基于體感網(wǎng)的多維心跳信息同步采集方法與系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于體感網(wǎng)的多維心跳信息同步采集方法與系統(tǒng)，主要是利用具有微秒級(jí)時(shí)間精度的嵌入式系統(tǒng)通過心電傳感模塊、壓電脈搏傳感模塊、紅外血容積搏動(dòng)傳感模塊實(shí)時(shí)同步采集心電信號(hào)、寸口處橈動(dòng)脈壓電脈搏振動(dòng)信號(hào)以及指尖處紅外血容積搏動(dòng)信號(hào)，從采集的上述三種信號(hào)中分別提取心電信號(hào)的R波峰時(shí)間點(diǎn)及波峰強(qiáng)度、寸口處橈動(dòng)脈的壓電脈搏振動(dòng)信號(hào)的波峰時(shí)間點(diǎn)及波峰強(qiáng)度以及指尖處的紅外血容積搏動(dòng)信號(hào)的波峰時(shí)間點(diǎn)及波峰強(qiáng)度，并將這些參數(shù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)，獲得的原始參數(shù)和關(guān)聯(lián)參數(shù)可以用作精神狀態(tài)評(píng)價(jià)的參考指標(biāo)，提示心腦血管科室的相關(guān)臨床醫(yī)生或精神衛(wèi)生科臨床醫(yī)生輔助實(shí)現(xiàn)對(duì)心腦血管生理疾病以及精神障礙的篩查。
【專利說明】
基于體感網(wǎng)的多維心跳信息同步采集方法與系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及一種基于體感網(wǎng)的多維心跳信息同步采集方法與系統(tǒng)，可用于情感狀 態(tài)識(shí)別、臨床醫(yī)生的精神障礙初級(jí)篩選。
【背景技術(shù)】
[0002] 有文獻(xiàn)報(bào)道，目前國內(nèi)綜合醫(yī)院臨床醫(yī)生普遍對(duì)焦慮和抑郁障礙識(shí)別率很低，然 而在我國綜合性醫(yī)院就醫(yī)的患者中罹患抑郁或焦慮障礙癥狀的比例超過20%，致使部分患 者得不到正確的診斷和治療，并因此而反復(fù)就醫(yī)，造成醫(yī)療資源的嚴(yán)重浪費(fèi)，但是客觀上來 說，提高所有醫(yī)生的精神障礙識(shí)別水平是不現(xiàn)實(shí)的。需要有一套客觀化的精神障礙評(píng)估系 統(tǒng)前置給臨床醫(yī)生，實(shí)現(xiàn)精神障礙的初級(jí)篩選。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 為了克服現(xiàn)有技術(shù)下的上述缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種基于體感網(wǎng)的多維 心跳信息同步采集方法與系統(tǒng)，可提供參考數(shù)據(jù)和參考指標(biāo)輔助心腦科室和精神衛(wèi)生科室 的相關(guān)臨床醫(yī)生對(duì)心腦血管生理疾病以及精神障礙進(jìn)行篩查。
[0004] 本發(fā)明的技術(shù)方案是： 一種基于體感網(wǎng)的多維心跳信息同步采集方法，包括如下步驟： (1) 用多維心跳信息采集模塊同步采集與心跳相關(guān)的多個(gè)角度的原始信號(hào)，同時(shí)記錄 嵌入式系統(tǒng)的系統(tǒng)時(shí)間點(diǎn)進(jìn)行時(shí)間對(duì)準(zhǔn)； (2) 所述嵌入式系統(tǒng)將所述原始信號(hào)構(gòu)建成信號(hào)幀實(shí)現(xiàn)信息匯聚； (3) 將匯聚后的信息通過有線或/和無線網(wǎng)絡(luò)送入到數(shù)據(jù)處理設(shè)備，所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備 從匯聚后的信息中提取多個(gè)角度的心跳信號(hào)； (4) 從多個(gè)角度的所述心跳信號(hào)中分別提取心跳參數(shù)并對(duì)這些心跳參數(shù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)，分 別得到原始參數(shù)和關(guān)聯(lián)參數(shù)； (5) 以所述原始參數(shù)和關(guān)聯(lián)參數(shù)作為識(shí)別和評(píng)估精神障礙的指標(biāo)。
