專利名稱：用于脈博測氧法的信號處理的制作方法
用于樂:Nf測氧法的信號處理相關(guān)申請的交叉引用本申請要求于2005年9月30日遞交的美國臨時申請第60〃22，257號的優(yōu) 執(zhí)技術(shù)領(lǐng)域本申請涉及/^^在噪聲的情況下確定生物學(xué)脈動信號的脈搏率。jH^h描述 的才iMOft于處S^自1^#測氧傳感器的信號來^#別有用。
背景技術(shù)：
務(wù)^#測氧法(Pulse oximetiy) A^于測量在患者動I^J^中的氧^^度的 無創(chuàng)傷診斷過程。1^#測氧法基于如下原理將來自至少兩個波長的光能傳遞 到光吸to理介質(zhì)，響應(yīng)于所i4^吸絲集^CgJt的(或^ficit^的)發(fā)射光， ^fi十算來自所采集的信號的氧^^度(oxygen saturation level )。典型的脈搏測 氧計(pulse oximeter)具有兩個主J^件附著于患者^Ui的用于采^f言號的傳感器，和用于處理所采集的信號以便確定動樂1^2^#^度和務(wù)^#率的處理單元。不幸的是，傳統(tǒng)的務(wù)j^測氧系醋易受到噪聲的影響，這將導(dǎo)fW樂械 率和氧^p度不穩(wěn)定的讀數(shù)、不準(zhǔn)確的測量以及，的警報。^}##測氧系 統(tǒng)中的信號電平遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于it^樂^f測氧系統(tǒng)中的信號電平，其噪聲尤期帥處 理。發(fā)明內(nèi)容在多個不同的時間偏移(time"Sh股)將在預(yù)先i^的一個函數(shù)集合中所包 ^f^-個函數(shù)與輸入信號進(jìn)行tb^，并JLi^擇與輸入信號最匹配的函齡時間 <^多組合。然后^:匹配函數(shù)的頻率用作輸入信號頻率的最佳估M。


圖l是示出用于確定J^動4言號的射^f率的方法的4匡圖。圖2A是用于與圖1的方法"-^使用的預(yù)定:^率函數(shù)集合(S^PFF)的第 一示例。圖2B是用于與圖1的方法"^^f吏用的S-PFF的第二示例。 圖2C是用于與圖1的方法""^使用的SJTF的第三示例。 圖3是用于與圖1的方法^^使用的S"PFF的第四示例。 圖4示出了輸入信號和從S^PFF選出的匹配函數(shù)。絲實施方式雖然在^c^測氧法的情況下對扭b^Hf的她實施方式進(jìn)鄉(xiāng)述，但是本 發(fā)明也可用在雞情況中，包括但是不「艮于對>^^測|1^針(oximetry probe) 以外的，源獲得的生物學(xué)脈動信號的信號處理。為了#^^^#測氧系統(tǒng)中采集到的信號來計算氧*度(Sp02 )，通常優(yōu) 選的是首先確定信號的脈搏率并定###^置。對于M噪聲的信號中計算正 確的氧^^UM兌，獲得樂^#率和樂^^置的>^角估^ _很重要的。圖1 A^！于通過求解涉及預(yù)定:^率函數(shù)條^ (S^PFF)的最優(yōu)化問JH^t確 ^ 動輸入信號20的脈4f率的tt^r法的4匡圖。脈動輸入信號20和S-PFF 22 i^^數(shù)學(xué)運算器24中用于處理。數(shù)學(xué)運算器24衫UU來將頻率估算問^I^M 最優(yōu)化問題。系統(tǒng)的輸出26是對輸入信號確定的^#率。輸入信號20可以是從源(例如，測W^針)獲得的原始信號，或者其可以 被預(yù)處理。在-HM^實施例中，^AJ^理階段之前通iiit當(dāng)?shù)念A(yù)處理濾波 ^#輸入信號中的DC ,率非常低的^J:去除。去除DC分量能夠確保處理 后的信號在0附i^^動并且具有正的和負(fù)的#。S-PFF是N周期函數(shù)的集合，其用于確定輸入信號的頻率。M的是，將 &PFF函 #成與在戶林望的應(yīng)用中期望的信號(A^入噪聲)勒以，至少 是;^t類似。