[发明专利]一种建模个体脉搏波特征的血压测量系统

说明书

本发明公开了一种建模个体脉搏波特征的血压测量系统，包括处理器及可读存储介质，可读存储介质中存储的程序指令包括血压模型构建模块、校准样本存储模块、血压模型更新模块，其中血压模型构建模块基于用户脉搏信号创建初始血压模型，并获取用户的血压校准样本后保存至校准样本存储模块；血压模型更新模块读根据校准样本数量与设定的阈值的比较结果，在必要时调用血压模型构建模块，由血压模型构建模块训练更新初始血压模型得到新的血压模型。本发明解决了个体间生理差异以及个体生理状态变化等对血压测量的不利影响，血压测量精度高，具有很好的应用价值和市场价值。

技术领域

本发明涉及生物信号建模检测方法领域，具体是一种建模个体脉搏波特征的血压测量系统。

背景技术

血压是判断心血管健康状态的重要生理参数，我国有近3亿高血压人群，而异常血压（如高血压）容易诱发脑梗塞、动脉硬化等心脑血管疾病。传统的血压检测方法依赖充放气袖带，如腕式和上臂式电子血压计，一是比较耗时，二是检测过程可能给用户带来不适，且不方便携带。

基于脉搏波的血压检测可以摆脱袖带束缚，能够让血压测量变得更加舒适、便捷，成为国内外研究的热点。但是脉搏波形态与个体的生理和病理状态紧密相关，且随着时间的推移，个体生理状态会发生变化，导致基于脉搏波的血压测量准确度不高，限制了其走向实用化。

发明内容

本发明的目的在于提供一种建模个体脉搏波特征的不依赖充放气袖带的血压测量系统，以解决现有技术中未考虑个体间生理差异和个体生理状态变化对脉搏波及血压测量的影响以及血压测量精度不高的问题。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：

一种建模个体脉搏波特征的血压测量系统，包括处理器及可读存储介质，所述可读存储介质中存储有处理器运行的程序指令，程序指令包括血压模型构建模块、校准样本存储模块、血压模型更新模块，其中：

所述血压模型构建模块获取用户脉搏信号，并基于用户脉搏信号创建初始血压模型；并且所述血压模块构建模块获取用户的血压校准样本，并将校准样本保存至所述校准样本存储模块；

所述血压模型更新模块读取所述校准样本存储模块中存储的校准样本，由血压模型更新模块将校准样本存储模块中存储的校准样本数量，与设定的阈值进行比较，若校准样本数量达到设定的阈值，则由所述血压模型更新模块调用所述血压模型构建模块，并由所述血压模型构建模块基于血压校准样本对所述初始血压模型进行训练后，更新创建新的血压模型。

进一步的，所述血压模型构建模块包含脉搏波信号处理模块、血压特征提取模块、模型训练与测试模块，其中：

所述脉搏波信号处理模块接收所述脉搏信号后去除脉搏信号的基线漂移和高频噪声，向血压特征提取模块输出干净的脉搏波信号；

所述血压特征提取模块从脉搏波信号中提取与血压有关的特征值，得到血压特征向量并送入模型训练与测试模块；

所述模型训练与测试模块以提取的血压特征向量为模型输入，以真实血压值为标签，构建测量SBP和DBP值的血压模型。

进一步的，所述血压模型构建模块中的脉搏波信号处理模块，将原始脉搏波信号P(t)依次经过去基线处理和平滑滤波处理后获得干净的脉搏波信号Pulse(t)，去基线处理和平滑滤波处理的过程如下：

（1）设原始脉搏波信号P(t)的长度为N，采样率为fs，将P(t)转换成列向量形式；

（2）构造N*N的单位矩阵I，即N行N列、主对角线上元素为1、其余元素为0的矩阵；

（3）构造(N-2)*N的二阶差分算子D₂= spdiags(ones(N-2,1)*[1 -2 1], [0 12], N-2, N)，其中spdiags为创建稀疏对角矩阵的函数，ones(N-2,1)是生成长度为N-2的列向量，向量元素全部为1；最终构造出来的二阶差分算子D₂的主对角线元素为-2，主对角线上下紧邻的两条对角线元素为1，其余元素为0；