用于消除血氧饱和度监测干扰的方法，它对采集到的红光、红外光PPG信号进行数字滤波，去除直流成分中的低频干扰信号，用以计算准确的直流分量值，再通过计算PPG信号包络提取交流分量，以分离出与干扰相关的信号作为参考信号进行自适应滤波，消除交流成分中频率与目标信号混叠的运动干扰，计算得到准确的PPG交流分量值，最后根据朗伯比尔定律计算出消除干扰后的血氧饱和度。本发明专利技术方法能很好地抑制运动干扰，计算得到准确的血氧饱和度值，此外，本发明专利技术方法直接从红光和红外光的PPG信号中提取出参考信号进行自适应滤波，构建方法简单，不需要额外装置提供参考信号，也无需进行多次自适应滤波，算法简单，计算量小，利于实现监测设备小型化和佩戴化。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种干扰消除方法，特别是一种血氧饱和度监测的干扰消除方法。
技术介绍
与传统的医院环境血氧饱和度监测相比，动态环境人体血氧饱和度监测具有更广泛的应用前景，它在院前急救、战场士兵状态监测、高原病预防、航天员生理状态监测等领域都能发挥积极的作用。但由于受运动干扰的影响，动态环境血氧饱和度监测结果的准确性、稳定性通常较差，限制了它的发展与应用。针对上述问题，近年来国内外出现了不少抑制运动干扰的方法，有的对探头结构进行改进，有的通过算法进行信号处理，这些方法都起到了消除或降低运动干扰影响的作用。但对于动态环境监测，其运动通常较为剧烈，现存的抗运动干扰方法在处理这种强烈运动干扰时，还存在许多不足和局限性。例如通过增加设备模块，引入监测部位运动信息进行自适应滤波，或者增设多波长光源进行监测完成干扰抵消，都能实现运动干扰的消除，但这些方法增设了硬件模块，物理结构复杂，不易满足动态环境监测对设备小型化和佩戴化的要求。再如通过特征识别法，删除包含有运动干扰的信号，以达到排除运动引起的计算误差的目的，但这种方法仅仅在微弱运动或偶发性运动造成的干扰方面有较好的抗干扰性能，而对于较强的连续性运动干扰效果不明显。由Massimo公司提出的离散饱和度变换算法(DST)，通过获取的红光与红外光信号计算产生一组带有待定参数的参考信号进行自适应滤波，在(Γ100%血氧饱和度的范围内进行扫描，寻找出当前实际的血氧饱和度值。这种方法具有极低的假阳性率，是一种较为理想的抗运动干扰血氧饱和度测量方法。但该算法获取一次血氧值需要在(Γ100%的血氧饱和度范围内进行多次自适应滤波，算法复杂，计算量大，受动态环境监测设备微处理器计算能力及其功耗的限制，实现有很大困难。
技术实现思路
本专利技术的目的就是提供一种，它根据人体 PPG信号的特点，从交流分量入手，有效的抑制运动干扰，准确计算出血氧饱和度值。本专利技术的目的是通过这样的技术方案实现的，其步骤为1)采集红光、红外光的PPG信号P，，采集信号P中含有目标信号S和干扰信号N，而ac、dc分别表示信号中的交流和直流成分；2)对P的直流成分Pic进行数字滤波，去除直流分量中的干扰信号Ndc，得到目标信号直流分量L ,其中红光的目标直流分量为S偷,红外光目标直流分量为Sirsk ;3)使用自适应消噪算法对目标信号交流成分4中的运动干扰-Vai进行消除，得到目标信号交流分量Sfli,其中红光的目标交流分量为Sr-,红外光目标交流分量为Simi ；4)根据朗伯比尔定律计算得到光密度比值R对应相应的血氧饱和度，权利要求1.，其特征在于，其步骤为1)采集红光、红外光的PPG信号P,2.如权利要求1所述的，其特征在于，步骤3)中所述的自适应消噪算法为3-1)引入一组与运动干扰相关而与目标信号不相关的参考信号3-2)该参考信号由长度为L的自适应滤波器进行信号处理，处理器各系数组成矢量3.如权利要求2所述的，其特征在于步骤3-1) 中所述的参考信号4.如权利要求1、2或3所述的，其特征在于步骤1)所述得到PPG信号后，对PPG信号的高频成分进行低通平滑滤波，去除信号毛刺。5.如权利要求4所述的，其特征在于，步骤2)中所述去除直流分量的低频干扰具体方法是通过低通平滑滤波后的PPG信号以单个波为单位计算信号包络线，通过上、下包络线计算出包络线的均值，用包络线均值对信号进行处理，去除低频干扰，再利用处理后的信号计算两种光的PPG信号的直流分量。6.如权利要求5所述的，其特征在于，包络线计算方法为搜寻PPG信号中的极值点，以极值点为原始数据，以采样点个数为数据量进行插值，得到PPG信号的包络线。全文摘要，它对采集到的红光、红外光PPG信号进行数字滤波，去除直流成分中的低频干扰信号，用以计算准确的直流分量值，再通过计算PPG信号包络提取交流分量，以分离出与干扰相关的信号作为参考信号进行自适应滤波，消除交流成分中频率与目标信号混叠的运动干扰，计算得到准确的PPG交流分量值，最后根据朗伯比尔定律计算出消除干扰后的血氧饱和度。本专利技术方法能很好地抑制运动干扰，计算得到准确的血氧饱和度值，此外，本专利技术方法直接从红光和红外光的PPG信号中提取出参考信号进行自适应滤波，构建方法简单，不需要额外装置提供参考信号，也无需进行多次自适应滤波，算法简单，计算量小，利于实现监测设备小型化和佩戴化。文档编号A61B5/1455GK102499694SQ20111028293公开日2012年6月20日 申请日期2011年9月22日 优先权日2011年9月22日专利技术者吴宝明, 龚渝顺 申请人:中国人民解放军第三军医大学野战外科研究所本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：吴宝明，龚渝顺，
申请(专利权)人：中国人民解放军第三军医大学野战外科研究所，
类型：发明
国别省市：
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