M的是，基于所期望的輸入信號并J^于所獲得的結(jié)果的所 要求的,^i捧&PFF函數(shù)的頻率范圍、給定的S-PFF中函數(shù)的數(shù)量N以 ;^目繼的頻杖間的步長大小?？苫?^^船的^^中將要it^的信號圖2A ^—S-PFF30的示例，其包括N周期波形31-33的絲，^~個 ^Rr有相似的對稱形狀但是具有不同的頻率frfN。圖2B賴二 S"PFF 40的示 例，其包括N周期波形4143的H^， ^個^^有相似的對稱形狀但是具有 不同的頻率f廣fw。在備逸的實施例中，可以使用數(shù)字S^PFF50，如圖2C所示。 該第三&PFF50也包括N周期波形fi-fN51-53的集合，^~"個^*有相似的模 式^^|_具有不同的頻率。^Eit些實施例中，函數(shù)51-53只肯沐3樣{-1，0，+1}。 ^JD此類型的S-PFF的一個阮點在于，與樹以S"PFF相比，其使得^^亍數(shù)學(xué)運 算更加簡單和快捷。必須強調(diào)的是，圖2A-2C中示出的S-PFF30、 40、 50僅僅 是可使用的S^PFF的示例，而不應(yīng)被^對本發(fā)明的限制。> ^^#測氧法的情況下，^^t理的輸入信號是源于光學(xué)傳感器的生理脈動 信號加上大量噪聲。脈動的頻率對應(yīng)于患者的心率或樂1^^率。由于對于幾乎所 有的患者來說，期望的樂}^#率在^^30至240下(bpm)之間，因此用于脈 搏測氧法的S-PFF的頻率的合適的范圍是從1/2Hz (對應(yīng)于30bpm)至4Hz(對 應(yīng)于240bpm )。由于很多醫(yī)學(xué)應(yīng)用要求以lbpm的準(zhǔn)確度和^f率來確定心率， 用于J^^測氧法的合適的S^PFF將是從30bpm (1/2Hz)到240bpm (4Hz)的 范圍的以lbpm為步長的211個不同頻率(N-211)的集合。如果需要更高的 緒率或精確度，N可以增加JJ1過2U。可選的是，不同頻杖間的步長可以 被iM為非線性的，在較〗頓率時^^]較小的bpm步長，而錄高頻率時^JI 較大的bpm步長(例如，按對數(shù)Mt^化，以實淑目同的百分率精確度)。在測IUt程中，m患者的生^^動信號的形艦常會具有較快的上升時 間和較匱的下降時間。結(jié)果， 一個適于樂jc^測氧法的&PFF將是圖2B所示的 S^PFF40，其Hfe^有較快的上升時間和較慢的下降時間，因此與所期望的信號 ^JL匹配。如Jii^斤解釋的，以lbpm步"^U/2Hz至4Hz的范圍的211個頻 率(即，N = 211)是用于樂^#測氧應(yīng)用的適合的頻^^布示例。但是，在一些 情況下，生理^1^#波形的形狀#^不同(例如，基于特定的生理狀況)，il^T 入波形與S-PFF中的波形不淑WiL匹配時^f吏得性能劣化。因此將多種不 同的波形結(jié)^tA^ &PFF中以應(yīng)對這種差異是有利的。圖3是用于##測氧應(yīng)用的皿的S"PFF60的示例，其一it^f^化以利用不 同的波形對輸入信號進(jìn)行處理。該S"PFF 60包括一個函數(shù)子集這些函 數(shù)具有從30bpm至240bpm的范圍的211個不同的頻率，具有較快的上升時間和^^慢的下降時間，以匹配來自大多數(shù)他泉患者的期望的生理脈動信號。該S-PFF60還包括第二函數(shù)子集64^66,這些函數(shù)具有所述2U個不同頻率中的每 一個頻率，具有較慢的上升時間和較快的下降時間，以匹配來自其波形偏離較 "fi4的'tfeiJi升波形的患者的具有相應(yīng)形狀的生理脈動信號。該&PFF60還包 括第三函數(shù)子集67-69,這些函數(shù)具有所述211個不同頻率中的^"個頻率，具 有匹配的上升時間和下降時間，以匹配來自其波形偏離正常的患者的具有相應(yīng) 形狀的生理務(wù)jc動信號。