[0005] 所述多維心跳信息采集模塊可以包括心電傳感模塊、橈動(dòng)脈壓電脈搏傳感模塊和 指尖紅外脈搏傳感模塊，相應(yīng)地，多個(gè)角度的心跳信號(hào)可以包括心電信號(hào)、寸口處橈動(dòng)脈的 壓電脈搏振動(dòng)信號(hào)和指尖處紅外血容積搏動(dòng)信號(hào)。
[0006] 所述原始參數(shù)可以包括心電信號(hào)的R波峰時(shí)間及波峰幅值、寸口處橈動(dòng)脈的壓電 脈搏振動(dòng)信號(hào)的波峰時(shí)間及波峰幅值以及指尖處的紅外血容積搏動(dòng)信號(hào)的波峰時(shí)間及波 峰幅值。
[0007] 所述關(guān)聯(lián)參數(shù)優(yōu)選包括： (1) 寸口處橈動(dòng)脈脈搏振動(dòng)信號(hào)峰值時(shí)間與相對(duì)應(yīng)的心電信號(hào)R波峰值時(shí)間的差值 tppw(n)- tEC(3 (n); (2) 指尖處紅外血容積搏動(dòng)信號(hào)峰值時(shí)間與相對(duì)應(yīng)的心電信號(hào)R波峰值時(shí)間的差值 (n)- tECG (η); (3)指尖處紅外血容積搏動(dòng)信號(hào)峰值時(shí)間與相對(duì)應(yīng)的寸口處橈動(dòng)脈脈搏振動(dòng)信號(hào)峰值 時(shí)間的差值兔.(η).; (4 )心電R-R間期:心電信號(hào)相鄰R波峰值時(shí)間間隔_ t (η: _+丨-_t:EC:G .(η ; (5) 寸口處橈動(dòng)脈脈搏振動(dòng)信號(hào)相鄰峰峰值時(shí)間間隔：寸口處橈動(dòng)脈脈搏振動(dòng)信號(hào)相 鄰峰值時(shí)間的差值上謝穿訪.斗爾.(Ω); (6) 指尖處紅外血容積搏動(dòng)信號(hào)相鄰峰峰值時(shí)間間隔：指尖處紅外血容積搏動(dòng)信號(hào)相 鄰峰值時(shí)間的差值t PP(3 (n + 1) _ t ppG (η); (7) 寸口處橈動(dòng)脈脈搏振動(dòng)信號(hào)相鄰峰峰值時(shí)間間隔與心電R-R間期的比值 ^ ：FPw in + ^ ~ ^ ECG (6-? ； (8) 指尖處紅外血容積搏動(dòng)信號(hào)相鄰峰峰值時(shí)間間隔與心電R-R間期的比值 (t ppCr (η +1) - t PPG (n))/(t ECG (n +1) -1ECG (n))； (9) AECG(n)、AppG(n)、Appw(n)的差值A(chǔ)ppc(n) -AECG(n)、AppG(n)_ Appw(n)、Appw(n)_ Aecg (n)〇
[0008] 其中，食為心電信號(hào)R波第n個(gè)峰值的時(shí)間晚與和:t玲gnt 相對(duì)應(yīng)的寸口處橈動(dòng)脈脈搏振動(dòng)信號(hào)峰值的時(shí)間和指尖處紅外血容積搏動(dòng)信號(hào) 峰值的時(shí)間，Aecg(ii)、AppG(n)、Appw(n)為分別對(duì)應(yīng)tECG(n)、tppG(n)、tppw(n)時(shí)刻的強(qiáng)度值。
[0009] 對(duì)于前述任意一種所述的基于體感網(wǎng)的多維心跳信息同步采集方法，所述時(shí)間是 以所述嵌入式系統(tǒng)的系統(tǒng)時(shí)間為時(shí)間基準(zhǔn)得到的時(shí)間。
