[发明专利]用于去除生理测量结果中的伪像的设备和方法

说明书

用于去除生理测量结果中的伪像的方法和设备。该方法包括以下步骤：获取用户的生理信号；获取表示用户的运动的相应运动数据；检测运动数据中的两个或更多个运动周期；基于分别对应于两个或更多个运动周期的生理信号的段来构造噪声参考；以及用噪声参考来对生理信号进行滤波。

技术领域

本发明广泛地涉及用于去除生理测量结果中的伪像的设备和方法。

背景技术

生理传感器通常对运动伪像(artifact)高度敏感。这种传感器的示例是光电体积描记技术(PPG)传感器。PPG传感器依靠发光二极管和光电检测器来产生可用于监测各种参数(例如心率和血液中的血氧饱和度水平)的PPG信号。因此，不希望测量单元使用被运动伪像破坏的PPG信号。

检测来自设备的PPG信号中的运动伪像的一种方法是结合加速度计(ACC)传感器，优选三轴ACC，来检测是否存在运动。使用三轴ACC传感器，该设备可以更具体地感知运动沿着每个轴的情况，因此ACC传感器的输出可以用作表明PPG信号中的运动伪像的参考并因此校正PPG信号。

用ACC捕获的运动信号进行的自适应滤波提供了一种有前途的用于从由于运动而失真的PPG数据中去除伪像的方法。然而，存在ACC信号与PPG失真不相关的情况，在这种情况下，在用ACC信号作为噪声参考进行滤波后，PPG的信号质量将劣化。

WO2014020484公开了一种PPG信号运动伪像去除的方法，在该方法中，首先基于逐个节拍或逐秒，用从ACC信号导出的相应运动特征来标记PPG信号。其还公开了用可接受的运动特征所标记的PPG测量结果被选择以用于进一步处理，并且最后，通过对被标记为无运动的PPG数据进行平均来生成无运动的PPG测量结果。

US20140276119公开了PPG信号运动伪像去除的方法，该方法首先通过用户输入或由ACC信号推断来确定用户的活动状态。如果用户参与活动，则自适应滤波器根据ACC信号来预测PPG信号，这基于运动伪像作为这两个信号的唯一公共分量。

US20140213863公开了PPG信号运动伪像去除的方法，该方法使用PPG心率监测设备的第一发光二极管(LED)来捕获PPG信号，使用PPG心率监测设备的第二LED来捕获参考信号，其中第二LED的波长与第一LED的波长互补，使用参考信号从PPG信号中去除运动噪声，其中产生了经运动噪声补偿的PPG信号，并且使用经运动噪声补偿的PPG信号来估计心率。

本发明的实施例至少提供了用于去除生理测量结果中的伪像的替代系统和方法。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供了用于去除生理测量结果中的伪像的方法，该方法包括以下步骤：获取用户的生理信号；获取表示用户的运动的相应运动数据；检测运动数据中的两个或更多个运动周期；基于与两个或更多个运动周期分别相对应的生理信号的段来构造噪声参考；以及用噪声参考来对生理信号进行滤波。

根据本发明的第二方面，提供了用于去除生理测量结果中的伪像的设备，该设备包括：第一传感器，用于获取用户的生理信号；第二传感器，用于获取表示用户的运动的相应运动数据；以及处理器，用于检测运动数据中的两个或更多个运动周期，基于与两个或更多个运动周期分别相对应的生理信号的段来构造噪声参考，并且用噪声参考来对生理信号进行滤波。

附图说明

结合附图，通过以下仅以示例的方式体现的书面描述，本发明的实施例将更好地被理解，并且对于本领域普通技术人员而言将易于理解，其中：

图1示出了根据示例实施例的示出去除生理测量结果中的伪像的方法的流程图。

图2示出了根据示例实施例的示出去除生理测量结果中的伪像的方法细节的流程图。

图3示出了根据示例实施例的示出去除生理测量结果中的伪像的方法细节的流程图。