因此，優(yōu)選的S-PFF 60—共包括633個函數(shù)(3x211)。 應(yīng)當(dāng)注意，在S-PFF60中用于J3^f測氧法的^-""個函數(shù)61-69的合適的機時 間都是3-5秒長。用^^#測氧應(yīng)用的另^^的S-PFF包括 一個函數(shù)子集61-63，這些 函數(shù)具有從30bpm至240bpm的范圍的211個不同頻率，具有;歐快的上升時間 和較慢的下降時間(以匹配來自大多數(shù)他泉患者的期望的生理脈動信號)；和第 二函數(shù)子集67-69，這些函數(shù)具有所述211個不同頻率中的^個頻率，并且具 有匹配的上升時間和下降時間。因M—優(yōu)選S-PFF總共包括422個函數(shù) (2x211)。對于該S-PFF內(nèi)的^-"個函數(shù)61-63、 67-69來說，3-5秒也是合適 的M時間?？蛇x的是，可以增加另外的函數(shù)子集(未示出)以匹配特定的生理狀況。 例如，可以將211個函數(shù)的附加^^添加到上迷多個S-PFF中的一個中，這些 函數(shù)與預(yù)期來自具有功能不全的二尖瓣的患者的生理脈動信號相匹配。(預(yù)期 來自這種患者的波形與來自俛泉患者的波形不同，因為血; :初從左心室流到 左心房內(nèi)。只有在趙了足夠的壓力^，主動脈瓣才會打開)。可選的是，不同的S-PFF可用于不同類型的患者，妙從、兒童、嬰兒 以;SJ臺兒。例如，針對嬰兒，可將S^PFF的頻率范圍偏移到較高頻率(與M 30-240bpm的范圍相t嫩)?，F(xiàn)在回到圖l,輸入信號20包拾潛在的生理脈動信號加上噪聲。該輸入信 號20和S-PFF 22 iiAJ，J處理階段，其包:^L設(shè)計為估算輸入信號的頻率的數(shù) 學(xué)運算器F24,數(shù)學(xué)運算器F將頻剩古算問題轉(zhuǎn)化成最優(yōu)化問題，并且W^ 實5^式有賴于實際應(yīng)用。由于在&PFF的情況下，可以^t典型數(shù)據(jù)l^t 用的訓(xùn)練期間中對數(shù)學(xué)運算器F進(jìn)#^>^匕和測試。^^發(fā)明的"HStt實施例中，數(shù)學(xué)運算器F ^^:U;如下的非線'腿算器(1)F-MAX^ (a"(S^PFFj(t)， I(t-i))+ a2*/2(S-PFFj(t)， I(t-i)) +a3*/3(S-PFFj(t)， I(t-i))...+ an*/n(S-PFFj(t)， I(t-i))} 其中，/r/n是n個線4仏非線性函^iM的齡； S-PFF是預(yù)定^率函數(shù)的H^，如上所逸j是表示從N(注意，n與N無關(guān)W所定義的S-PFF函數(shù)中所選#^| S"PFF 函數(shù)的標(biāo)號；a廣an"斤選輛加權(quán)常數(shù)；嚇絲條I是輸入信號5t是表示S^PFFj和I的特定樣本(即，在時間t的這些函數(shù))的標(biāo)號；以及iA/斤選^ 偏岸M，其表示在函數(shù)&PFFj和輸入信號I之間的當(dāng)前偏移， 數(shù)學(xué)運算器F^W:優(yōu)化問題,在該問題中對最大^i^沐索，如方程(l) 所表示的那樣。以這一方式，將S^PFF中包^^個函數(shù)與許多不同的時間 偏移處的輸入信號相tbi陵，并JL^擇出與輔rA^言號最匹配的函齡時間偏移組合 (即，通it^擇出現(xiàn)最大值的組合)。在不同比較之間的合適的時間偏移粒度 (granularity)是對應(yīng)于一個樣本的偏移。然后使用最匹配的函數(shù)的頻率作為 所述輸入信號的頻率的最佳估雜。例如，如絲求解F過程中，在(j-12， 卜5)處彬'j最大值，這將表示S"PFFu是提供最大值結(jié)果的函數(shù)。