[0010] -種采用上述任意一種方法的基于體感網(wǎng)的多維心跳信息同步采集系統(tǒng)，包括依 次通信連接的多維心跳信息采集模塊、嵌入式系統(tǒng)和數(shù)據(jù)處理設(shè)備，所述多維心跳信息采 集模塊同步采集與心跳相關(guān)的多個(gè)角度的原始信號(hào)，所述嵌入式系統(tǒng)匯聚所述原始信號(hào)并 用所述嵌入式系統(tǒng)的系統(tǒng)時(shí)間對(duì)所述原始信號(hào)進(jìn)行時(shí)間對(duì)準(zhǔn)，將所述原始信號(hào)進(jìn)行信息匯 聚并將匯聚后的信息送入所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備，所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備從匯聚后的信息中提取所 述多個(gè)角度的原始信號(hào)各自所對(duì)應(yīng)的心跳信號(hào)，再從各心跳信號(hào)提取心跳參數(shù)并進(jìn)行參數(shù) 間關(guān)聯(lián)，分別得到原始參數(shù)和關(guān)聯(lián)參數(shù)。
[0011] 所述多維心跳信息采集模塊可以包括心電傳感模塊、橈動(dòng)脈壓電脈搏傳感模塊和 指尖紅外脈搏傳感模塊。
[0012] 所述嵌入式系統(tǒng)與所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備有線或無線通信連接。
[0013] 所述嵌入式系統(tǒng)優(yōu)選為微秒級(jí)時(shí)間精度的嵌入式系統(tǒng)。
[0014] 對(duì)于前述任意一種所述的基于體感網(wǎng)的多維心跳信息同步采集系統(tǒng)，還可以包括 個(gè)人信息采集模塊，所述個(gè)人信息采集模塊的輸出端接入所述嵌入式系統(tǒng)。
[0015] 本發(fā)明的有益效果為： 本發(fā)明在微型化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化的可穿戴式生理參數(shù)采集設(shè)備的支持下，利用多類 單生理參數(shù)時(shí)間同步實(shí)現(xiàn)融合，產(chǎn)生了涉及心電信號(hào)、寸口處橈動(dòng)脈脈搏振動(dòng)信號(hào)和指尖 處紅外血容積搏動(dòng)信號(hào)等多角度反應(yīng)心跳信息的關(guān)聯(lián)參數(shù)，為心血管疾病、心身疾病和精 神障礙等的初步篩選提供了參考數(shù)據(jù)和參考指標(biāo)。
[0016] 本發(fā)明同步采集人體循環(huán)系統(tǒng)的多個(gè)參數(shù)并對(duì)這些參數(shù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)從而獲得關(guān)聯(lián) 參數(shù)，由于人體循環(huán)系統(tǒng)參數(shù)與精神障礙具有一定程度的強(qiáng)關(guān)聯(lián)，以及人體心腦血管疾病 也與人體循環(huán)系統(tǒng)參數(shù)息息相關(guān)，因此本發(fā)明以心臟跳動(dòng)為源點(diǎn)，利用心電信息表達(dá)心臟 跳動(dòng)過程中的電活動(dòng)，以寸口處橈動(dòng)脈脈搏振動(dòng)信息表達(dá)心臟跳動(dòng)過程中結(jié)合血管和血管 周圍組織的情況，將所取得的結(jié)果用于心腦血管生理疾病以及精神障礙初步篩選時(shí)的參考 參數(shù)和參考指標(biāo)其指向性更強(qiáng)。
【附圖說明】
[0017] 圖1是本發(fā)明的方法的流程圖； 圖2是本發(fā)明的系統(tǒng)的硬件架構(gòu)原理示意圖； 圖3是所述多維心跳信息采集模塊的信號(hào)采集端在人體上的布設(shè)圖； 圖4是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例所采集的原始信號(hào)圖； 圖5是對(duì)應(yīng)于圖4的所提取的心電信號(hào)圖； 圖6是對(duì)應(yīng)于圖4的所提取的寸口處橈動(dòng)脈的壓電脈搏振動(dòng)信號(hào)圖； 圖7是對(duì)應(yīng)于圖4的所提取的指尖處紅外血容積搏動(dòng)信號(hào)圖； 圖8是本實(shí)發(fā)明三類峰值強(qiáng)度的包絡(luò)曲線圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018] 如圖1所示，本發(fā)明公開了一種基于體感網(wǎng)的多維心跳信息同步采集方法，包括如 下步驟： (1) 