一种基于自相关建模法的低灌注血氧饱和度测量方法技术

本发明专利技术属于血氧饱和度检测技术，为一种基于自相关建模法的低灌注血氧饱和度测量方法。该方法首先对红光和红外光的PPG信号进行数字滤波并计算各自的直流分量，然后对滤波后的信号进行自相关，以抑制信号中的噪声成份提高信噪比，最后利用自相关信号通过建模获得的参数计算方法计算其交流分量，并计算脉率、血流灌注指数和血氧饱和度。本方法有效抑制了低灌注信号的噪声干扰，并建模实现了通过自相关信号进行参数计算的方法，提高了低灌注下脉率、血流灌注指数和血氧饱和度测量的准确性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于生物信息检测领域，具体涉及血氧饱和度检测技术，特别涉及一种可在低血流灌注时实现脉率、血流灌注指数和血氧饱和度等参数的准确稳定测量的方法。
技术介绍
血氧饱和度(Sp02)是血液中氧合血红蛋白占可结合氧的总血红蛋白的百分比，表征了血液的氧含量，是判断人体呼吸系统、循环系统功能的重要参数。在临床上，监测人体Sp02的变化对肺和心脏疾病的预防和治疗具有重要作用；同时，在手术、麻醉和重症监护等方面，也需要监测Sp02，以指导其手术或治疗过程。由于无创Sp02测量方法检测方便安全，目前已成为检测人体各种组织中Sp02较成熟的方法，在临床上得到广泛应用。对于无创Sp02测量，这里首先介绍其原理及计算方法。无创脉搏血氧饱和度测量基于比尔-朗伯特(Beer-Lambert)定律，使用红光和红外光双波长光束照射人体组织，测量经组织透射后的光强来进行计算。由于无血组织和静脉对单色光的吸收是恒定的，动脉脉动引起光程周期性改变，动脉血对光的吸收量也随之变化，透射的PPG信号就包含一个很大的直流分量(DC)，以及一个随脉动周期性变化的交流分量(AC)。交流分量与直流分量的比值反映了人体血流灌注能力，称为血流灌注指数(Perfusion Index, PI), PI = AC/DOlOO%。由于氧合血红蛋白(HbO2)和还原血红蛋白(Hb)对光吸收谱不同，两束波长分别为λ i和λ 2的光分别照射组织，获得两路PPG信号和两个不同的PI即PI1和PI2,定义R = Pl/PIy根据Beer-Lambert定律推导,可获得SpO2的计算公式

【技术保护点】
一种低灌注血氧饱和度测量方法，其步骤包括：(1)获取红光和红外光的PPG信号，对其进行预处理；(2)分别对经过预处理的红光和红外光的PPG信号进行自相关运算；(3)计算脉率、血流灌注指数和血氧饱和度：利用红光或红外光自相关后的PPG信号计算脉率PR：红光和红外光的血流灌注指数的计算方法为：其中，k1和k2分别为红光和红外光的自相关信号的幅值转换系数；AC_r1和AC_r2分别为由红光和红外光PPG自相关后的信号计算得到的交流信号自相关后的幅值；DC1和DC2分别为由经过预处理的PPG信号计算得到的红光和红外光的直流分量；血氧饱和度SpO2计算公式为：SpO2＝A*R′2+B*R′+C，式中，R′=k1AC_r1/k2AC_r2DC1/DC2,系数A，B，C由二次曲线拟合定标得到。FDA00002479027200011.jpg,FDA00002479027200012.jpg

【技术特征摘要】
1.一种低灌注血氧饱和度测量方法，其步骤包括(1)获取红光和红外光的PPG信号，对其进行预处理；(2)分别对经过预处理的红光和红外光的PPG信号进行自相关运算；(3)计算脉率、血流灌注指数和血氧饱和度利用红光或红外光自相关后的PPG信号计算脉率PR 红光和红外光的血流灌注指数的计算方法为2.根据权利要求1所述的一种低灌注血氧饱和度测量方法，其特征在于，步骤(3)中， 按下述方法进行自相关运算将经过预处理的PPG信号的交流分量表示为f(t) = f(t + mT) = P*φ( )，式中m为任意整数，T为PPG信号的周期，t为时...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨玉星，谢庆国，艾志光，谭双平，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：