這樣，函數(shù) S>PFF12的頻率將,iC^擇作為輸入信號I的頻率用于輸出。在J^4f測氧法的情況 中，所，^#^##率(即，心率)。除了4t^期望的信號使SJTF最優(yōu)化，如上所述，作為F的-^分的函數(shù) /r/n和加權(quán)常數(shù)a廣an可在訓(xùn)練階段^嫂義: f^優(yōu)化，以最4M^合于特定的應(yīng) 用和在該應(yīng)用中所期望的信號特性?？蒦 I妙MLS (平均最小二乘法)或最 大似然法之類的合適的標(biāo)準(zhǔn)最^^/f匕方法iMi^^^匕。^!^it合于^y^f測氧系統(tǒng)中佳用M的633個函數(shù)的&PFF 60 (在圖3中 示出)來確^#率的一^^實施例中，n=3，因 學(xué)運算器F僅僅包括 3個函數(shù)/i、/2和/3。 ^i^一實施例中，函數(shù)/l(y)是通過將函數(shù)S"PFFj與偏移i個樣本的輸入信號I相乘而獲得的乘積之和，并_3>權(quán)常數(shù)",是+ 1，從而得 到如下方禾呈》=St S-PFFj(t)*I(t-i)。函數(shù)/2《》是輸入信號I的i^值I(tu) 之間的差值的和，并>11>權(quán)常數(shù)"2是-1。值^代表函數(shù)S-PFFj(t)的最大值的標(biāo)號。函數(shù)/3《》是輸入信號的錄值I(U^間的差值的和，并J^權(quán)常數(shù)"j也 是-1。值&M樣函數(shù)S^PFFj(t)的最小值的標(biāo)號。^S個函數(shù)的特定集合中，yi主要負(fù)責(zé)估Wr入信號的頻率或者i^f率。函數(shù)/2和/3主要負(fù)責(zé)防jbir入信 號的諧》 率千 率的估算。一^Si^擇了 &PFF內(nèi)的最佳函數(shù),標(biāo)號{^則>(^^^#的最大值的位置而標(biāo) 號{^}^4^#最小值的位置。通it^位于(tj標(biāo)號處的采集信號的值減去位于d)標(biāo)號處的值，即可獲得樂械的振幅。佳月標(biāo)準(zhǔn)測氧方法，可^^I這些值計算可選的是，||1#率和/或樂械的最大#最小值的位置可用于摘選出樂械波 的特定段以用于進(jìn)一步的處理。例如，在|^#測氧系統(tǒng)中， 一旦識別了最大值、 最小值和樂:Mf率，即可定位心動周期的不同階段(因為上，分對應(yīng)于心動周 期的開始階段，而下轉(zhuǎn)分對應(yīng)于心動周期的結(jié)束階段)。從而當(dāng)將對應(yīng)于上升 部分的樣本用于sPo2計算時獲得M的結(jié)果?，F(xiàn)在回到圖4，可通it^^"個心動周期內(nèi)^l大量樣本iMi—步擴Jb^— 方法。在所例示的示例中，iMi^T入信號70具有l(wèi)Hz的頻率，其對應(yīng)于60bpm， 并且具有相對快的上升階^^慢的下降階段。通過:fM SJTF 60 (在圖3中 示出)應(yīng)用JLi^斤述的信號處理^t^,如Jii^斤述4f^擇匹配的60bpm (1Hz) 的函數(shù)7S。如果采^ML夠快以"^秒1^供12次SpCV測量，則將輸入信號70的 樣本71絲到從S"PFF選躺函數(shù)75 ^^吏得能夠區(qū)分心動周期的不同階段。 例如，在輸入信號70的上升階段的樣本可通iii^擇與所選^I函數(shù)75的上升 部分76相對應(yīng)的樣本來識別。在所例示的示例中，樣本71'將被識別為對應(yīng)于 輸入信號70的上 分。該樣本71'將ISi^M于進(jìn)行Sp02計算。法。即4樹于當(dāng)^采集的^f信號振幅較低而噪^電平較高時出現(xiàn)的非常低的 SNRUt^比)值，這一方法也食誠功地計算出##率。雖然該方法^Jiil中 以擬娥樂j^測氧法導(dǎo)出信號確定心率和樂j^置的情況下進(jìn)行了說明，但是 應(yīng)當(dāng)認(rèn)iP肩這些方法還可用于處理，生3S^^信號。jH^卜，上^L/斤述的函數(shù)、頻率、，率、持續(xù)時間以AM率范圍僅M示例，因而不育M皮認(rèn)為是對本發(fā) 明的限制。