用多維心跳信息采集模塊同步采集與心跳相關(guān)的多個(gè)角度的原始信號(hào)，同時(shí)記錄 嵌入式系統(tǒng)的系統(tǒng)時(shí)間點(diǎn)進(jìn)行時(shí)間對(duì)準(zhǔn)； (2) 所述嵌入式系統(tǒng)對(duì)所述原始信號(hào)進(jìn)行信息匯聚(例如通過將所述原始信號(hào)構(gòu)建成 信號(hào)幀實(shí)現(xiàn)）； (3) 將匯聚后的信息通過有線或/和無線網(wǎng)絡(luò)送入到數(shù)據(jù)處理設(shè)備（即前文描述的數(shù)據(jù) 處理設(shè)備），通過一定的算法，所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備利用算法從實(shí)時(shí)或非實(shí)時(shí)送來的匯聚后的 信息中提取多個(gè)角度的心跳信號(hào)； (4) 從多個(gè)角度的所述心跳信號(hào)中分別提取心跳參數(shù)并對(duì)這些心跳參數(shù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)，分 別得到原始參數(shù)（即所述心跳參數(shù))和關(guān)聯(lián)參數(shù);可依據(jù)所獲得的原始參數(shù)和/或關(guān)聯(lián)參數(shù)， 生成一份與模版結(jié)合的分析結(jié)果報(bào)告。
[0019] (5)以所述原始參數(shù)和關(guān)聯(lián)參數(shù)作為識(shí)別和評(píng)估精神障礙的指標(biāo)。相應(yīng)的報(bào)告可 提供給心腦科室的相關(guān)臨床醫(yī)生或精神衛(wèi)生科臨床醫(yī)生以便實(shí)現(xiàn)對(duì)心腦血管生理疾病以 及精神障礙的篩查。
[0020] 所述多維心跳信息采集模塊可以包括心電傳感模塊、橈動(dòng)脈壓電脈搏傳感模塊和 指尖紅外脈搏傳感模塊，相應(yīng)地，多個(gè)角度的心跳信號(hào)可以包括心電信號(hào)、寸口處橈動(dòng)脈的 壓電脈搏振動(dòng)信號(hào)和指尖處紅外血容積搏動(dòng)信號(hào)。圖4示出了步驟(1)能夠得到的統(tǒng)一了時(shí) 間軸的多個(gè)角度的原始信號(hào)圖示，圖5-7示出了步驟(3)能夠得到的多個(gè)角度的心跳信號(hào)圖 不。
[0021]所述原始參數(shù)可以包括心電信號(hào)的R波峰時(shí)間及波峰幅值、寸口處橈動(dòng)脈的壓電 脈搏振動(dòng)信號(hào)的波峰時(shí)間及波峰幅值以及指尖處的紅外血容積搏動(dòng)信號(hào)的波峰時(shí)間及波 峰幅值。所述波峰幅值主要表征相應(yīng)信號(hào)的強(qiáng)度。
[0022]所述關(guān)聯(lián)參數(shù)優(yōu)選包括： (1) 寸口處橈動(dòng)脈脈搏振動(dòng)信號(hào)峰值時(shí)間與相對(duì)應(yīng)的心電信號(hào)R波峰值時(shí)間的差值 .t:PPW純-域； (2) 指尖處紅外血容積搏動(dòng)信號(hào)峰值時(shí)間與相對(duì)應(yīng)的心電信號(hào)R波峰值時(shí)間的差值 tpPG (n)- tEC〇 (η)； (3) 指尖處紅外血容積搏動(dòng)信號(hào)峰值時(shí)間與相對(duì)應(yīng)的寸口處橈動(dòng)脈脈搏振動(dòng)信號(hào)峰值 時(shí)間的差值 t: ppg:與 5:-. t J).抄V (6.11:5 ; (4 )心電R-R間期:心電信號(hào)相鄰R波峰值時(shí)間間隔_:t_.此+ ._p (η):; (5) 寸口處橈動(dòng)脈脈搏振動(dòng)信號(hào)相鄰峰峰值時(shí)間間隔：寸口處橈動(dòng)脈脈搏振動(dòng)信號(hào)相 鄰峰值時(shí)間的差值t (n +1) -1 (η); (6) 指尖處紅外血容積搏動(dòng)信號(hào)相鄰峰峰值時(shí)間間隔：指尖處紅外血容積搏動(dòng)信號(hào)相 鄰峰值時(shí)間的差值t :ΡΡ?:你+1；) -1 p喊(η).; (7) 寸口處橈動(dòng)脈脈搏振動(dòng)信號(hào)相鄰峰峰值時(shí)間間隔與心電R-R間期的比值 (t pP'v (η +1) -1 ppw (n))/(t ECCt (n +1) -1ECO (η》； (8) 指尖處紅外血容積搏動(dòng)信號(hào)相鄰峰峰值時(shí)間間隔與心電R-R間期的比值 ：EPG i) - t: ppi^: (ll)) gc Q (η + ?) :^· t EC G Cn))； (9) AECG(n)、AppG(n)、Appw(n)的差值A(chǔ)ppc(n) -AECG(n)、AppG(n)_ Appw(n)、Appw(n)_ Aecg (n)〇
