[发明专利]一种基于波形重构的代谢适应性提取方法

权利要求书

1.一种基于波形重构的代谢适应性提取方法，其特征在于：通过波形重构的方式，考虑刺激前后代谢波形的整体变化趋势，循环找寻与原始代谢波形相似度最高的几何图形，以将波形特征转化为图形特征的方式进行简化降噪，并基于所提取的简化图形提取代谢适应性；所述代谢适应性的测量基于间接测热法所提取的呼吸商RQ，间接测热法通过采集耗氧量VO2和二氧化碳量VCO2计算呼吸商RQ，其中RQ＝VCO2/VO2。

2.根据权利要求1所述的基于波形重构的代谢适应性提取方法，其特征在于：所述的波形重构方法从刺激前后代谢波形的整体变化出发，通过基本状态的呼吸商RQ的取值点B、刺激后的胰岛素响应状态的呼吸商RQ的峰值点P，波动渐趋向下降的下降拐点D以及下降拐点D的垂直线与取值点B的水平线交点C确定一个直角四边形BPDC，直角四边形BPDC反映代谢经过刺激后，曲线的变化趋势和特征，边BP的长度反映了变化的幅度，边DC反映了变化所需时间长短，并通过循环优化的方式，改变峰值点P和下降拐点D的位置，使循环优化后的四边形与原始波形相似度最高，并基于直角四边形计算代谢适应性的呼吸商的变化幅度ΔRQ，衡量变化所需时间。

3.根据权利要求2所述的基于波形重构的代谢适应性提取方法，其特征在于：所述的循环优化的方式包括：设置循环前基本状态的呼吸商RQ的取值点B的初始位置的时间为刺激前1分半，呼吸商RQ取值为1分钟内呼吸商RQ的均值；刺激后的峰值点P的初始位置为受到刺激后的第一个峰值点，通过斜率变化找到峰值点P，峰值点P前斜率为正，峰值点P后斜率为负，为防止误判峰值点，峰值点定义为以自身为中心2分钟内呼吸商RQ最大的点；下降拐点D的初始位置为呼吸商RQ下降迅速的点，即(取值点呼RQ-后一个取值点RQ)/后一个取值点RQ10％；角PBC反映呼吸商RQ的波动幅度，边BC的长度反映所需稳定的时间，循环时有两重循环嵌套，作为外循环的第一重循环是固定基本状态的取值点B的位置，每次循环缩小角PBC的角度1度，当角PBC降为0度时第一重循环结束，峰值点P的位置为PB直线与原始代谢波形的交点；作为内循环的第二重循环，通过缩短边BC的长度从而缩短时间，每次缩短3分钟，当水平交线点C与峰值点P的横坐标重合时，第二重循环结束；每一次第一重、第二重循环计算一次所得直角四边形与原始波形的图形相似度，最终选出与原始波形相关性最高的直角四边形。

4.根据权利要求3所述的基于波形重构的代谢适应性提取方法，其特征在于：所述的计算图形相似度的方法包括：通过取值点B，峰值点P，下降拐点D点所处位置，计算出边BP，PD的直线函数y＝k₁x+b₁,y＝k₂x+b₂，其中，x代表时间，y代表对应时间的RQ测量值，k₁、k₂是计算所得的边BP、边PD的斜率，b₁、b₂是计算所得的BP、PD边的截距，通过直线函数得到每个采样点的呼吸商RQ的评估值x_e的序列，与采样点的呼吸商实测值x_a进行比较，得到均方差其中n代表采样点个数,均方差越小，图形相似度越高。

5.根据权利要求4所述的基于波形重构的代谢适应性提取方法，其特征在于：所述的基于直角四边形计算代谢适应性的呼吸商的变化幅度ΔRQ包括：对于直角四边形BPDC，边BP*cos BPC的数值即直角四边形BPDC垂直于边BC的高，其代表变化幅度ΔRQ的峰值，边DC代表调节速率。

6.根据权利要求5所述的基于波形重构的代谢适应性提取方法，其特征在于：当提取出的最优简化四边形与原始波形的图形相似度小于80％时，说明波形本身变化不规律并且波动幅度较大，则验证实验进程是否规范，采集的波形是否可靠有效。