權(quán)利要求
1. 一種用于由脈搏測氧輸入信號確定活體的脈搏率的方法，該方法包括如下步驟將在多個不同時間偏移的每一個處的輸入信號與函數(shù)集合中的每個成員進(jìn)行比較，其中所述集合包括具有每分鐘30至240個周期之間的多個不同頻率的函數(shù)；基于在比較步驟中獲得的結(jié)果，從所述集合中選擇與所述輸入信號最匹配的函數(shù)；以及使用所述選擇的函數(shù)的頻率作為活體的脈搏率的估算值。
2、 N5U'j^求l所述的方法,還包括^^斤ii^r入信號中去除DC械率很低的^i:的步驟，其中所述去^^to所^嫩步驟之前旨。
3、 H5U，漆求1所述的方法，其中所述集合中的函數(shù)均具有在約3秒至約 5移-之間的#^時間。
4、 4p^U'J^求3所述的方法，其中所述齡包括至少211個函數(shù)。
5、 如;(5U']^求1所述的方法,其中所述條^中的函數(shù)的頻#照頻率進(jìn)行 分布從而提^^^中至少一個周期的，率。
6、 N5U，漆求1所述的方法，其中所述^包括函數(shù)的第一子集，其中上 升時間短于下降時間，并JL^該第一子集中的所有函數(shù)的形狀都是相似的。
7、 N5U'漆求6所述的方法,其中在第一子集中的函數(shù)的頻^^照頻率進(jìn) 行分布從而提^^t至少一個周期的^f率。
8、 fcp^U'漆求6所述的方法，其中所述^￡包括函數(shù)的第二子集，其中 上升時間與下降時間大致相同，并JL^該第二子集中的所有函數(shù)的形狀都是相似的。
9、 N5U，漆求8所述的方法，其中第—集和第二子集中的函數(shù)的頻# 照頻率進(jìn)行分布從而提^^t至少一個周期的，率。
10、 WU，漆求9所述的方法，其中所迷^￡包括函數(shù)的第三子集， 其中上升時間長于下降時間，并iL^該第三子集中的所有函數(shù)的形^P是相似 的。
11、 fc^'漆求1所述的方法，其中所述1^^步 選##^^于下述公式擬亍F-MAX^a"(S-PFFj(t)， I(t-i))+ a2*/2(S~PFFj(t)， I(t-i)) +a3*/3(S-PFFj(t)， I(t-i))."+ anyn(S~PFFj(t)， I(t-i)》 其中，力-X是n個線')iil非線性函lfc^的l^; S曙PFF是預(yù)定讀率函數(shù)的餘j狄示vy^斤定義的N個S-PFF函數(shù)中選輛S^PFF函數(shù)的標(biāo)號；a廣an"斤選輛加權(quán)常數(shù)；A狄法運條I是輸入信號5t U示S"PFFj和I的特定樣本(即，在時間t時的這些函數(shù))的標(biāo)號； 以及i;l^斤選^J偏詳M，其表示在函數(shù)S-PFFj和輸入信號I之間的當(dāng)前偏移。
12、 ^5U'漆求1所述的方法，其中所述J^^步^i^旨tt于下列 公式來齡F-MAXyW(S-PFFj(t)， I(t-i))-/2(S-PFFj(t)， I(t-i))-/3(S-PFFj(t)， I(t-i))} 其中，函數(shù)/!《》是通過將函數(shù)S-PFFj與偏移i個樣本的輸入信號I相乘得到的乘 積v^K從而得到方程力(^i:tS"PFFj(t"I(t誦i);函數(shù)》是輸入信號I的相繼值I(W之間的差值的和,其中值(tuH^函數(shù) S-PFFj(t)的最大值的才示號；函數(shù)/3《》是輸入信號的相繼值I(U之間的差值的和，其中值(U代表函數(shù) S"PFFj(t)的最小值的標(biāo)號；S-PFF是預(yù)定錢率函數(shù)的錄j ;Uj^^斤定義的N個S-PFF函數(shù)中選#^1 S"PFF函數(shù)的標(biāo)號； I是輸入信號5t是表示S^PFFj和I的特定樣本(即，在時間t時的這些函數(shù))的標(biāo)號； 以及i;l^斤選賴偏雜，其表示在函數(shù)S^PFFj和輸入信號I之間的當(dāng)前偏移。
