一种可穿戴式中医脉象采集与分析系统技术方案

本发明专利技术属于中医学智能健康检测的技术领域，公开了一种可穿戴式中医脉象采集与分析系统，包括波形采集装置，波形采集装置与智能终端通过数据传输模块通讯，智能终端包括控制器，该控制器与波形分析模块、报告生成模块、显示模块相连，该波形采集装置用于采集被检测人手腕处的脉搏波波形，通过数据传输模块将脉搏波波形传送到智能终端，通过显示模块显示出来，该波形分析模块用于对脉搏波波形进行分析，提取和筛选高影响值特征，识别出对应脉搏波波形的脉象，该报告生成模块用于生成体质状态检测报告，通过显示模块显示出来。利用本发明专利技术的系统能够方便准确地判定被检测人的脉象状况，避免了去医院的繁琐，满足广大普通人群的中医体验与消费需求。

【技术实现步骤摘要】
一种可穿戴式中医脉象采集与分析系统
本专利技术属于中医学智能健康检测的
，具体涉及一种可穿戴式中医脉象采集与分析系统。
技术介绍
脉诊是中医特色诊察方法之一，是获取临床辨证资料的重要手段。《黄帝内经》记载：“按其脉，知其病”，“按尺寸，观浮沉滑湿，而知病所生”，可见中医脉象能够反映人体生理病理的变化。长期以来，传统中医脉诊主要依靠医生的主观意识判断，很大程度上受到医生的专业水平、临床经验、诊断技能等多方面的影响，同时又会受周围环境等因素的干扰，这些不足之处一定程度上阻碍了脉诊的发展与应用。70年代以来，国内外学者进行了脉诊客观化研究，研制了一系列智能脉象检测设备，如ZM型脉象仪、TP-I型舌脉象数字化分析仪、ZBOX-I型舌脉象数字化分析仪与三部脉象检测仪等，取得了一定的成果，但仍存在不足：(1)目前脉象仪主要应用于教学、科研单位，医院应用较少，并且操作复杂，难以推广；(2)脉象仪体积较大，不易携带，很难做到随时随地检测；(3)脉象仪大多需要与计算机相连接，才能完成脉象数据的传输与检测，不能够做到无线或远程传输等。近年来，随着现代科技的发展，可穿戴设备发展迅速，在医疗健康领域表现出强大的应用潜力，如李志强在智能手表上实现心率的检测；梁家政设计了一款基于健康管理系统的智能手表；SeungHeeLee[3]为6岁以下的儿童设计了一款可穿戴设备，与安全网络关联等等，多采用光电传感器进行脉率检测，很少有根据中医医理来进行脉象检测的可穿戴设备，其检测数据的准确性差，不具有指导意义。而对于普通大众来说，要想准确地了解自身的脉象状况，并根据自身的脉象状况进行养生，必须要去医院或者请教专业的医学人员才可以得到，而去医院过程比较繁琐，而寻求专业人士，必须要有资格保证，否则存在受骗的风险，因此，急需要提供一种能够简便准确地了解自身的脉象状况的方法，来满足广大普通人群的消费需要。
技术实现思路
本专利技术提供了一种可穿戴式中医脉象采集与分析系统，解决了现有脉象检测设备体积大、操作复杂、稳定性和准确性差，以及不能实时获取用户自身的脉象信息的问题。本专利技术可通过以下技术方案实现：一种可穿戴式中医脉象采集与分析系统，包括波形采集装置，所述波形采集装置与智能终端通过数据传输模块通讯，所述智能终端包括控制器，所述控制器与波形分析模块、报告生成模块、显示模块相连，所述波形采集装置用于采集被检测人手腕处的脉搏波波形，通过数据传输模块将脉搏波波形传送到智能终端，并通过显示模块显示出来，所述波形分析模块用于对所述脉搏波波形进行分析，提取和筛选高影响值特征，识别出对应脉搏波波形的脉象，所述报告生成模块用于生成体质状态检测报告，并通过显示模块显示出来。