[发明专利]一种基于最优波提取的快速血压计算方法

说明书

本发明公开了一种基于最优波提取的快速血压计算方法，涉及医学信号处理领域。具体步骤为：1.生理信号采集；2.波形预处理；3.特征点检测；4.特征值提取；5.基于滑窗的波形提取；6.滑窗波形稳定性粗略判断；7.波形形态精确判断；8.建立血压方程。本发明通过对生理信号的实时采集并处理，自动提取一段最优波形，一方面基本消除波形误检现象，提高血压精度；另一方面不因一段信号中的少量错波而丢弃优质波形，提高血压计算速度。

技术领域

本发明涉及医学信号处理领域，具体涉及一种基于最优波提取的快速血压计算方法。

背景技术

血压是人体健康极为重要的生理参数，它能够较为直观的反映出人体心血管功能状态，也是进行疾病诊断和健康预测的重要依据。

常用的血压测量方法主要分为有创检测和无创检测。有创血压检测技术是直接将压力传感器的导管插入大动脉检测血压信号，主要使用在危重病人的抢救和大手术病人血压的监测，优点在于实时性好、准确性高，缺点则是操作难度高，易对人体产生感染且不适于日常血压检测。在日常血压检测中，一般使用无创血压检测，常见的方法有动脉张力测定法和脉搏波波速法。动脉张力测定法是根据血管内外的压力与传感器的关系，推算出收缩压与舒张压。它对传感器的摆放位置比较敏感，而且对压力传感器的精度要求比较高，不利于连续检测。而脉搏波波速法是通过脉搏波传导时间来计算收缩压和舒张压的，在人体的各个部位都可以进行检测，操作简便且可以实现连续检测，因此具有广泛的应用前景。

传统的脉搏波波速法计算血压往往通过采集一段脉搏波信号和心电信号，经过整体处理和判断计算血压，这样难免会出现波形误检的现象，影响血压精度，或因一段信号中的少量错波而丢弃优质波形的现象，降低血压计算速度。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：

提供一种基于最优波提取算法的快速血压计算方法，自动寻找脉搏波和心电信号的共同最优波形段，并利用该段波形特征快速实现血压计算。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

本发明提出一种基于最优波提取算法的快速血压计算方法，包括以下步骤：

步骤1：同时采集一段脉搏波信号和心电信号；

步骤2：对步骤1中的信号分别进行预处理；

步骤3：对步骤2中的信号分别进行特征点检测；

步骤4：对步骤2中的信号分别进行特征值提取；

步骤5：以当前范围内检测出的首个波峰为起点，以相邻两个波峰间的距离为步长，以连续4个波峰长为窗长，提取一个窗体的波形；

步骤6：对步骤5中的波形稳定性进行粗略判断，满足设定阈值则进行步骤7，否则移动一个步长，返回步骤5；

步骤7：对步骤6中的每个波形进行精确判断，满足设定条件则进行步骤8，否则移动一个步长，返回步骤5；

步骤8：根据波形特征，拟合血压方程。

进一步地，本发明所提出的一种基于最优波提取算法的快速血压计算方法，步骤2所述预处理包括，对脉搏波信号进行带通滤波、移动平均处理，对心电信号进行移动平均和一阶差分阈值方法处理。

进一步地，本发明所提出的一种基于最优波提取算法的快速血压计算方法，步骤3所述特征点的检测包括采用滑窗法对脉搏波波峰和波谷的检测，及采用三样条小波检测心电信号的R波峰值检测。

进一步地，本发明所提出的一种基于最优波提取算法的快速血压计算方法，步骤4所提取的特征值包括脉搏波主波高度、主波上升时间、下降沿舒张期时间、重搏波高度、重搏波相对高度、脉搏波传导时间、心电信号R波峰值。