13、 一種處^^C"^測^TArfl"號的方法，該方法包括知下步驟將在多個不同時間偏移中的[個處的輸入信號與函數(shù)M中的每個成員進(jìn)行》嫩，其中所述|1^包括具有#鐘30至240個周浙t間的多個不同頻率 的函數(shù)；基于在t嫩步驟中獲得的結(jié)果，^^斤述齡中選擇與所述輸入信號最匹配 的函數(shù)；基于與所述選擇的函數(shù)的上升部分在時間上的對準(zhǔn)來識別所i^r入信號的 上，分，以及基于來自在識別步驟中識別的輸入信號的所述部分的一個或多個樣本，計 算氧#度。
14、根據(jù)要求13所述的方法，其中所i^^入信號具有每秒至少12個 樣本的采樣率。
15、根據(jù)要求13所述的方法，還包括A^斤述輸入信號中去除DC g 率很低的^J:的步驟，其中所述去紗絲所述膽步驟之前擬亍。
16、 JtwM'j^求13所述的方法，其中所述集合中的函數(shù)均具有約3秒至 約5秒鐘之間的#^時間。
17、 根據(jù)要求13所述的方法，其中所述H^包括至少211個函數(shù)。
18、 根據(jù)要求13所述的方法，其中所述集合中的函數(shù)的頻，照頻率進(jìn)行分布從而提^^^t至少一個周期的^^率。
19、 根據(jù)要求13所述的方法，其中所述齡包括函數(shù)的第""^集，其 中上升時間短于下降時間，并且該第一子集中的所有函數(shù)的形狀都是相似的。
20、 根據(jù)要求19所述的方法，其中第—集中的函數(shù)的頻^fe照頻率 進(jìn)行分布從而提^Ht至少一個周期的^f率。
21、 根據(jù)權(quán)利19所述的方法，其中所述H^包括函數(shù)的第二子集， 其中上升時間與下降時間大致相同，并且該第二子集中的所有函數(shù)的形狀都是 相似的。
22、 ^根據(jù)要求21所述的方法，其中第—集和第二子集中的函數(shù)的頻 ^fe照頻率進(jìn)行分布從而提m^至少一個周期的^f率。
23、 根據(jù)權(quán)利22所述的方法，其中所述|1^￡包括函數(shù)的第三子集， 其中上升時間長于下降時間，并JL^該第三子集中的所有函數(shù)的形狀都是相似 的。
24、 N5U'J^求13所述的方法，其中所述1^^步#選## ^于下述 公式擬亍F-MAX^C(S-PFFj(t)， I(t-i))+ a2y2(S-PFFj(t)， I(W)) +a3*/3(S-PFFj(t)， I(t-i))...+ aZ/n(S-PFF柳,I(t畫i)" 其中，/r/n是n個線'性或非線性函數(shù)組成的齡； S-PFF是預(yù)定賴率函數(shù)的餘j A^示^M^斤定義的N個S-PFF函數(shù)中選#^| S~PFF函數(shù)的標(biāo)號； ara力斤選輛加權(quán)常數(shù)；I是輸入信號5t U示S-PFFj和I的特定樣本(即，在時間t時的這些函數(shù))的標(biāo)號； 以及i A/斤選輛偏詳M,其表示在函數(shù)S-PFFj和輸入信號I之間的當(dāng)前偏移。