进一步，所述波形分析模块包括预处理模块、特征提取模块、特征筛选模块和脉象识别模块，所述预处理模块用于对所述脉搏波波形进行基线漂移处理和去除噪声处理，生成平滑脉搏波波形，所述特征提取模块用于对所述平滑脉搏波波形进行时域特征和血液动力学特征提取，所述特征筛选模块用于对所述时域特征和血液动力学特征进行筛选，找出多个高影响值特征，所述脉象识别模块用于对多个所述高影响值特征进行处理，识别出对应脉搏波波形的脉象。进一步，所述特征筛选模块通过过滤式特征选择法，计算出各个所述时域特征和血液动力学特征对应的影响值，选取影响值高的前四个或者六个作为高影响值特征；所述脉象识别模块通过支持向量基分类模型SVM、K邻近算法KNN、Fisher判别分析或GBDT提升树算法，对四个或者六个所述高影响值特征进行处理，识别出对应脉搏波波形的脉象。进一步，所述高影响值特征包括重搏前波的幅度及其与主波幅度的比值h3/h1、重搏波的幅度及其与主波幅度的比值h4/h1、主波上1/3高度处的宽度值与脉动周期的比值w/t和反射因子Rf，识别出脉搏波波形对应的脉象分别为平脉、弦脉、滑脉和弦滑脉。进一步，所述时域特征包括主波的幅度h1，重搏前波幅度h3，降中峡幅度h4，重搏波的幅度h5，重搏前波的幅度及其与主波幅度的比值h3/h1，重搏波的幅度及其与主波幅度的比值h4/h1，重搏波的幅度及其与主波幅度的比值h5/h1，主波上1/3高度处的宽度值与脉动周期的比值w/t，脉搏波的脉动周期t，脉图起点到主波峰点的时值t1，脉图起始点到降中峡之间的时值t4，降中峡到脉图终止点之间的时值t5，主波上1/3高度处的宽度值w；所述血液动力学特征包括脉搏波波速PWV，反射因子Rf。进一步，所述体质状态检测报告包括被检测人的脉象、对应所述脉象的时域特征和/或血液动力学特征、脉率、血管功能状态、BMI值、生理年龄以及对应的养生建议。进一步，所述波形采集装置采用可穿戴设备形式实现，包括采集模块和数据传输模块，所述采集模块通过脉搏波压力传感器采集被检测人手腕桡动脉处的脉搏波波形，所述数据传输模块用将所述脉搏波波形传送给智能终端，接收控制器下发给波形采集装置的启动采集信号。进一步，所述数据传输模块设置为蓝牙模块，所述脉搏波压力传感器的型号设置为HK-2000H。本专利技术有益的技术效果在于：采用可穿戴设备形式的波形采集装置，利用基于中医医理的脉搏波压力传感器实时进行脉搏波波形检测，并传送给智能终端，再通过波形分析模块对采集到的脉搏波波形进行预处理、特征提取和筛选，获知对应的脉象数据，如脉象，并对用户的血管功能状态、BMI值等指标进行评价，给出养生建议，从而生成体制状况检测报告，并在智能终端上显示出来。利用本专利技术的系统能够方便准确地判定被检测人的脉象状况，避免了去医院的繁琐，满足广大普通人群的中医体验与消费需求。附图说明图1为本专利技术的总体电路连接框图；图2为本专利技术的波形采集装置的结构示意图；图3为本专利技术的体质状态检测报告示意图；其中，1-腕带，2-脉搏波压力传感器的检测端。具体实施方式下面结合附图及较佳实施例详细说明本专利技术的具体实施方式。参照附图1，本专利技术提供了一种可穿戴式中医脉象采集与分析系统，包括波形采集装置，该波形采集装置与智能终端通过数据传输模块通讯，该智能终端包括控制器，该控制器与波形分析模块、报告生成模块、显示模块相连，波形采集装置用于采集被检测人手腕处的脉搏波波形，通过数据传输模块将脉搏波波形传送到智能终端，并在智能终端的显示模块上显示出来，波形分析模块用于对上述脉搏波波形进行分析，提取和筛选高影响值特征，识别出对应脉搏波波形的脉象，该报告生成模块用于生成体质状态检测报告，并在智能终端的显示模块上显示出来。