[发明专利]一种基于BCG信号与PPG信号融合的生理监测系统

说明书

本发明涉及一种基于BCG信号与PPG信号融合的生理监测系统，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。本发明能够提高监测的准确性。

技术领域

本发明涉及生理监测技术领域，特别是涉及一种基于BCG信号与PPG信号融合的生理监测系统。

背景技术

心脏跳动周期中心脏泵血能引起身体产生相应的运动，通过高灵敏度传感器拾取该运动信号，并将其描记成波形，该波形称为心冲击图(Ballistocardiogram，BCG)。因为BCG 信号记录的是心脏泵血引起的与心搏同步的身体运动，所以BCG信号间接反映了心脏动力和运动状态。对BCG信号进行分析可以获取与之相关的生命体征或生理参数，并有可能对相关疾病进行预测、诊断或跟踪监测。

近二十年来，随着传感器、电子和信号处理与分析等技术的快速发展，BCG信号检测变得更加方便，测量精度也大为提高，BCG技术本身又具备无创、非接触式和可长期连续监测等优点，因此，BCG信号被应用于心率、睡眠结构分析、心脏功能监测和评价等方面的定性、定量研究和临床应用，并取得了一定的研究成果。

光电容积描记术(Photoplethysmography，PPG)是通过光电技术记录由心脏舒缩活动引起皮肤下微血管组织中血容量的变化，它是一种非侵入性光学生物监测技术，具有使用简单、无创、便携、准确、实时、可重复等特点。随着光电技术的不断发展，PPG在医学领域的应用也愈加广泛。PPG波形不仅可以收集心率、血压、呼吸、脉搏血氧饱和度等相关生理病理参数，而且可用于评估心输出量、血容量、动脉有无硬化或狭窄、高血压、糖尿病微血管病变和心血管危险因素等，PPG已被用于研究心血管功能，在远程医疗、疾病监测等方面具有广泛的应用前景。

但是BCG信号和PPG信号的采集都会受到外界因素干扰，如：运动伪影、温度、噪音等，虽然有些研究运用不同的算法消除了个别因素的干扰得到了可观的结果，但其在疾病监测与诊断方面还需要大样本的随机对照实验及数据的支持。并且，单一BCG信号与 PPG信号所分析得到的生理参数与实际生理参数相关度较低，存在定性判断不准确的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种基于BCG信号与PPG信号融合的生理监测系统，能够提高监测的准确性。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种基于BCG信号与PPG信号融合的生理监测系统，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。

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。

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。

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。