[发明专利]一种基于CNN-BiLSTM的中心动脉压波形重构的系统及方法

权利要求书

1.一种基于CNN-BiLSTM的中心动脉压波形重构的系统，其特征在于，包括有数据采集控制模块、桡动脉血压测量模块、指动脉血压测量模块、数据处理模块、中心动脉压计算模块和数据显示模块；

所述数据采集控制模块用以控制其他模块进行顺序测量和处理；

所述桡动脉血压测量模块用以采集桡动脉的脉动信号，并进行滤波和放大处理，形成桡动脉压信号传输给数据处理模块；

所述指动脉血压测量模块用以采集连续的人体指动脉血压信号，并进行滤波和放大处理，形成指动脉压信号传输给数据处理模块；

所述数据处理模块用以形成指动脉平均压与舒张压(MAP/DBP)，并对桡动脉压信号进行校准，将校准后的桡动脉压信号传递给中心动脉压测量模块，将指动脉压、桡动脉压以及基本参数一传递给数据显示模块；

所述中心动脉压测量模块通过CNN-BILSTM神经网络获得中心动脉压的重构波形，并计算中心动脉的收缩压、舒张压和平均压，将桡动脉血压波形、中心动脉压波形和基本参数二输出至数据显示模块；

所述数据显示模块用以对指动脉压波形、桡动脉压波形、重构中心动脉压、基本参数一和基本参数二进行图文显示；

所述CNN-BILSTM神经网络由一维CNN卷积层、Bi-LSTM和全连接层串联而成；CNN-BILSTM神经网络的输入X_t为桡动脉压波形信号，通过多组并联的一维CNN卷积运算得到包含血压波形局部特征的特征张量，由Concat函数实现张量叠加得到波形特征X′_m；再送入Bi-LSTM实现对血压波形全局特征的学习，最后经过全连接层获得中心动脉压重建波形Y_t。

2.根据权利要求1所述的一种基于CNN-BiLSTM的中心动脉压波形重构的系统，其特征在于，所述桡动脉血压测量模块至少由压电传感器、第一导线和第一血压信号处理电路组成；

所述压电传感器用以获得桡动脉的脉动信号；

所述第一导线用以将脉动信号传输给第一血压信号处理电路；

所述第一血压信号处理电路用以完成脉动信号的滤波和放大处理，并将处理后的桡动脉压信号通过数据采集控制模块传递给数据处理模块。

3.根据权利要求2所述的一种基于CNN-BiLSTM的中心动脉压波形重构的系统，其特征在于，所述指动脉血压测量模块至少由局部加压式袖带装置、第二导线和第二血压信号处理电路组成；

所述局部加压式袖带用以获得连续的人体指动脉血压信号；

所述第一导线用以将指动脉血压信号传输给第二血压信号处理电路；

所述第二血压信号处理电路用以完成指动脉血压信号的滤波和放大处理，并将处理后的指动脉压信号通过数据采集控制模块传递给桡动脉压校准模块和数据显示模块。

4.根据权利要求3所述的一种基于CNN-BiLSTM的中心动脉压波形重构的系统，其特征在于，所述数据采集控制模块控制指动脉血压测量模块的启动和终止控制和袖带充放气控制、桡动脉血压测量模块的数据采集，并将其数据输出给数据处理模块。

5.根据权利要求1所述的一种基于CNN-BiLSTM的中心动脉压波形重构的系统，其特征在于，所述基本参数一为指动脉平均压与舒张压。

6.根据权利要求1所述的一种基于CNN-BiLSTM的中心动脉压波形重构的系统，其特征在于，所述数据处理模块至少由指动脉压处理电路与桡动脉压校准电路构成；

所述指动脉压处理电路用以接收来自桡动脉血压测量模块的桡动脉压信号与指动脉血压测量模块的指动脉压信号，并对其进行处理，获得指动脉平均压与舒张压(MAP/DBP)，将指动脉平均压与舒张压传输给桡动脉压校准电路；

所述桡动脉压校准电路根据指动脉平均压与舒张压为桡动脉压进行校准并将校准后的桡动脉压信号传递给中心动脉压测量模块，将指动脉压、桡动脉压以及基本参数传递给数据显示模块。

7.根据权利要求1所述的一种基于CNN-BiLSTM的中心动脉压波形重构的系统，其特征在于，所述基本参数二为中心动脉的收缩压、平均压和舒张压。