[发明专利]自适应阈值的波形峰谷识别方法和装置

说明书

【技术领域】

本发明涉及一种波形的峰谷识别方法和装置，尤其涉及自适应阈值的 波形峰谷识别方法和装置。

【背景技术】

在一些心脏手术和其他重大手术时，对血压进行实时变化的监测具有 很重要的临床价值，这就需要采用有创血压监测技术来实现。有创压测量 的基本原理是首先将导管通过穿刺，植入被测部位的血管内，导管的体外 端口直接与压力传感器相连接，在导管内注入生理盐水，由于液体具有压 力传递作用，血管内的压力将通过导管内液体被传递到外部的压力传感器 上，从而可实时获得血管内压力变化的动态波形，通过特定的计算方法， 可获得收缩压，舒张压和平均动脉压。

通过对有创压波形的识别找出脉搏波中的波峰和波谷，波峰代表收缩 压，波谷代表舒张压，而平均动脉压则根据公式计算。因此波形识别是有 创压计算的核心，波形识别率的高低直接关系到有创压计算的准确性。现 有的有创压波形识别是一种过高低阈值判定波形峰谷的方法，高低阈值根 据最近两秒内的波形数据进行实时刷新。高阈值＝最近两秒波形数据最小值 +(最近两秒波形数据最大值-最近两秒波形数据最小值)*3/4，低阈值＝最近 两秒波形数据最小值+(最近两秒波形数据最大值-最近两秒波形数据最小 值)*1/4，过高阈值则认为是波峰，过低阈值则认为是波谷，波峰对应收缩 压，波谷对应舒张压，根据波形判断的峰谷值及位置从而计算出对应的收 缩压、舒张压、平均压及脉率参数值。在有创压波形正常情况下，如标准 的模拟器波形或者稳定的病人有创压临床监测波形，这种方法波形识别的 准确性能够得到保证。通过对该方法的理论分析及实际临床数据验证表明， 这种方法在有创压波形受扰或者波形异常时，波形识别的准确性大为降低， 从而影响有创压测量参数的准确性。在测量过程中有时会受到手术过程等 外部因素干扰而导致有创压压力波形受扰，另一方面部分特殊病人如心律 失常病人等的有创压压力波形比较异常，所有这些情况有可能会影响到有 创压波形的正确识别。因此现有技术具有以下缺点：

1.波形识别率不高，抗干扰能力差，容易误检和漏检峰谷。

2.缺乏对峰谷判断的临床条件约束，导致峰谷数量不匹配(即收缩压 与舒张压次数不匹配)，出现连续波峰或连续波谷情况发生，不符合临床实 际情况。

【发明内容】

本发明的主要目的就是解决现有技术中的问题，提供一种自适应阈值 的波形峰谷识别方法和装置，提高波形识别率，为临床提供更准确的参考 压力数据。

为实现上述目的，本发明提供一种自适应阈值的波形峰谷识别方法， 包括以下步骤：

A1、设立多级幅度阈值，包括：用于满足动态波形峰谷识别的最小幅 度阈值Ymin、用于满足动态波形峰谷识别的最大幅度阈值Ymax、表示相邻 两级阈值之间的幅度差值的阈值步长S和表示包括最小阈值及最大阈值在 内的阈值组内的阈值个数的阈值级数N，且N＝(Ymax-Ymin)/S+1，第n 级幅度阈值Yn＝Ymin+(n-1)S；

B1、搜索波形中的局部波峰和局部波谷信息；

C1、对局部波峰或局部波谷的振幅进行阈值判断，若局部波峰或局部 波谷的振幅大于多级幅度阈值中的某一级幅度阈值，则认为该局部波峰或 局部波谷为阈值波峰或阈值波谷；

D1、对阈值波峰和阈值波谷经过振幅和时间阈值的判断，确定有效波 峰和有效波谷。

其中，所述步骤B1包括以下步骤：在待检测的一组样本数据s(n)中， 将第k个样本数据s(k)分别与其相邻的样本数据s(k-1)和s(k+1)进行比 较，若s(k)>s(k-1)且s(k)>s(k+1)，则样本数据s(k)为局部波峰； 若s(k)<s(k-1)且s(k)<s(k+1)，则样本数据s(k)为局部波谷。

其中，所述步骤D1包括有效波峰判断步骤，所述有效波峰判断步骤包 括以下步骤：

D111、检测当前阈值波峰和第一真峰之间的差值，所述第一真峰为当 前阈值波峰之前的最新检测到的有效波峰；

D112、根据步骤D111的差值计算待定峰峰级差D，所述待定峰峰级差 D等于所述差值除以阈值步长S；

D113、检测待定峰峰周期T1，所述待定峰峰周期T1为当前阈值波峰 和第一真峰之间的时间间隔；