一种临床生命信号检测方法、系统及存储介质技术方案

本发明专利技术提供了一种临床生命信号检测方法、系统及存储介质，属于超声波技术领域，该方法包括以下步骤：向待检测目标发射连续波信号；接收待检测目标反射后的回波信号；对回波信号与连续波信号进行处理，得到中频信号；基于中频信号，利用快速傅里叶变换FFT估计待检测目标位置所在距离区间上相位信号；分离相位信号中的呼吸和心跳信号；通过呼吸和心跳信号计算呼吸频率和心跳频率。与传统的接触式方法相比，本发明专利技术提供的非接触式的生命信号检测方法在检测距离、检测时间、被检测者的使用体验等方面有明显的优势，无需接触检测设备便可以远距离、长时间监测呼吸和心跳等生命信号。长时间监测呼吸和心跳等生命信号。长时间监测呼吸和心跳等生命信号。

【技术实现步骤摘要】
一种临床生命信号检测方法、系统及存储介质


[0001]本专利技术属于超声波
，具体涉及一种临床生命信号检测方法、系统及存储介质。

技术介绍

[0002]生物医学信号是人体生命信息的集中体现，是窥视生命现象的一个窗口。生命信号作为现代化医疗检测中的重要指标，能够为医生提供可靠的诊断和治疗依据。现有的测量设备大多是基于接触式检测的仪器，在临床应用上，大部分采用的都是通过穿戴式传感器或粘贴式电极直接接触人体来实现的传统生命信号检测办法，穿戴式传感器和粘贴式电极都需要贴在病人的身体上进行监测。
[0003]目前国内多参数监护设备主要分两大类：高端监护设备和中低端监护设备，高低端的区别主要在于系统处理单元及各模块处理单元的变化。虽然国内监护仪发展迅速，但是我国监护仪产业存在着不少的问题，如整体水平低、竞争力不足、受经济水平和医疗水平差异化明显。监护仪本身功能单一，多为CRT显示，体积较大，移动不方便，如今基本上还是靠生产低端的监护仪为主，国内医院普遍使用的监护仪依赖国外进口，由于进口仪器价格昂贵，也造成在中小医院推广难的问题。
[0004]对于需要长时间持续监测的患者来说，接触式的检测方法有些时候并不方便。

