一种血压动脉波形图信号伪差识别及信号质量评估方法技术

本发明专利技术提供一种血压动脉波形图信号伪差识别方法，其可以快速且准确地识别出血液动脉波形图信号中的伪差信号，且结果准确，不受分析人员的个人因素影响。本申请技术方案通过Lorenz散点图判断待分析动脉波形图的动脉峰间隔的散落程度Sp，动脉波形峰在时间轴上不规律分布异常情况进行判断；通过查找待分析动脉波形图的有效区域，将峰点、谷点异常的待分析动脉波形图数据判断为干扰信号；通过待分析动脉波形图的有效区域的数据的镜像数据，计算判断出待分析动脉波形图波峰幅度扰动率PError，确定待分析动脉波形图中异常峰值点个数占比；最后，通过Sp和PError两个条件共通判定伪差干扰数据。同时，本发明专利技术也公开了一种血压动脉波形图信号质量评估方法。形图信号质量评估方法。形图信号质量评估方法。

【技术实现步骤摘要】
一种血压动脉波形图信号伪差识别及信号质量评估方法


[0001]本专利技术涉及医疗器械和人工智能
，具体为一种血压动脉波形图信号伪差识别及信号质量评估方法。

技术介绍

[0002]动态血压监护仪是一种在日常生活以一定规律测量病人的血压值的医疗仪器设备。随着当前移动互联网发展，动态血压监护仪和云服务技术结合，逐步实现心血管疾病的家庭监护，但同时，心血管疾病的家庭监护带来海量的血压数据需要及时诊断，给医生分析服务及时性带来挑战。目前使用中的绝大多数电子血压计采用示波法原理，血压测量过程充放气过程容易受到诸如抖动、运动状况、心律失常等内外因素影响，造成动脉波形图异常从而形成无效数据。在对血压动脉波形图信号进行分析时，医生需要对伪差信号人工识别；同时，还需要对血压动脉波形图信号进行质量判断，如果伪差信号过多，表示该段波形信号无法表达准确意义，则该段信号质量较差，需要剔除。这个在海量数据中人工分析的过程耗时很长，大大降低了医生对血压动脉波形图信号的分析效率。同时人工分析过程对分析人员的经验和体力要求较高，出错的概率较大。