25、 H^'J^求13所述的方法，其中所述》嫩步^^選##1 于下列 公式脅F=MAXMW(S-PFFj(t)， I(t-i))-/2(S-PFFj(t)， I(t-i))-力(S-PFFj(t)， I(t-i))} 其中，函數(shù)/W》是通過將函數(shù)S-PFFj與偏移i個樣本的輸入信號I相乘得到的乘 積#，從而得到方程/由:)，-PFFj(t拜-i);函數(shù)/W》是輸入信號I的相繼值I(tu)之間的差值的和，其中值(tuH化函數(shù) S-PFFj(t)的最大值的標(biāo)號；函數(shù)/4》是輸入信號的相繼值1(U^間的差值的和，其中值(tj^函數(shù) SJTFj(t)的最小值的標(biāo)號；S-PFF是預(yù)定XM率函數(shù)的^;j ;U^示^^斤ii^義的N個S-PFF函數(shù)中選絲S^PFF函數(shù)的標(biāo)號； l是輸入信號；t ^示S"PFFj和I的特定樣本(即，在時間t時的這些函數(shù))的標(biāo)號； 以及i^/斤選輛偏牙M，其表示在函數(shù)&PFFj與輸入信號I之間的當(dāng)前偏移。
26、 一種確^^動輸入信號的頻率的方法，該方法包括如下步驟 將在多個不同時間偏移中的^-個處的輸入信號與函數(shù)條^中的每個成員進(jìn)行比較，其中所述f^包括具有^t所述輸入信號期望的頻率范圍內(nèi)的多個 不同頻率的函數(shù)；基于在比較步驟中獲得的結(jié)果，從所述條^中選擇與所述輸入信號最匹配 的函數(shù)；以及所iii^^函數(shù)的頻^ft為^^vf言號的頻率的估B。
27、 M5U'J^求26所述的方法，還包括>^^斤述輸入信號中去除0€ g 率很低的^*的步驟，其中所述去紗縣所述魄步驟之前緣
28、 如權(quán)矛漆求26所述的方法，其中所述^包括函數(shù)的第一子集，并 且該第""f"集中的所有函數(shù)的形^5是相似的。
29、 如權(quán)矛溪求28所述的方法，其中所述^包括函數(shù)的第二子集，并 且該第二子集中的所有函數(shù)的形;Mp是相似的。
30、 4t^U'決求26所述的方法，其中所述》嫩步 選## 于下述 公式擬亍F-MAX^a^力(S^PFFj(t)， I(t-i))+ a2*/2(S"PFFj(t), I(t國i)) 十C卿)，I(t畫i)). .+ an*/n(S-PFFj(t)， I(t-i)》 其中，力-/n是n個線'賦非線性函l^賦的齡；S-PFF是預(yù)定:^率函數(shù)的^;j ;U^^J斤i^義的N個&PFF函數(shù)中選輛S-PFF函數(shù)的標(biāo)號；a廣an是選樹加權(quán)常數(shù)；A狄法運條I是輸入信號5t是表示&PFFJ和I的特定樣本(即，在時間t時的這些函數(shù))的標(biāo)號； 以及i是選輛偏牙錄，其表示在函數(shù)S-PFFj和輸入信號I之間的當(dāng)前偏移。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于脈搏測氧法的信號處理。公開了一種用于估算脈動信號(包括但是并不限于脈搏測氧信號)的頻率的信號處理技術(shù)。將包含在預(yù)先選擇的函數(shù)的集合中的每一個函數(shù)在許多不同的時間偏移上與輸入信號進(jìn)行比較，并且選擇與輸入信號最匹配的函數(shù)/時間偏移組合。然后將最匹配函數(shù)的頻率用作輸入信號的頻率的最佳估算值。可選的是，一旦已經(jīng)選擇了函數(shù)，該所選擇的函數(shù)的上升部分能夠在時間上與輸入信號的上升部分相關(guān)聯(lián)。然后，基于對從輸入信號的上升部分取得的樣本進(jìn)行氧飽和度的計算，能獲得改進(jìn)的結(jié)果。
文檔編號A61B5/02GK101282685SQ200680035923
公開日2008年10月8日 申請日期2006年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月30日
發(fā)明者G·R·洛厄里, Y·沃斯?fàn)柭?申請人:康曼德公司