[发明专利]一种测量心率变异性的方法及人体秤

说明书

一种测量心率变异性的方法，包括如下步骤：S1、获得人体原始的生物电阻抗波形；S2、对获得的原始生物电阻抗波形进行预处理，预处理主要包括基线处理及滤波降噪处理；S3、对预处理后的生物电阻抗波形进行微分处理得到阻抗微分图；S4、在阻抗微分图中采用峰谷查找，求取相邻的峰值点或谷值点的间距组成序列，则该序列为从阻抗微分图获得的心跳周期序列；S5、从心跳周期序列中分析获得心率变异性特征值。可以获得人体心率变异性分析结果，且较传统消费类设备的PPG方式测量更加准确，通过对该方法对电阻抗值进行处理提高其和心电信号的相关性。

技术领域

本发明属于生理信号测量领域，涉及一种测量心率变异性的方法及人体秤。

背景技术

人体秤包括了只有测量体重功能的体重秤以及带有人体成分分析(测脂)的体脂秤。近年来，随着人们对于肥胖、超重、运动缺乏等对于健康危害的认识越来越普遍，智能人体秤，特别是带人体成分分析的体脂秤收到越来越多的关注和欢迎。当前的体脂秤可以提供除体重外的多项人体成分参数，例如体脂率、肌肉率、水分率、蛋白质、基础代谢率等，很大程度上帮助用户了解自身的身体成分状况，对于超重、减肥等进行定量化的指导。除此以外，一些基础生理参数的测量也得到了关注，例如心率或脉率。

在先的技术给出了基于人体秤利用生物电阻抗来实现心率/脉率测量的方法，例如在先专利ES2296474公开了一种利用生物电阻抗测量心率的人体秤；另一个在先申请CN201711172989.4则公开了一种基于人体秤的优化的心率测量方法和相应装置。然而仅仅测量心率对人们心脏健康所能提供的信息仍然过少。例如心率变异性对于揭示心脏健康、心理压力、疲劳程度等具有重要意义，但目前限于通过心电带来进行分析并作为黄金标准；此外，虽然智能手环/手表等通过PPG(光电脉搏波容积法)来获得心率以及心率变异性，但由于测量的是毛细血管的血流脉动，受外周循环、皮肤等影响较大，因此和心电法获得的心率变异性相关性不高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种测量心率变异性(HRV)的方法，可以获得人体心率变异性分析结果，且较传统消费类设备的PPG方式测量更加准确，通过对该方法对电阻抗值进行处理提高其和心电信号的相关性。

本发明的是通过以下的技术方案来实现的。

本发明的技术方案是提供一种测量心率变异性的方法，包括如下步骤：

S1、获得人体原始的生物电阻抗波形；

S2、对获得的原始生物电阻抗波形进行预处理，预处理主要包括基线处理及滤波降噪处理；

S3、对预处理后的生物电阻抗波形进行微分处理得到阻抗微分图，微分处理具体是指对生物电阻抗波形进行5点差分滤波，其公式为Y(n)＝X(n+2)*1+X(n+1)*2+X(n)*0-X(n-1)*2-X(n-2)*1，其中n为生物电阻抗波形的序列点的编号，X(n)为当前采样的序列点的生物电阻抗波形值，X(n+i)依次类推，Y(n)为当前和X(n)对应的阻抗微分图的点；

S4、在阻抗微分图中采用峰谷查找，求取相邻的峰值点或谷值点的间距组成序列，则该序列为从阻抗微分图获得的心跳周期序列；

S5、从心跳周期序列中分析获得心率变异性特征值，特征值包括有心跳周期序列的标准差、相邻心跳周期之差的均方根和相邻RR间期差值大于50ms的个数占相邻RR间期差值的总个数的比值中的一种或多种

进一步的，所述生物电阴抗波形是指阻抗测量单元输出的电压波形，或者是指由电压波形通过换算关系转换后的电阻波形。

进一步的，所述基线处理是采用0.5Hz高通滤波器进行，滤波降噪处理采用5Hz的低通滤波器进行。

上述技术方案中的方法，采用对生物电阻抗波形进行微分处理，处理得到的阻抗分图更能精确的反映人体心跳的周期，提高了心率变异性的各项特征值与人体的心电信号的相关性，相比传统方式有更高的准确性。