[0023] 其中，t.EC；(3 〇i)為心電信號(hào)R波第n個(gè)峰值的時(shí)間，.t.ppW:.(n):和t.ppG (n)分別為與 (n)相對(duì)應(yīng)的寸口處橈動(dòng)脈脈搏振動(dòng)信號(hào)峰值的時(shí)間和指尖處紅外血容積搏動(dòng)信號(hào) 峰值的時(shí)間，Aecg(ii)、AppG(n)、Appw(n)為分別對(duì)應(yīng)tECG(n)、tppG(n)、tppw(n)時(shí)刻的強(qiáng)度值。
[0024] 所述時(shí)間是以所述嵌入式系統(tǒng)的系統(tǒng)時(shí)間為時(shí)間基準(zhǔn)得到的時(shí)間，即各參數(shù)的時(shí) 間軸是統(tǒng)一的，所采集的數(shù)據(jù)均為同一時(shí)刻下對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)。
[0025] 本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例如下表所示：
在本發(fā)明中，采集到ECG峰值強(qiáng)度、PPW峰值強(qiáng)度、PPG峰值強(qiáng)度以同跳心臟為一個(gè)基 準(zhǔn)點(diǎn)，形成三類峰值強(qiáng)度的包絡(luò)及三類峰值強(qiáng)度差值的曲線(如圖8所示）。
[0026] 通?？稍谒霾襟E（1)之前先通過身份證標(biāo)識(shí)系統(tǒng)或其他RFID身份標(biāo)識(shí)系統(tǒng)，采 集個(gè)人信息，并存入數(shù)據(jù)處理設(shè)備的相應(yīng)數(shù)據(jù)庫中。
[0027] 所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備還可以與一臺(tái)或多臺(tái)計(jì)算機(jī)(客戶終端設(shè)備)通信連接時(shí)，用戶 可以通過這些計(jì)算機(jī)對(duì)所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備中的心跳信號(hào)、原始參數(shù)和關(guān)聯(lián)參數(shù)進(jìn)行查詢、 統(tǒng)計(jì)、打印等操作，也可以代替所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備從匯聚后的信息中提取所述多個(gè)角度的 原始信號(hào)各自所對(duì)應(yīng)的心跳信號(hào)，再從各心跳信號(hào)提取心跳參數(shù)并進(jìn)行參數(shù)間關(guān)聯(lián)，分別 得到原始參數(shù)和關(guān)聯(lián)參數(shù)。即提取信號(hào)和原始參數(shù)以及構(gòu)建關(guān)聯(lián)參數(shù)也可以由客戶終端設(shè) 備來做。
[0028] 參見圖2,本發(fā)明還公開了一種采用上述方法的基于體感網(wǎng)的多維心跳信息同步 采集系統(tǒng)，包括依次通信連接的多維心跳信息采集模塊、嵌入式系統(tǒng)和數(shù)據(jù)處理設(shè)備(如圖 中所示的服務(wù)器），所述多維心跳信息采集模塊同步采集與心跳相關(guān)的多個(gè)角度的原始信 號(hào)，所述嵌入式系統(tǒng)匯聚所述原始信號(hào)并用所述嵌入式系統(tǒng)的系統(tǒng)時(shí)間對(duì)所述原始信號(hào)進(jìn) 行時(shí)間對(duì)準(zhǔn)，對(duì)所述原始信號(hào)進(jìn)行信息匯聚并將匯聚后的信息送入所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備，所 述數(shù)據(jù)處理設(shè)備從匯聚后的信息中提取所述多個(gè)角度的原始信號(hào)各自所對(duì)應(yīng)的心跳信號(hào)， 再從各心跳信號(hào)提取心跳參數(shù)并進(jìn)行參數(shù)間關(guān)聯(lián)，分別得到原始參數(shù)和關(guān)聯(lián)參數(shù)。