【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及医疗设备中组织氧监测的，尤其涉及一种组织氧探头佩戴状态的检测方法。
技术介绍
1、组织氧探头作为采集近红外光信号的传感器，采集的信号用于计算组织血氧饱和度。在正常佩戴情况下，当组织氧饱和度下降到一定范围，设备会发出警报。为了区分正常佩戴和未佩戴状态，通常会监测组织氧探头的佩戴状态，当探头未佩戴时，系统会提醒医护人员，并停止计算组织氧饱和度，以避免环境光干扰引起虚警。与市面上用于测量动脉血氧的设备不同，组织氧测量需要更深的穿透深度，且其原始信号中的脉搏波相对较弱，特别是在心脏移植等体外循环手术中，血液由体外循环装置循环，不产生脉搏现象，因此无法通过光学信号获得传统脉搏波形，这增加了判断佩戴状态的难度。
2、现有的佩戴状态识别方法通常基于脉搏波质量或接收信号强度，难以区分体外循环监测、探头脱落或未佩戴等状态。
技术实现思路
1、为了解决上述问题，本专利技术提出一种组织氧探头佩戴状态的检测方法，能够实时检测佩戴状态，无需依赖脉搏波信号，从而避免由脱落、未佩戴或环境光干扰引发的虚警。
2、本申请公开了一种组织氧探头佩戴状态的检测方法，包括以下步骤：
3、s1、采集原始信号，通过组织氧探头采集近端信号和远端信号；
4、s2、获取近红外光信号，用原始信号减去环境光干扰，得到近红外光信号；
5、s3、信号预处理，对减去环境光干扰后小于等于0的情况进行识别处理并输出未佩戴状态，使其不影响后续计算；
6、s4、对经
7、s5、将经过预处理的信号堆叠为一个矩阵，并计算得到该矩阵的相关系数矩阵；
8、s6、对相关系数矩阵进行计算和分析，并最终判断组织氧探头的佩戴状态。
9、优选的，所述组织氧探头包括处于同一直线上的光源、近端光电检测器和远端光电检测器，光源以连续波的方式发出3种波长的光，波长分别为：λ1＝735nm、λ2＝810nm、λ3＝850nm。
10、优选的，所述信号采集通过连续波的方式采集，信号长度的计算公式为：
11、l＝t*fs；
12、式中，l为信号长度，同时也代表一组信号在计算机存储数据时所属的数组大小，t是采集信号的时长，范围值为0.01秒-0.5秒，fs是采样率，范围值为50-300hz。
13、优选的，所述s1中，采集的近端信号为：
14、
15、采集的远端信号为：
16、
17、其中，λ1、λ2、λ3为光源发出的三种近红外光的三个波长；上标d代表该信号为暗电流；下标near代表该信号来自于近端；下标far代表该信号来自于远端；n的值为1，2，3，...，l-1，l。
18、优选的，所述s2中近红外光信号的计算公式为：
19、
20、
21、
22、
23、
24、
25、其中，为减去环境光之后的近红外光信号，在计算机中以数组的形式存在。
26、优选的，所述s3信号预处理的具体方法为：
27、当6组信号中任一信号中的任一样点小于等于0时，停止后续计算步骤，立即输出状态为“未佩戴”，否则进行后续步骤计算。
28、优选的，所述s4中能量比率的计算公式为：
29、
30、
31、
32、其中，为能量的比率，threshold_value选择范围在1.2-5.5之间，当中存在小于等于threshold_value的值时，停止后续计算步骤，立即输出状态为“未佩戴”，否则进行后续步骤计算。
33、优选的，所述s5的计算方法为：
34、将信号堆叠成一个6*n的矩阵a，其中每一行对应一个信号：
35、
36、其中，矩阵a每列表示一个样本；
37、根据矩阵a中所有样本计算相关系数，得到相关系数矩阵b，矩阵b的元素bi，j表示矩阵a中第i列和第j列样本之间的皮尔逊相关系数，计算公式为：
38、
39、其中，是矩阵a第i列的均值；是矩阵a第j列的均值。
40、优选的，所述s6佩戴状态的判断方法为：
41、将矩阵b中对角线所有元素置为0，设置一个阈值θ，θ取值范围在0.98至1之间，然后计算矩阵b中每行元素大于阈值θ的个数：
42、
