一種基于脈搏解析的動脈彈性功能評估裝置制造方法
【專利摘要】一種基于脈搏解析的動脈彈性功能評估裝置，包括用于采集受試者的雙側(cè)肢體脈搏信號并與模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊連接的左右通道脈搏信號檢測模塊、計算機以及用于存儲受試者脈搏信號及生成的動脈彈性功能評估報告的數(shù)據(jù)存儲卡，模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)據(jù)存儲卡和打印機均與計算機連接，計算機用于脈搏信號的實時分析、顯示與存儲、打印控制，完成脈搏信號質(zhì)量評估、脈搏信號歸一化、脈搏模板生成及模板解析、子波特征參數(shù)調(diào)整、動脈彈性功能評估和生成評估報告。該裝置可實現(xiàn)對受試者左右側(cè)不同采集位置脈搏信號的實時采集與分析處理，準確評估受試者左右側(cè)肢體的動脈彈性功能。
【專利說明】一種基于脈搏解析的動脈彈性功能評估裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于評估動脈彈性功能的裝置，屬于人體動脈彈性功能無創(chuàng)檢測【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]心腦血管疾病對人體的損害是隱秘的、逐漸的，全身性的，沒有明顯的臨床癥狀，因而被稱為“沉默的疾病”，然而它卻是人類健康的第一殺手。根據(jù)世界衛(wèi)生組織(WHO)公布的數(shù)據(jù)，全世界每年有1600萬人死于心腦血管疾病，占總死亡率的50%以上；我國每年死于心腦血管疾病的總?cè)藬?shù)是260萬人,我國心腦血管疾病的病人絕對數(shù)已居世界首位。在心腦血管病的發(fā)病原因中，動脈硬化是主要原因，它是高血壓、冠心病、急性心肌梗塞、腦中風等心腦血管疾病的發(fā)病基礎(chǔ)，近年研究表明，早在動脈管腔出現(xiàn)明顯狹窄或閉塞性病變之前，動脈彈性功能即已發(fā)生改變。因此早期評估并積極干預(yù)動脈彈性功能異常有助于對心腦血管疾病進行有效防范和治療，其在心腦血管病的“上游防治”中具有重要意義。
[0003]長期以來，臨床上評價動脈彈性功能的主要技術(shù)手段是動脈造影術(shù)，但是該方法是有創(chuàng)檢測，對技術(shù)與設(shè)備條件要求較高，檢查價格較為昂貴，且有可能發(fā)生操作相關(guān)性的不良反應(yīng)(如造影劑過敏與造影劑腎病等)，這些不足之處在很大程度上影響了其在臨床上的廣泛應(yīng)用；更為重要的是，有創(chuàng)性的動脈造影術(shù)只能發(fā)現(xiàn)已經(jīng)發(fā)生明顯管腔狹窄的動脈結(jié)構(gòu)病變，而對動脈結(jié)構(gòu)病變之前的動脈彈性功能檢測幫助有限。目前無創(chuàng)檢測動脈彈性功能的方法主要有三種:第一種是脈搏波傳導速度(pulse wave velocity, PWV)測量法，該種方法通過測定脈搏波 在通過動脈系統(tǒng)時兩固定點間的傳播速度評估動脈彈性，其缺點是計算PWV時需要脈搏波傳播距離，該距離根據(jù)受試者身高、體重信息使用經(jīng)驗公式估算得到，而經(jīng)驗公式是基于人口統(tǒng)計學數(shù)據(jù)，對個體檢測的準確度難以保證；第二種是通過進行脈搏波波形分析，計算反射波增強指數(shù)(augmentation index, AI)來評估動脈彈性功能，但是AI指標的計算很不穩(wěn)定，易受噪聲影響，導致同一受試者前后兩次測量偏差較大；第三種是使用超聲成像手段，直接檢測某個特定動脈的管壁的順應(yīng)性(compliance，C)，該種檢測方法同樣對技術(shù)和設(shè)備條件要求較高，檢測結(jié)果依賴于醫(yī)生的個體判斷，統(tǒng)計穩(wěn)定性不高。