所述原 始參數(shù)和關(guān)聯(lián)參數(shù)可以用作識(shí)別和評(píng)估精神障礙的參考指標(biāo)。
[0029] 所述多維心跳信息采集模塊可以包括心電傳感模塊101、橈動(dòng)脈壓電脈搏傳感模 塊102和指尖紅外脈搏傳感模塊103。可以按照?qǐng)D3所示位置在人體上布設(shè)這些模塊的感應(yīng) 輸入端進(jìn)行相應(yīng)原始信號(hào)的采集。所述多維心跳信息采集模塊可以采用穿戴式生理參數(shù)采 集設(shè)備，以方便采集操作。
[0030] 所述嵌入式系統(tǒng)與所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備有線或無線通信連接，優(yōu)選為通過所述嵌入 式系統(tǒng)自帶的無線傳輸模塊與所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備無線通信連接。
[0031] 所述嵌入式系統(tǒng)優(yōu)選為微秒級(jí)時(shí)間精度的嵌入式系統(tǒng)。
[0032] 所述基于體感網(wǎng)的多維心跳信息采集系統(tǒng)還可以包括個(gè)人信息采集模塊，所述個(gè) 人信息采集模塊的輸出端接入所述嵌入式系統(tǒng)。所述個(gè)人信息采集模塊可以是身份證識(shí)別 模塊或其他RFID身份識(shí)別模塊，例如醫(yī)院等能夠進(jìn)行精神障礙識(shí)別評(píng)估的機(jī)構(gòu)自行設(shè)置的 RFID識(shí)別模塊，該模塊可用于讀取該機(jī)構(gòu)自行發(fā)放的記錄有個(gè)人信息的卡片等存儲(chǔ)的個(gè)人 信息。通常，先用所述個(gè)人信息采集模塊進(jìn)行個(gè)人信息采集，后續(xù)再同步采集多維心跳信 息，以明確所采集的多維心跳信息是來自哪個(gè)人。
[0033] 所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備還可以與一臺(tái)或多臺(tái)計(jì)算機(jī)(客戶終端設(shè)備)通信連接，用戶通 過這些計(jì)算機(jī)可以對(duì)所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備中的心跳信號(hào)、原始參數(shù)和關(guān)聯(lián)參數(shù)進(jìn)行查詢、統(tǒng) 計(jì)、打印等操作，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)相關(guān)信息的管理和使用。例如可以方便個(gè)人自行查詢了解自己 的多維心跳信息?；蛘?，也可以通過這些計(jì)算機(jī)中的算法，從匯聚后的信息中提取所述多個(gè) 角度的原始信號(hào)各自所對(duì)應(yīng)的心跳信號(hào)，再從各心跳信號(hào)提取心跳參數(shù)并進(jìn)行參數(shù)間關(guān) 聯(lián)，分別得到原始參數(shù)和關(guān)聯(lián)參數(shù)。即這些客戶終端設(shè)備也可以用于執(zhí)行所述數(shù)據(jù)處理設(shè) 備的除信息匯聚之外的部分或全部工作。