43、其中，n(i)为第i行中大于阈值θ的个数，b[i，j]为矩阵b中位于第i行、第j列的元素；
44、找到拥有最多大于阈值θ元素的行：
45、rmax＝argmax{n(i)}；
46、其中，azgmax表示输出使n(i)为最大值时的索引；
47、统计个数最多的行中大于阈值θ的元素所对应的列：
48、cabove＝{j|b[rmax，j]＞θ}；
49、统计位于cabove列中大于阈值θ的总个数，并查找最大值：
50、
51、
52、其中，ntotal为矩阵b位于列cabove中大于阈值θ的元素的总个数，r为ntotal在矩阵b总元素个数中的占比；
53、设置一个阈值u，u取值范围在0.75-0.99之间；
54、若r＜u，输出未佩戴状态并跳过后续计算；
55、若r≥u，通过计算判断组织氧探头的佩戴状态和所处场景：
56、查找在矩阵b位于cabove列中大于阈值θ的元素且不在对角线上的最大值的位置imax，jmax，计算公式为：
57、
58、argmax2表示输出使其括号内计算的值为最大值时的索引，imax，jmax分别为矩阵b中该最大值所在的行和列，同时imax，jmax也对应了矩阵a中的两个列；
59、佩戴状态的计算公式为：
60、
61、通过上式最终判断组织氧探头的已佩戴和未佩戴状态。
62、本专利技术的有益效果：
63、通过采集组织氧探头735nm、810nm、850nm波长的原始信号在不依赖脉搏波的情况下进行判断佩戴状态，无需采集完整的脉搏波形，可以做到立即输出结果，其输出佩戴状态延时仅与通信延时有关，能够最大程度的减少脱落报警的延时。
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1.一种组织氧探头佩戴状态的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种组织氧探头佩戴状态的检测方法，其特征在于，所述组织氧探头包括处于同一直线上的光源、近端光电检测器和远端光电检测器，光源以连续波的方式发出3种波长的光，波长分别为：λ1＝735nm、λ2＝810nm、λ3＝850nm。
3.根据权利要求2所述的一种组织氧探头佩戴状态的检测方法，其特征在于，所述信号采集通过连续波的方式采集，信号长度的计算公式为：
4.根据权利要求1所述的一种组织氧探头佩戴状态的检测方法，其特征在于，所述S1中，采集的近端信号为：
5.根据权利要求4所述的一种组织氧探头佩戴状态的检测方法，其特征在于，所述S2中近红外光信号的计算公式为：
6.根据权利要求5所述的一种组织氧探头佩戴状态的检测方法，其特征在于，所述S3信号预处理的具体方法为：
7.根据权利要求5所述的一种组织氧探头佩戴状态的检测方法，其特征在于，所述S4中能量比率的计算公式为：
8.根据权利要求7所述的一种组织氧探头佩戴状态的检测
9.根据权利要求8所述的一种组织氧探头佩戴状态的检测方法，其特征在于，所述S6佩戴状态的判断方法为：
...【技术特征摘要】
1.一种组织氧探头佩戴状态的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种组织氧探头佩戴状态的检测方法，其特征在于，所述组织氧探头包括处于同一直线上的光源、近端光电检测器和远端光电检测器，光源以连续波的方式发出3种波长的光，波长分别为：λ1＝735nm、λ2＝810nm、λ3＝850nm。
3.根据权利要求2所述的一种组织氧探头佩戴状态的检测方法，其特征在于，所述信号采集通过连续波的方式采集，信号长度的计算公式为：
4.根据权利要求1所述的一种组织氧探头佩戴状态的检测方法，其特征在于，所述s1中，采集的近端信号为...
【专利技术属性】
技术研发人员：彭飞，
申请(专利权)人：成都云卫康医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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