另外，上述三種無創(chuàng)檢測動脈彈性功能的方法還有如下共有的不足之處:一是各種指標(PWV，AI，C)的計算多是基于一個或幾個心動周期內(nèi)的脈搏波形，而沒有考慮到不同心動周期內(nèi)脈搏波形變異的影響，而現(xiàn)有研究結(jié)果表明生理信號同時具有短時和長時的變異性，變異性效果對指標穩(wěn)定性的影響不可忽略，因此研究一種將不同心動周期信號變異性考慮在內(nèi)的新的動脈彈性功能無創(chuàng)評估方法尤為必要；二是上述無創(chuàng)檢測方法的計算機分析軟件對脈搏信號質(zhì)量評估環(huán)節(jié)重視不夠，倘若指標計算時使用的一個或幾個心動周期內(nèi)的脈搏波形存在嚴重質(zhì)量問題，會導致計算結(jié)果統(tǒng)計穩(wěn)定性差，脈搏信號質(zhì)量評估是進行脈搏信號醫(yī)學解讀的前提和先決條件，因此，增加脈搏信號質(zhì)量評估環(huán)節(jié)是提高動脈彈性功能無創(chuàng)評估準確度的必要步驟；三是上述無創(chuàng)檢測方法多是固定脈搏信號采集點，動脈彈性評估準則不能隨脈搏檢測點位置的不同而變化，而現(xiàn)有研究表明不同位置的動脈彈性是不同的，使用同一評估準則對不同部位檢測的脈搏信號分析進而評估動脈彈性會帶來評估誤差，因此有必要研究一種可用于多點動脈彈性功能無創(chuàng)評估的技術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明針對現(xiàn)有臨床動脈彈性功能評估技術(shù)的不足，提供一種無創(chuàng)的、檢測準確的基于脈搏解析的動脈彈性功能評估裝置。
[0005]本發(fā)明的基于脈搏解析的動脈彈性功能評估裝置，首先采集受試者雙側(cè)肢體動脈的脈搏波形，然后構(gòu)造脈搏模板，依據(jù)脈搏產(chǎn)生的生理機制，將脈搏模板解析為多個具有明確生理意義的子波，最后利用脈搏解析得到的子波的特征參數(shù)值來評估動脈彈性功能，具體包括以下部分:
[0006]( 1)左通道脈搏信號檢測模塊:與模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊連接，用于采集受試者的左側(cè)脈搏信號，并完成左側(cè)脈搏信號的濾波、去噪和放大；包括依次連接的左通道脈搏傳感器、左通道低通濾波器、左通道高通濾波器和左通道信號放大電路；左通道脈搏傳感器置于下列四個位置中的一個:左側(cè)中指、左側(cè)橈動脈、左側(cè)耳垂和左側(cè)大腳拇趾，分別采集左側(cè)中指脈搏信號、左側(cè)橈動脈脈搏信號、左側(cè)耳垂脈搏信號和左側(cè)大腳拇趾脈搏信號；
[0007]( 2 )右通道脈搏信號檢測模塊:與模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊連接，用于采集受試者的右側(cè)脈搏信號，并完成右側(cè)脈搏信號的濾波、去噪和放大；包括依次連接的右通道脈搏傳感器、右通道低通濾波器、右通道高通濾波器和右通道信號放大電路；右通道脈搏傳感器置于下列四個位置中的一個:右側(cè)中指、右側(cè)橈動脈、右側(cè)耳垂和右側(cè)大腳拇趾，分別采集右側(cè)中指脈搏信號、右側(cè)橈動脈脈搏信號、右側(cè)耳垂脈搏信號和右側(cè)大腳拇趾脈搏信號；
[0008](3)模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊:與計算機連接，用于實現(xiàn)模擬信號到數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換；
[0009](4)數(shù)據(jù)存儲卡:與計算機連接，用于存儲受試者的脈搏信號和生成的評估報告；
[0010](5)計算機:與模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊和數(shù)據(jù)存儲卡連接，用于完成脈搏信號分析和報告存儲；
[0011]上述裝置，首先分別利用左通道脈搏信號檢測模塊和右通道脈搏信號檢測模塊采集受試者的左側(cè)和右側(cè)脈搏信號，采集時間為τ (T ^ 2)分鐘，采集到的脈搏信號進入模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊，經(jīng)模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換后進入計算機進行脈搏信號分析，信號分析包括脈搏信號質(zhì)量評估、脈搏信號歸一化、脈搏模板生成及模板解析、子波特征參數(shù)調(diào)整、動脈彈性功能評估和評估報告生成，具體過程如下；