技术实现思路

[0005]为了克服上述现有技术存在的不足，本专利技术提供了一种临床生命信号检测方法、系统及存储介质。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0007]一种临床生命信号检测方法，包括以下步骤：
[0008]向待检测目标发射连续波信号；
[0009]接收待检测目标反射后的回波信号；
[0010]对所述回波信号与连续波信号进行处理，得到多个中频信号；
[0011]根据多个所述中频信号确定待检测目标所在位置；
[0012]提取待检测目标所在位置与连续波发射位置所在距离区间上的相位信号；
[0013]分离所述相位信号中的呼吸和心跳信号；
[0014]通过所述呼吸和心跳信号计算呼吸频率和心跳频率。
[0015]优选地，所述通过对所述回波信号与连续波信号进行处理得到多个中频信号，具体包括以下步骤：
[0016]对所述回波信号与连续波信号进行混频得到混频信号；
[0017]利用低通滤波器滤除所述混频信号中的高频分量；
[0018]对去除高频分量后的混频信号进行采样和基带信号处理，得到多个中频信号。
[0019]优选地，基于所述中频信号，所述根据多个所述中频信号确定待检测目标所在位
置，具体包括以下步骤：
[0020]将多个所述中频信号构成一个二维矩阵，其中包含采样点的一个扫频时间维度，即为快时间域；多个中频信号累积的维度构成慢时间域；
[0021]对快时间域单个中频信号的采样点进行快速傅里叶变换FFT获取中频信号频谱，其频谱峰值对应不同距离的待检测目标。
[0022]优选地，所述提取待检测目标所在位置与连续波发射位置所在距离区间上的相位信号，具体包括：
[0023]利用FFT去除待检测目标所在位置；
[0024]利用反正切解调方法恢复生命信号的相位信号ψ(t)，即：
[0025]ψ(t)＝arctan(I(t)/Q(t))
[0026]式中，I(t)和Q(t)分别表示I和Q两路回波信号。
[0027]优选地，在分离所述相位信号中的呼吸和心跳信号之前，对相位信号进行差分和去噪处理，具体包括：
[0028]采用分段线性插值方法去除噪声对相位的影响，当相位差分值大于给定的阙值时，则采用分段线性内插值替代原先相位差分值；定义区间[k
i
，k
i+1
]上的子插值多项式F
i
为：
[0029][0030]式中，k
i
表示相位信号f(k)的第i个采样点，则在整个区间[k
i
，k
n
]上的插值函数F(k)为：
[0031][0032]其中，l
i
(k)的定义如下：
[0033][0034]优选地，利用HR带通滤波器从频域上对所述相位信号中的呼吸和心跳信号进行分离。
[0035]优选地，通过所述呼吸和心跳信号计算呼吸频率和心跳频率，具体为：选取呼吸频率和心跳频率所在的频率区间上幅度最大的频率作为呼吸和心跳信号的频率，再将该频率乘以60，即得到待检测目标每分钟的呼吸频率和心跳频率。
[0036]本专利技术还提供一种一种临床生命信号检测系统，其特征在于，包括：
[0037]IWR1642雷达板，用于向待检测目标发射连续波信号，并接收待检测目标反射后的回波信号，再对所述回波信号与连续波信号进行处理，得到中频信号；
[0038]信号处理模块，用于根据多个所述中频信号确定待检测目标所在位置；提取待检测目标所在位置与连续波发射位置所在距离区间上的相位信号；分离所述相位信号中的呼
吸和心跳信号；通过所述呼吸和心跳信号计算呼吸频率和心跳频率；
[0039]数据存储模块，用于存储所述信号处理模块的计算结果。
[0040]本专利技术还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述所述的临床生命信号检测方法。
[0041]本专利技术提供的临床生命信号检测方法及系统具有以下有益效果：
[0042](1)本专利技术通过向待检测目标发射连续波信号，并对接收到的回波信号进行处理，达到了无接触检测的目的，使检测人员避免接触病毒，提高安全性。
[0043](2)与传统的接触式方法相比，非接触式的生命信号检测方法在检测距离、检测时间、被检测者的使用体验等方面有明显的优势，无需接触检测设备便可以远距离、长时间监测呼吸和心跳等生命信号。
[0044](3)避免因生命信号检测造成的点对点接触，减少病毒传播途径，在保护待检测者生命安全的同时，也为医疗人员提供安全保障，集合了高效、清洁、安全的检测特征，方便移动，不仅可以应用于防疫医疗检测，也能够适用于慢性病患者或老人居家呼吸心跳等健康体征监测。
附图说明
[0045]为了更清楚地说明本专利技术实施例及其设计方案，下面将对本实施例所需的附图作简单地介绍。下面描述中的附图仅仅是本专利技术的部分实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0046]图1为本专利技术提供的临床生命信号检测方法的流程图；
[0047]图2为本专利技术实施例1提供的临床生命信号检测方法的流程图。
具体实施方式
[0048]为了使本领域技术人员更好的理解本专利技术的技术方案并能予以实施，下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。
[0049]本专利技术提供了一种临床生命信号检测方法，具体如图1所示，包括以下步骤：本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种临床生命信号检测方法，其特征在于，包括：向待检测目标发射连续波信号；接收待检测目标反射后的回波信号；对所述回波信号与连续波信号进行处理，得到多个中频信号；根据多个所述中频信号确定待检测目标所在位置；提取待检测目标所在位置与连续波发射位置所在距离区间上的相位信号；分离所述相位信号中的呼吸和心跳信号；通过所述呼吸和心跳信号计算呼吸频率和心跳频率。2.根据权利要求1所述的临床生命信号检测方法，其特征在于，所述通过对所述回波信号与连续波信号进行处理得到多个中频信号，具体包括以下步骤：对所述回波信号与连续波信号进行混频得到混频信号；利用低通滤波器滤除所述混频信号中的高频分量；对去除高频分量后的混频信号进行采样和基带信号处理，得到多个中频信号。3.根据权利要求2所述的临床生命信号检测方法，其特征在于，基于所述中频信号，所述根据多个所述中频信号确定待检测目标所在位置，具体包括以下步骤：将多个所述中频信号构成一个二维矩阵，其中包含采样点的一个扫频时间维度，即为快时间域；多个中频信号累积的维度构成慢时间域；对快时间域单个中频信号的采样点进行快速傅里叶变换FFT获取中频信号频谱，其频谱峰值对应不同距离的待检测目标。4.根据权利要求3所述的临床生命信号检测方法，其特征在于，所述提取待检测目标所在位置与连续波发射位置所在距离区间上的相位信号，具体包括：利用FFT去除待检测目标所在位置；利用反正切解调方法恢复生命信号的相位信号ψ(t)，即：ψ(t)＝arctan(I(t)/Q(t))式中，I(t)和Q(t)分别表示I和Q两路回波信号。5.根据权利要求1所述的临床生命信号检测方法，其特征在于，在分离所述相位信号中的呼吸和心跳信号之前，对相位信号进行差分和去噪处理，具体包括：采用分段线性插值方法去除...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴佳乐，贾晓强，闫佳辉，常彦龙，罗聪，
申请(专利权)人：内蒙古工业大学，
类型：发明
国别省市：