该波形采集装置采用可穿戴设备形式实现，如手环、手表等，参照附图2，包括采集模块和数据传输模块，该采集模块通过脉搏波压力传感器采集被检测人手腕桡动脉处的脉搏波波形，该脉搏波压力传感器采用压阻式，型号为HK-2000H，将其检测端2设置在手环的腕带1靠近桡动脉处，该传感器是一种集成化脉搏传感器，其输出直接为脉搏波波形，在HK-2000G的基础上增加了程控放大电路、信号调理电路、A/D转换电路、滤波电路、串行通信电路等，方便用户集成及二次开发使用。该脉搏波压力传感器的检测原理符合中医诊脉的医理，经实验验证，比传统的光电传感器的测量准确性高，稳定性好，因此，对中医诊断提供可靠的数据来源，具有良好的指导意义。该数据传输模块设置为蓝牙模块，其智能终端如智能手机、IPA本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可穿戴式中医脉象采集与分析系统，其特征在于：包括波形采集装置，所述波形采集装置与智能终端通过数据传输模块通讯，所述智能终端包括控制器，所述控制器与波形分析模块、报告生成模块、显示模块相连，所述波形采集装置用于采集被检测人手腕处的脉搏波波形，通过数据传输模块将脉搏波波形传送到智能终端，并通过显示模块显示出来，所述波形分析模块用于对所述脉搏波波形进行分析，提取和筛选高影响值特征，识别出对应脉搏波波形的脉象，所述报告生成模块用于生成体质状态检测报告，并通过显示模块显示出来。

【技术特征摘要】
1.一种可穿戴式中医脉象采集与分析系统，其特征在于：包括波形采集装置，所述波形采集装置与智能终端通过数据传输模块通讯，所述智能终端包括控制器，所述控制器与波形分析模块、报告生成模块、显示模块相连，所述波形采集装置用于采集被检测人手腕处的脉搏波波形，通过数据传输模块将脉搏波波形传送到智能终端，并通过显示模块显示出来，所述波形分析模块用于对所述脉搏波波形进行分析，提取和筛选高影响值特征，识别出对应脉搏波波形的脉象，所述报告生成模块用于生成体质状态检测报告，并通过显示模块显示出来。2.根据权利要求1所述的可穿戴式中医脉象采集与分析系统，其特征在于：所述波形分析模块包括预处理模块、特征提取模块、特征筛选模块和脉象识别模块，所述预处理模块用于对所述脉搏波波形进行基线漂移处理和去除噪声处理，生成平滑脉搏波波形，所述特征提取模块用于对所述平滑脉搏波波形进行时域特征和血液动力学特征提取，所述特征筛选模块用于对所述时域特征和血液动力学特征进行筛选，找出多个高影响值特征，所述脉象识别模块用于对多个所述高影响值特征进行处理，识别出对应脉搏波波形的脉象。3.根据权利要求2所述的可穿戴式中医脉象采集与分析系统，其特征在于：所述特征筛选模块通过过滤式特征选择法，计算出各个所述时域特征和血液动力学特征对应的影响值，选取影响值高的前四个或者六个作为高影响值特征；所述脉象识别模块通过支持向量基分类模型SVM、K邻近算法KNN、Fisher判别分析或GBDT提升树算法，对四个或者六个所述高影响值特征进行处理，识别出对应脉搏波波形的脉象。4.根据权利要求3所述的可穿戴式中医脉象采集与分析系统，其特征在于：所述高影响值特征包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：李福凤，李雪，钱鹏，傅之越，
申请(专利权)人：上海泰怡健康科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31