[发明专利]一种基于BCG信号与PPG信号融合的生理监测系统有效
申请号: | 202111558264.5 | 申请日: | 2021-12-20 |
公开(公告)号: | CN114515147B | 公开(公告)日: | 2023-10-03 |
发明(设计)人: | 时拓;吴幸;黄泽鹏;吕良剑;叶长青 | 申请(专利权)人: | 之江实验室;华东师范大学 |
主分类号: | A61B5/11 | 分类号: | A61B5/11;A61B5/0295;A61B5/026;A61B5/0205;A61B5/145;A61B5/00 |
代理公司: | 上海泰能知识产权代理事务所(普通合伙) 31233 | 代理人: | 宋缨 |
地址: | 310012 浙江*** | 国省代码: | 浙江;33 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 基于 bcg 信号 ppg 融合 生理 监测 系统 | ||
1.一种基于BCG信号与PPG信号融合的生理监测系统,其特征在于,包括:
BCG信号采集系统,用于采集人体的BCG信号;
PPG信号采集系统,用于采集人体的PPG信号;
上位机,用于接收所述BCG信号采集系统采集的BCG信号与所述PPG信号采集系统采集的PPG信号数据,并对两种信号数据进行分析,并对分析结果采用非线性拟合的方式进行融合得到最终的生理参数信息。
2.根据权利要求1所述的基于BCG信号与PPG信号融合的生理监测系统,其特征在于,所述的BCG信号采集系统包括:
压阻传感器,用于采集原始BCG信号;
BCG预处理模块,用于对所述原始BCG信号进行预处理;
BCG信号采集芯片,用于采集预处理后的BCG信号;
BCG信号数据接口,用于将所述BCG信号采集芯片采集到的BCG信号传输至所述上位机。
3.根据权利要求2所述的基于BCG信号与PPG信号融合的生理监测系统,其特征在于,所述BCG预处理模块包括:BCG信号放大器,用于对所述原始BCG信号进行放大;BCG信号滤波器,用于对放大后的原始BCG信号进行滤波。
4.根据权利要求1所述的基于BCG信号与PPG信号融合的生理监测系统,其特征在于,所述的PPG信号采集系统包括:
PPG探头,用于采集原始PPG信号;
PPG预处理模块,用于对所述原始PPG信号进行预处理;
PPG信号采集芯片,用于采集预处理后的PPG信号;
PPG信号数据接口,用于将所述PPG信号采集芯片采集到的PPG信号传输至所述上位机。
5.根据权利要求1所述的基于BCG信号与PPG信号融合的生理监测系统,其特征在于,所述PPG预处理模块包括:PPG信号放大器,用于对所述原始PPG信号进行放大;PPG信号滤波器,用于对放大后的原始PPG信号进行滤波。
6.根据权利要求1所述的基于BCG信号与PPG信号融合的生理监测系统,其特征在于,所述上位机包括:
BCG信号数据接口,用于接收所述BCG信号采集系统采集的BCG信号;
PPG信号数据接口,用于接收所述PPG信号采集系统采集的PGG信号;
数据同步模块,用于将所接收的PPG信号与BCG信号进行时间层面同步以及数据格式层面同步;
BCG数据分析模块,用于分析经过同步处理的BCG信号,得到第一生理参数信息,具体为:在BCG信号的波形上检测BCG峰值J波的位置,并确定BCG信号的波形中相邻J波的间隔时间;
PPG数据分析模块,用于分析经过同步处理的PPG信号,得到第二生理参数信息,具体为:在PPG信号的波形上检测峰值A波的位置,并确定PPG信号的波形中相邻峰谷值的间隔时间以及BCG信号的波形中峰值J波与相邻PPG信号的波形中峰值A波的间隔时间;
非线性拟合模型模块,用于对所述第一生理参数信息和所述第二生理参数信息进行非线性拟合,具体为:根据所述BCG信号的波形中相邻J波的间隔时间和所述PPG信号的波形的相邻峰谷值的间隔时间以及根据所述BCG信号的波形的峰值J波与相邻PPG信号的波形中峰值A波的间隔时间计算生理参数。
7.根据权利要求6所述的基于BCG信号与PPG信号融合的生理监测系统,其特征在于,所述生理参数为血压时,所述非线性拟合模型模块根据所述BCG信号的波形的峰值J波与相邻PPG信号的波形中峰值A波的间隔时间进行计算,其非线性拟合形式为:BP_MEAN=a*e-b*JATD+c,其中,BP_MEAN为计算得到的血压数据、a、b、c、e均为校准系数,JATD为所述BCG信号的波形的峰值J波与相邻PPG信号的波形中峰值A波的间隔时间。
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