技术实现思路

[0003]为了解决现有技术中人工甄别海量血液动脉波形图信号中的伪差信号及判断信号质量费时长、容易出错的问题，本专利技术提供一种血压动脉波形图信号伪差识别方法，其可以快速且准确地识别出血液动脉波形图信号中的伪差信号，且结果准确，不受分析人员的个人因素影响。同时，本专利技术也公开了一种血压动脉波形图信号质量评估方法。
[0004]本专利技术的技术方案是这样的：一种血压动脉波形图信号伪差识别方法，其特征在于，其包括以下步骤：
[0005]S1：获取待分析动脉波形图；
[0006]所述待分析动脉波形图的横轴为心跳引起的脉搏搏动位置，纵轴为动态血压计压力传感器采集到的压力值；
[0007]S2：对所述待分析动脉波形图进行峰点和谷点的标记；
[0008]基于所述待分析动脉波形图，找到所有的峰点和谷点；以第一个峰点为起点，将其与相邻的谷点配对；
[0009]设：所述待分析动脉波形图包括N对峰点和谷点，则所述待分析动脉波形图包括的峰点和谷点表示为：
[0010](Peak1，Valley1)，(Peak2，Valley2)，...，(PeakN，ValleyN)；
[0011]峰点Peak1
‑
PeakN的横坐标形成序列x1,x2,...x
N
；
[0012]S3：获取每对峰点和谷点的纵坐标，对每对峰点和谷点的纵坐标计算差值；
[0013]则得到每对峰点和谷点的纵坐标的差值的绝对值的序列：
[0014]记作差值序列：h1,h2,....,h
N
；
[0015]S4：绘制Lorenz散点图，具体表以下步骤：
[0016]a1：计算序列x1,x2,...x
N
的差值序列，记录为Δ1＝x2‑
x1,Δ2＝x3‑
x2,...,Δ
N
‑1＝x
N
‑
x
N
‑1；
[0017]△
i
表示脉搏间隔或心跳间隔，i为自然数，i∈(1,N
‑
1)；
[0018]a2：将相邻的
△
i
组合成对，构成(
△
i
,
△
i+1
)；
[0019]a3：构建坐标轴，很坐标和纵坐标的单位都为ms；
[0020]以每组(
△
i
,
△
i+1
)中的
△
i
为横坐标，
△
i+1
为纵坐标，将(
△
i
,
△
i+1
)绘制到坐标轴中，即得到Lorenz散点图；
[0021]S5：所述待分析动脉波形图的散乱度Sp，具体包括以下步骤：
[0022]b1：构建映射网格图；
[0023]设置心跳间隔阈值和合理间隔阈值；
[0024]所述心跳间隔阈值表示合理的所述心跳间隔数据的最大值；
[0025]所述合理间隔阈值表示当同一个数据源的两个心跳间隔之差小于所述合理间隔阈值时，这两个心跳间隔在计算时被视为同一个数据；
[0026]所述映射网格包括：映射坐标系和网格；
[0027]所述映射坐标系横轴和纵轴的都设置为心跳间隔，横轴和纵轴的起点为0，最大值为所述心跳间隔阈值；
[0028]在横轴和纵轴之间，以所述间隔允许值为单位构建所述网格；
[0029]b2：取出每组(
△
i
,
△
i+1
)，判断
△
i
和心跳间隔阈值的关系；
[0030]如果
△
i
>所述心跳间隔阈值，则(
△
i
,
△
i+1
)不参与计算；
[0031]否则，判断
△
i+1
和心跳间隔阈值的关系；
[0032]如果
△
i+1
>所述心跳间隔阈值，则(
△
i
,
△
i+1
)不参与计算；
[0033]否则，执行步骤b3；
[0034]b3：将(
△
i
,
△
i+1
)以
△
i
为横坐标，
△
i+1
为纵坐标映射到所述映射网格图的网格中；
[0035]b4：当所有的(
△
i
,
△
i+1
)都参与计算后，统计所述映射网格图中被映射成功的网格数目；
[0036]设所述映射网格图中有n个网格被映射成功，计算所述待分析动脉波形图的散乱度Sp；
[0037]Sp＝n/(N
‑
1)；
[0038]S6：寻找所述待分析动脉波形图的有效区域，具体包括以下步骤：
[0039]c1：在所述差值序列序列：h1,h2,....,h
N
中，找到最大的值记作：h
Max
；
[0040]c2：初始化序号j＝1，
[0041]c3：将h
j
、h
j+1
、h
j+2
分别与C1*h
Max
进行比较；
[0042]如果存在h
j
、h
j+1
、h
j+2
都大于C1*h
Max
，则将h
j
设置为Pstart，执行步骤c6；
[0043]否则，执行步骤c4；