[0012]①脈搏信號質(zhì)量評估:對左右通道采集的脈搏信號分別進行質(zhì)量評估，生成信號質(zhì)量指數(shù)Index，依據(jù)信號質(zhì)量指數(shù)Index將每一通道脈搏信號質(zhì)量分為以下三類中的一類:質(zhì)量良好、質(zhì)量一般和質(zhì)量差；
[0013]②脈搏信號歸一化:對左右通道采集的脈搏信號分別進行模板歸一化，首先使用基于拋物線權(quán)重的峰值檢測法確定脈搏信號上升支峰值點位置；然后以脈搏信號上升支峰值點位置為參考，確定脈搏信號上升支起點位置，上升支起點位置即為一個心動周期脈搏信號的起始時刻；然后依據(jù)脈搏信號上升支起點位置將T分鐘脈搏信號分割為若干個單一心動周期內(nèi)的脈搏波形，對每個心動周期脈搏波形進行時間和幅度歸一化處理；
[0014]③脈搏模板生成及模塊解析:使用相干平均法對步驟②獲得的經(jīng)過時間和幅度歸一化的所有單一心動周期內(nèi)脈搏信號進行相干平均，得到脈搏模板；然后定義Μ(3^M^ 5)個高斯函數(shù)代表有明確生理意義的脈搏子波，使用M個高斯函數(shù)的疊加之和擬合脈搏模板，并用平均絕對值誤差MAE衡量擬合精度，使用粒子群算法對高斯函數(shù)的特征參數(shù)向量進行尋優(yōu)，確定各子波的特征參數(shù)值；
[0015]④子波特征參數(shù)調(diào)整:動脈彈性功能評估需要使用第1個高斯函數(shù)和第2個高斯函數(shù)的特征參數(shù)，第1個高斯函數(shù)代表前向波，第2個高斯函數(shù)代表主反射波，所以根據(jù)受試者的年齡和血壓值對步驟③獲得的前向波和主反射波的特征參數(shù)進行調(diào)整，降低不同年齡、血壓因素對動脈彈性功能評估準確性的影響；
[0016]⑤動脈彈性功能評估:利用步驟④獲得的前向波和主反射波的特征參數(shù)對動脈彈性功能進行評估，根據(jù)采集的信號是左右側(cè)中指脈搏信號、左右側(cè)橈動脈脈搏信號、左右側(cè)耳垂脈搏信號還是左右側(cè)大腳拇趾脈搏信號，選取評估準則；
[0017]⑥評估報告生成:生成受試者左右側(cè)肢體動脈彈性功能無創(chuàng)評估報告。
[0018]報告采用圖片格式生成，自上而下包含4部分信息:第1部分為受試者基本信息，包括姓名、年齡、身高、體重、收縮壓、舒張壓和心率數(shù)值；第2部分為去除基線漂移后的左右側(cè)脈搏波形，脈搏信號采集位置和脈搏信號質(zhì)量信息顯示在波形上方;第3部分為左右側(cè)脈搏模板信號及模板解析后得出的高斯函數(shù)(子波波形)，子波按照中心位置從左到右依次為1個前向波、1個主反射波和依據(jù)子波個數(shù)設(shè)置不同而不同的1-3個次反射波，如果某一側(cè)脈搏信號是“質(zhì)量差”類型，則該側(cè)對應(yīng)脈搏模板及脈搏解析結(jié)果為空；第4部分為左右側(cè)動脈彈性功能評估結(jié)果，如果某一側(cè)脈搏信號是“質(zhì)量差”類型，則該側(cè)對應(yīng)動脈彈性功能評估結(jié)果為空。
[0019]上述步驟①中，對脈搏信號進行質(zhì)量評估，生成信號質(zhì)量指數(shù)Index，依據(jù)信號質(zhì)量指數(shù)Index將每一通道脈搏信號質(zhì)量分為三類的方法如下:初始化脈搏信號質(zhì)量指數(shù)lndex=0 ;首先采用高通濾波去除T分鐘脈搏信號中的基線漂移，截止頻率設(shè)定在0.05Hz ；然后檢測去除基線漂移后的脈搏信號的最大值，以該最大值的50%作為閾值，并將去除基線漂移后的脈搏信號按T/10分鐘一段劃分為10段，若其中某段信號不存在超過該閾值的時間點，則信號質(zhì)量指數(shù)Index值自動加1 ;然后采用樣本熵算法檢測脈搏信號中是否存在強噪聲，仍將去除基線漂移后的脈搏信號按T/10分鐘一段劃分為10段，計算每段信號的樣本熵值，若其中某段信號樣本熵值超過1.5，則信號質(zhì)量指數(shù)Index值自動加1 ;最后依據(jù)信號質(zhì)量指數(shù)Index值對脈搏信號質(zhì)量進行評估，若Index ( 2，則判斷為“質(zhì)量良好”，若2〈Index〈8，則判斷為“質(zhì)量一般”，若Index≥8，則判斷為“質(zhì)量差”。
