的特征值和对应的特征向量，最后根据大小进行降序排列，使得，C(j)的数学表达式为：

 (1-2)；

其中，和分别为第j个向量中第i行第l列的元素和第k行第l列的元素,为C(j)的降序排列第i的特征值， 为所对应的特征向量，为第j个向量中的协方差矩阵C的第i行第k列的元素；

（c）假设依次为向量的第1成分到第5成分，则 是第j个向量的第i成分的基；各成分的数学表达式为：

(1-3)；

其中，为第j个向量的第i成分，包含了n个耳垂透射光强信号的第i成分；

（d）分别对求平均得到各成分的平均值，从而得到第j个向量中由背景组织产生的组织光强信号的平均强度和血流光强信号的平均强度；上述步骤的数学表达式为：

(1-4)；

 (1-5)；

为第j个向量中由背景组织产生的组织光强信号的平均强度， 为第j个向量的血流光强信号的平均强度；

（e）将测量参量定义为血流光强信号的平均强度除以组织光强信号的平均强度，算出实时测量参量；测量参量与血红细胞浓度成正比例关系，但不受血流速度影响，数学表达式可表示为：

(1-6)；

所述根据测量参量得到心律信号、心率和心律状态，包括以下步骤：

（f）重复步骤a-e，时间序列相邻两个测量参量的时间分辨率为10ms，用以时间为横坐标和该时刻对应的测量参量为纵坐标来表示心律信号；

（g）当检测到第一个峰值时，开始计时，当检测到第二个峰值时，此时由两个峰值的时间间隔可以得到第一次心跳搏动的间隔，以此类推可连续获得各心跳的间隔；当得到m个心脏搏动间隔时，则通过下式表示心率：

(1-7)；

其中，HeartRate为每分钟的心跳次数，即心率；

（h）对步骤g得到的心率进行判断，若心率小于60，心律状态为心动过缓；若心率大于100，心律状态为心动过速；若心率处在60-100之间，心律状态为正常；若，心律状态为心律不齐。