[0044]c4：判断本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种血压动脉波形图信号伪差识别方法，其特征在于，其包括以下步骤：S1：获取待分析动脉波形图；所述待分析动脉波形图的横轴为心跳引起的脉搏搏动位置，纵轴为动态血压计压力传感器采集到的压力值；S2：对所述待分析动脉波形图进行峰点和谷点的标记；基于所述待分析动脉波形图，找到所有的峰点和谷点；以第一个峰点为起点，将其与相邻的谷点配对；设：所述待分析动脉波形图包括N对峰点和谷点，则所述待分析动脉波形图包括的峰点和谷点表示为：(Peak1，Valley1)，(Peak2，Valley2)，...，(PeakN，ValleyN)；峰点Peak1
‑
PeakN的横坐标形成序列x1,x2,...x
N
；S3：获取每对峰点和谷点的纵坐标，对每对峰点和谷点的纵坐标计算差值；则得到每对峰点和谷点的纵坐标的差值的绝对值的序列：记作差值序列：h1,h2,....,h
N
；S4：绘制Lorenz散点图，具体表以下步骤：a1：计算序列x1,x2,...x
N
的差值序列，记录为Δ1＝x2‑
x1,Δ2＝x3‑
x2,...,Δ
N
‑1＝x
N
‑
x
N
‑1；
△
i
表示脉搏间隔或心跳间隔，i为自然数，i∈(1,N
‑
1)；a2：将相邻的
△
i
组合成对，构成(
△
i
,
△
i+1
)；a3：构建坐标轴，很坐标和纵坐标的单位都为ms；以每组(
△
i
,
△
i+1
)中的
△
i
为横坐标，
△
i+1
为纵坐标，将(
△
i
,
△
i+1
)绘制到坐标轴中，即得到Lorenz散点图；S5：所述待分析动脉波形图的散乱度Sp，具体包括以下步骤：b1：构建映射网格图；设置心跳间隔阈值和合理间隔阈值；所述心跳间隔阈值表示合理的所述心跳间隔数据的最大值；所述合理间隔阈值表示当同一个数据源的两个心跳间隔之差小于所述合理间隔阈值时，这两个心跳间隔在计算时被视为同一个数据；所述映射网格包括：映射坐标系和网格；所述映射坐标系横轴和纵轴的都设置为心跳间隔，横轴和纵轴的起点为0，最大值为所述心跳间隔阈值；在横轴和纵轴之间，以所述间隔允许值为单位构建所述网格；b2：取出每组(
△
i
,
△
i+1
)，判断
△
i
和心跳间隔阈值的关系；如果
△
i
>所述心跳间隔阈值，则(
△
i
,
△
i+1
)不参与计算；否则，判断
△
i+1
和心跳间隔阈值的关系；如果
△
i+1
>所述心跳间隔阈值，则(
△
i
,
△
i+1
)不参与计算；否则，执行步骤b3；b3：将(
△
i
,
△
i+1
)以
△
i
为横坐标，
△
i+1
为纵坐标映射到所述映射网格图的网格中；b4：当所有的(
△
i
,
△
i+1
)都参与计算后，统计所述映射网格图中被映射成功的网格数目；设所述映射网格图中有n个网格被映射成功，计算所述待分析动脉波形图的散乱度Sp；
Sp＝n/(N
‑
1)；S6：寻找所述待分析动脉波形图的有效区域，具体包括以下步骤：c1：在所述差值序列序列：h1,h2,....,h
N
中，找到最大的值记作：h
Max
；c2：初始化序号j＝1，c3：将h
j
、h
j+1
、h
j+2
分别与C1*h
Max
进行比较；如果存在h
j
、h
j+1
、h
j+2
都大于C1*h
Max
，则将h
j
设置为Pstart，执行步骤c6；否则，执行步骤c4；c4：判断j是否大于Max
‑
2；如果j>Max
‑
2，则将所述差值序列序列对应的待分析动脉波形图数据判断为伪差干扰数据；否则，执行步骤c5；c5：j＝j+1，循环执行步骤c3～c4；c6：判断j与N的关系；如果j>N
‑
2，则将所述差值序列序列对应的待分析动脉波形图数据判断为伪差干扰数据；否则执行步骤c7；c7：j＝j+1；c8：将h
j
、h
j+1
、h
j+2
分别与C1*h
Max
进行比较；其中，C1为有效峰谷差阈值；如果存在h
j
、h
j+1
、h
j+2
都大于C1*h
Max
，则将h
j+2
设置为Pend，执行步骤c10；否则，执行步骤c9；c9：判断j是否大于N
‑
2；如果j>N
‑
2，则将所述差值序列序列对应的待分析动脉波形图数据判断为干扰信号；否则，j＝j+1，循环执行步骤c8～c9；c10：所述差值序列序列：h1,h2,....,h
N
中，Pstart～Pend之间的数据点被认为是所述待分析动脉波形图的有效数据区域；S7：对所述有效数据区域进行...

【专利技术属性】
技术研发人员：方健，王胜，李洁，
申请(专利权)人：无锡市中健科仪有限公司，
类型：发明
国别省市：