[0020]計算每段(T/10分鐘)脈搏信號樣本熵值的方法如下:該段脈搏信號首先被重采樣為500點固定長度,設(shè)重采樣后的信號為dataHxi, x2,…，x500}，對data進行時間序列相空間重構(gòu)，依次取m個連續(xù)點組成矢量Ym(i) = [Xi, xi+1,…，xi+m_J , i=l~500_m+l,定義矢量Ym(i)與 Ym(j)之間的距離(1(￥111(；0，￥111(]_))=11^(|叉1+151」+15|),其中 j=l ~500-m+l,設(shè)定閾值r=0.2X σ χ，其中σ χ為時間序列data的標準差，對于500_m+l個m維矢量，統(tǒng)計不包含元素Ym(i)在內(nèi)的500-m個矢量中與元素￥?1(1)的距離小于閾值r的元素數(shù)目，記為模板匹配數(shù)Km(i)，并計算Km(i)與距離總數(shù)500-m的比值，記為B'm(i) = ^,,(/)/(500-//0對所有的
i=l~500-m+l^D".、的均值，記為
【權(quán)利要求】
1.一種基于脈搏解析的動脈彈性功能評估裝置，其特征是，包括以下部分: (I)左通道脈搏信號檢測模塊:與模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊連接，用于采集受試者的左側(cè)脈搏信號，并完成左側(cè)脈搏信號的濾波、去噪和放大；包括依次連接的左通道脈搏傳感器、左通道低通濾波器、左通道高通濾波器和左通道信號放大電路；左通道脈搏傳感器置于下列四個位置中的一個:左側(cè)中指、左側(cè)橈動脈、左側(cè)耳垂和左側(cè)大腳拇趾，分別采集左側(cè)中指脈搏信號、左側(cè)橈動脈脈搏信號、左側(cè)耳垂脈搏信號和左側(cè)大腳拇趾脈搏信號； (2 )右通道脈搏信號檢測模塊:與模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊連接，用于采集受試者的右側(cè)脈搏信號，并完成右側(cè)脈搏信號的濾波、去噪和放大；包括依次連接的右通道脈搏傳感器、右通道低通濾波器、右通道高通濾波器和右通道信號放大電路；右通道脈搏傳感器置于下列四個位置中的一個:右側(cè)中指、右側(cè)橈動脈、右側(cè)耳垂和右側(cè)大腳拇趾，分別采集右側(cè)中指脈搏信號、右側(cè)橈動脈脈搏信號、右側(cè)耳垂脈搏信號和右側(cè)大腳拇趾脈搏信號； (3)模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊:與計算機連接，用于實現(xiàn)模擬信號到數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換； (4)數(shù)據(jù)存儲卡:與計算機連接，用于存儲受試者的脈搏信號和生成的評估報告； (5 )計算機:與模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊和數(shù)據(jù)存儲卡連接，用于完成脈搏信號分析和報告存儲； 上述裝置，首先分別利用左通道脈搏信號檢測模塊和右通道脈搏信號檢測模塊采集受試者的左側(cè)和右側(cè)脈搏信號，采集時間為T分鐘，T ^ 2，采集到的脈搏信號進入模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊，經(jīng)模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換后進入計算機進行脈搏信號分析，信號分析包括脈搏信號質(zhì)量評估、脈搏信號歸一化、脈搏模板生成及模板解析、子波特征參數(shù)調(diào)整、動脈彈性功能評估和評估報告生成，具體過程如下； ①脈搏信號質(zhì)量評估:對左`右通道采集的脈搏信號分別進行質(zhì)量評估，生成信號質(zhì)量指數(shù)Index，依據(jù)信號質(zhì)量指數(shù)Index將每一通道脈搏信號質(zhì)量分為以下三類中的一類:質(zhì)量良好、質(zhì)量一般和質(zhì)量差； ②脈搏信號歸一化:對左右通道采集的脈搏信號分別進行模板歸一化，首先使用基于拋物線權(quán)重的峰值檢測法確定脈搏信號上升支峰值點位置；然后以脈搏信號上升支峰值點位置為參考，確定脈搏信號上升支起點位置，上升支起點位置即為一個心動周期脈搏信號的起始時刻；然后依據(jù)脈搏信號上升支起點位置將T分鐘脈搏信號分割為若干個單一心動周期內(nèi)的脈搏波形，對每個心動周期脈搏波形進行時間和幅度歸一化處理； ③脈搏模板生成及模塊解析:使用相干平均法對步驟②獲得的經(jīng)過時間和幅度歸一化的所有單一心動周期內(nèi)脈搏信號進行相干平均，得到脈搏模板；然后定義M個高斯函數(shù)代表有明確生理意義的脈搏子波，3 < M < 5，使用M個高斯函數(shù)的疊加之和擬合脈搏模板，并用平均絕對值誤差MAE衡量擬合精度，使用粒子群算法對高斯函數(shù)的特征參數(shù)向量進行尋優(yōu)，確定各子波的特征參數(shù)值； ④子波特征參數(shù)調(diào)整:動脈彈性功能評估需要使用第I個高斯函數(shù)和第2個高斯函數(shù)的特征參數(shù)，第I個高斯函數(shù)代表前向波，第2個高斯函數(shù)代表主反射波，所以根據(jù)受試者的年齡和血壓值對步驟③獲得的前向波和主反射波的特征參數(shù)進行調(diào)整，降低不同年齡、血壓因素對動脈彈性功能評估準確性的影響； ⑤動脈彈性功能評估:利用步驟④獲得的前向波和主反射波的特征參數(shù)對動脈彈性功能進行評估，根據(jù)采集的信號是左右側(cè)中指脈搏信號、左右側(cè)橈動脈脈搏信號、左右側(cè)耳垂脈搏信號還是左右側(cè)大腳拇趾脈搏信號，選取評估準則； ⑥評估報告生成:生成受試者左右側(cè)肢體動脈彈性功能無創(chuàng)評估報告。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于脈搏解析的動脈彈性功能評估裝置，其特征是，所述步驟①中，對脈搏信號進行質(zhì)量評估，生成信號質(zhì)量指數(shù)Index，依據(jù)信號質(zhì)量指數(shù)Index將每一通道脈搏信號質(zhì)量分為三類的方法如下: 初始化脈搏信號質(zhì)量指數(shù)Index=O ;首先采用高通濾波去除T分鐘脈搏信號中的基線漂移，截止頻率設(shè)定在0.05Hz ;然后檢測去除基線漂移后的脈搏信號的最大值，以該最大值的50%作為閾值，并將去除基線漂移后的脈搏信號按T/10分鐘一段劃分為10段，若其中某段信號不存在超過該閾值的時間點，則信號質(zhì)量指數(shù)Index值自動加I ;然后采用樣本熵算法檢測脈搏信號中是否存在強噪聲，仍將去除基線漂移后的脈搏信號按T/10分鐘一段劃分為10段，計算每段脈搏信號的樣本熵值，若其中某段信號樣本熵值超過1.5，則信號質(zhì)量指數(shù)Index值自動加I ;最后依據(jù)信號質(zhì)量指數(shù)Index值對脈搏信號質(zhì)量進行評估，若Index ( 2，則判斷為“質(zhì)量良好”，若2〈Index〈8，則判斷為“質(zhì)量一般”，若Index≥8，則判斷為“質(zhì)量差”。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于脈搏解析的動脈彈性功能評估裝置，其特征是，所述計算每段脈搏信號樣本熵值的方法如下: 該段脈搏信號首先被重采樣為500點固定長度，設(shè)重采樣后的信號為data= {x” x2,...，X500I，對data進行時間序列相空間重構(gòu)，依次取m個連續(xù)點組成矢量Ym(i) = [Xi, xi+1,…，xi+m-J，i=l~500-m+l,定義矢量Ym⑴與Ym (j)之間的距離d (Ym (i), Ym(j)) =max (I xi+k-xJ+k I)，其中 j=l ~500-m+l，設(shè)定閾值 r=0.2 X。x，其中 σ x 為時間序列data的標準差,對于500-m+l個m維矢量,統(tǒng)計不包含元素Ym(i)在內(nèi)的500_m個矢量中與元素Ym(i)的距離小于閾值r的元素數(shù)目，記為模板匹配數(shù)Km(i)，并計算KJi)與距離總數(shù)500-m的比值，記為
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于脈搏解析的動脈彈性功能評估裝置，其特征是，所述步驟②中，使用基于拋物線權(quán)重的峰值檢測法確定脈搏上升支峰值點位置并確定上升支起點位置的具體方法如下: 設(shè)脈搏信號為P (t)，首先對脈搏信號進行低通濾波，截止頻率設(shè)為35Hz，濾波后信號記為q(t);然后生成長度為20點的線性序列Ii1= [1，0.95，0.9，0.85，…，0.05]，令序列k2為序列h的平方根序列，令序列k3為序列k2的翻轉(zhuǎn)序列，則拋物線權(quán)重向量通過w=[k3，I, k2]得到，為41點序列；然后將該拋物線權(quán)重向量w依次與濾波后的脈搏信號q(t)逐點做相關(guān)，得到相關(guān)信號r(t);然后將T分鐘時間長度的相關(guān)信號r(t)按T/10分鐘一段劃分為10段，選取每段中的最大值并計算這些最大值的均值，以均值的80%作為閾值確定r (t)中高于此閾值的區(qū)域即為脈搏信號上升支峰值點區(qū)域，在此區(qū)域中尋找最大值作為脈搏上升支峰值點位置；最后設(shè)置0.15秒的時間窗口，以脈搏信號上升支峰值點位置為時間窗口的終止，尋找每個脈搏信號上升支峰值點位置對應(yīng)0.15秒時間窗口內(nèi)信號的最小值點，該最小值位置即為脈搏信號上升支起點位置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于脈搏解析的動脈彈性功能評估裝置，其特征是，所述步驟②中，對每個心動周期脈搏波形進行長度和幅度歸一化處理的方法如下: 提取前后相鄰的脈搏信號上升支起點之間的脈搏信號片段記為V1 (n)，V1(Ii)即為單一心動周期脈搏信號，其中1=1，2，…，L，L為心動周期數(shù)，η表示該心動周期內(nèi)脈搏的第η個采樣點；首先將LfVl(n)都伸縮到1000點固定信號長度，即為長度歸一化，此時V1 (η)中的n=!，2，...，1000 ;然后對長度歸一化的~⑴，利用公式
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于脈搏解析的動脈彈性功能評估裝置，其特征是，所述步驟③中，使用相干平均法獲得脈搏模板的方法如下:對步驟②獲得的經(jīng)過時間和幅度歸一化的所有單一心動周期內(nèi)脈搏信號W1 (η)，計算L個心動周期的相干平均信號
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于脈搏解析的動脈彈性功能評估裝置，其特征是，所述步驟③中，使用M個高斯函數(shù)擬合脈搏模板并用MAE表征擬合精度的方法是: 首先定義高斯函數(shù)形式如下
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于脈搏解析的動脈彈性功能評估裝置，其特征是，所述步驟③中，使用粒子群算法對高斯函數(shù)的特征參數(shù)向量進行尋優(yōu)，確定各子波的特征參數(shù)值的方法是: 特征參數(shù)向量χ使用粒子群優(yōu)化算法尋優(yōu)得到，使用MAE控制粒子群優(yōu)化算法的迭代終止條件；首先定義尋優(yōu)空間維數(shù)D=3M，D即為特征參數(shù)向量χ的長度，使用P代表粒子個數(shù)，其中第P個粒子，I≤P≤P，具有如下3個屬性:當前速度值向量
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于脈搏解析的動脈彈性功能評估裝置，其特征是，所述步驟④中，根據(jù)受試者的年齡和血壓值對步驟③獲得的前向波和主反射波的特征參數(shù)進行調(diào)整的方法如下: 使用下述公式對前向波和主反射波的6個特征參數(shù)值進行更新:
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于脈搏解析的動脈彈性功能評估裝置，其特征是，所述步驟⑤中，利用步驟④獲得的前向波和主反射波的特征參數(shù)對動脈彈性功能進行評估的方法如下:若前向波和主反射波的6個特征參數(shù)同時滿足以下3個條件則動脈彈性功能評估為“彈性好”:嗔(μ H1, C2-C1 ^ Uci m V2ZV1;若前向波和主反射波的6個特征參數(shù)同時滿足以下3個條件則動脈彈性功能評估為“彈性差”:≥μ H2, C2-C1≤μ。2和W2/W1^ μΙ2 ;其余情況下動脈彈性功能評估為“彈性一般”;根據(jù)采集的信號是左右側(cè)中指脈搏信號、左右側(cè)橈動脈脈搏信號、左右側(cè)耳垂脈搏信號還是左右側(cè)大腳拇趾脈搏信號的不同，選擇不同的評估準則參數(shù)，具體設(shè)置如下表；
【文檔編號】A61B5/02GK103690152SQ201410003824
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2014年1月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月6日
【發(fā)明者】劉澄玉 申請人:山東大學