一种基于群体算法的脉搏波曲线拟合方法技术

本发明专利技术提供一种基于群体算法的脉搏波曲线拟合方法，采用由可穿戴腕带、力传感器、充放气电路、采集控制模块以及拟合模块组成的便携式脉搏波采集平台采集患者手部桡动脉的脉搏波信号。根据双弹性腔血液的运动特性，采用等效电路模拟血液循环并建立双弹性腔血液动力学模型，然后根据群体算法中的ABC算法得到全局最优解。本发明专利技术的基于群体算法的脉搏波曲线拟合方法可以快速准确的诊断Ⅱ型糖尿病，避免了诊断结果因人主观判断而产生误诊。

【技术实现步骤摘要】
一种基于群体算法的脉搏波曲线拟合方法
本专利技术涉及一种脉搏波曲线拟合方法，具体涉及一种基于群体算法的脉搏波曲线拟合方法
技术介绍
Ⅱ型糖尿病一般发病比较迟缓，多见于成人中老年人。此类病人早期症状不明显，常在明确诊断之前就可发生大血管和微血管并发症。脉诊作为中国传统医学中的一种重要诊断方法，是我国古代医学家长期医疗实践的经验总结。脉象类型可以被用来做某些疾病的重要指标，例如Ⅱ型糖尿病。目前，中医学或者临床工作者主要依靠桡动脉脉搏波来判断心血管健康状态。然而，传统中医脉诊需要医生经过长时间的专业训练，诊断结果因人主观判断而异，从而限制了脉诊的发展。近三十年来，脉诊客观化研究取得了许多有益的成果，为脉象信号分析提供了基础。脉象信息的分析方法随着数学、生物力学、工程学的发展而发展，同时又受到脉象信息检测方法所制约。目前还没有一种快速有效的脉象分析方法专门用于诊断Ⅱ型糖尿病。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术采用了如下技术方案：本专利技术提供了一种群体算法的脉搏波曲线拟合方法，用于将采集的患者本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于群体算法的脉搏波曲线拟合方法，用于将采集的患者手部桡动脉的脉搏波信号进行拟合，其特征在于，包括如下步骤：/n数据采集，采用由可穿戴腕带、力传感器、充放气电路、采集控制模块以及拟合模块组成的便携式脉搏波采集平台采集所述患者手部桡动脉的所述脉搏波信号；/n建立动力学模型，根据双弹性腔血液的运动特性，采用等效电路模拟血液循环并建立双弹性腔血液动力学模型；/n拟合波形，根据群体算法理论拟合所述脉搏波的波形；/n其中，所述等效电路采用感应器L模拟血液的惯性，电容C

【技术特征摘要】
1.一种基于群体算法的脉搏波曲线拟合方法，用于将采集的患者手部桡动脉的脉搏波信号进行拟合，其特征在于，包括如下步骤：
数据采集，采用由可穿戴腕带、力传感器、充放气电路、采集控制模块以及拟合模块组成的便携式脉搏波采集平台采集所述患者手部桡动脉的所述脉搏波信号；
建立动力学模型，根据双弹性腔血液的运动特性，采用等效电路模拟血液循环并建立双弹性腔血液动力学模型；
拟合波形，根据群体算法理论拟合所述脉搏波的波形；
其中，所述等效电路采用感应器L模拟血液的惯性，电容C1和C2模拟所述患者的心脏的左腔室和右腔室，电阻R模拟外周动脉总阻力，将参数R、C1、C2以及L组成向量ai。


2.根据权利要求1所述的基于群体算法的脉搏波曲线拟合方法，其特征在于，
其中，所述便携式脉搏波采集平台还包括安全气囊、气管、讯号放大器、滤波器以及模数转换器。


3.根据权利要求1所述的基于群体算法的脉搏波曲线拟合方法，其特征在于，所述数据采集的具体步骤如下：
预设充气压力并在所述采集控制模块中存储，
采用充放电路对佩戴在所述患者腕部的所述可穿戴腕带施加压力，
一旦所述可穿戴式腕带充气达到所述预设充气压力，则所述采集控制模块就控制所述充放气电路立即停止充气，同时采用所述力传感器采集桡动脉处脉搏波信号，并将采集到的所述脉搏波信号发送给所述拟合模块。


4.根据权利要求1所述的基于群体算法的脉搏波曲线拟合方法，其特征在于，所述建立动力学模型的具体步骤如下：
根据由所述左腔室的主动脉耦合系统等效电路计算其状态方程从而获得主动脉根部血流为QA0，
建立双温克尔模型模拟从主动脉到桡动脉的血流和脉冲波形传输，设系统的输入血流量Qin＝QA0，从而得到四元双弹性腔模型的状态方程：



其中，q是桡动脉的血流，P1和P2分别是主动脉根部和桡动脉的血压，R是外周系统的阻力，C1和C2是主动脉和外周系统的近似总顺应性，L是血流的惯性，和分别为q、P1和P2在时间上的变种。


5.根据权利要求1所述的基于群体算法的脉搏波曲线拟合方法，其特征在于，所述拟合波形的具体步骤如下：
判断获得拟合质量的代价函数，
采用最小二乘法对采集到的所述脉搏波波形进行拟合，获得所述代价函数的均方根f(ai)，
采用群体智能算法中的ABC算法计算获得所述代价函数的组合中的最优解。


6.根据权利要求5所...

【专利技术属性】
技术研发人员：欧阳春，甘中学，林锋，甄俊杰，管宇翔，
申请(专利权)人：复旦大学，
类型：发明
国别省市：上海;31