[0034] 本發(fā)明中所稱的多維心跳信息是指以心臟跳動(dòng)為源點(diǎn)，包括了用以表達(dá)心臟跳動(dòng) 過程中的電活動(dòng)的心電信息和用以表達(dá)心臟跳動(dòng)過程中結(jié)合血管和血管周圍組織情況的 寸口處橈動(dòng)脈脈搏振動(dòng)信息。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種基于體感網(wǎng)的多維心跳信息同步采集方法，其特征在于包括如下步驟： (1) 用多維心跳信息采集模塊同步采集與心跳相關(guān)的多個(gè)角度的原始信號(hào)，同時(shí)記錄 嵌入式系統(tǒng)的系統(tǒng)時(shí)間點(diǎn)進(jìn)行時(shí)間對(duì)準(zhǔn)； (2) 所述嵌入式系統(tǒng)對(duì)所述原始信號(hào)進(jìn)行信息匯聚； (3) 將匯聚后的信息通過有線或/和無線網(wǎng)絡(luò)送入到數(shù)據(jù)處理設(shè)備，所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備 從匯聚后的信息中提取多個(gè)角度的心跳信號(hào)； (4) 從多個(gè)角度的所述心跳信號(hào)中分別提取心跳參數(shù)并對(duì)這些心跳參數(shù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)，分 別得到原始參數(shù)和關(guān)聯(lián)參數(shù)； (5) 以所述原始參數(shù)和關(guān)聯(lián)參數(shù)作為識(shí)別和評(píng)估精神障礙的指標(biāo)。2. 如權(quán)利要求1所述的基于體感網(wǎng)的多維心跳信息同步采集方法，其特征在于所述多 維心跳信息采集模塊包括心電傳感模塊、橈動(dòng)脈壓電脈搏傳感模塊和指尖紅外脈搏傳感模 塊，多個(gè)角度的心跳信號(hào)包括心電信號(hào)、寸口處橈動(dòng)脈的壓電脈搏振動(dòng)信號(hào)和指尖處紅外 血容積搏動(dòng)信號(hào)。3. 如權(quán)利要求2所述的基于體感網(wǎng)的多維心跳信息同步采集方法，其特征在于所述原 始參數(shù)包括心電信號(hào)的R波峰時(shí)間及波峰幅值、寸口處橈動(dòng)脈的壓電脈搏振動(dòng)信號(hào)的波峰 時(shí)間及波峰幅值以及指尖處的紅外血容積搏動(dòng)信號(hào)的波峰時(shí)間及波峰幅值。4. 如權(quán)利要求3所述的基于體感網(wǎng)的多維心跳信息同步采集方法，其特征在于所述關(guān) 聯(lián)參數(shù)包括： (1) 寸口處橈動(dòng)脈脈搏振動(dòng)信號(hào)峰值時(shí)間與相對(duì)應(yīng)的心電信號(hào)R波峰值時(shí)間的差值 (2) 指尖處紅外血容積搏動(dòng)信號(hào)峰值時(shí)間與相對(duì)應(yīng)的心電信號(hào)R波峰值時(shí)間的差值 (3) 指尖處紅外血容積搏動(dòng)信號(hào)峰值時(shí)間與相對(duì)應(yīng)的寸口處橈動(dòng)脈脈搏振動(dòng)信號(hào)峰值 時(shí)間的差值.t (n ) ^【.ppw ; (4) 心電8-尺間期:心電信號(hào)相鄰8波峰值時(shí)間間隔七協(xié)3:(11..+ _丨).-土;；|〇(1的:； (5) 寸口處橈動(dòng)脈脈搏振動(dòng)信號(hào)相鄰峰峰值時(shí)間間隔：寸口處橈動(dòng)脈脈搏振動(dòng)信號(hào)相 鄰峰值時(shí)間的差值'種觀(fi〉.； (6) 指尖處紅外血容積搏動(dòng)信號(hào)相鄰峰峰值時(shí)間間隔：指尖處紅外血容積搏動(dòng)信號(hào)相 鄰峰值時(shí)間的差值_t:.p.pG: (η:+ _1)_ - _ t_好&:色; (7) 寸口處橈動(dòng)脈脈搏振動(dòng)信號(hào)相鄰峰峰值時(shí)間間隔與心電R-R間期的比值 PPW ?·Ω + ^ _ t PPW EC：G Cn ^^ EGG ?Ω))； (8) 指尖處紅外血容積搏動(dòng)信號(hào)相鄰峰峰值時(shí)間間隔與心電R-R間期的比值 PPG (n + O ~ t ppG (n))/(t ECG (η +1) -1ECG (η))； (9) AECG(n)、AppG(n)、Appw(n)的差值A(chǔ)ppc(n) -AECG(n)、AppG(n)_ Appw(n)、Appw(n)_ Aecg (n)； 其中，t ecg (n)為心電信號(hào)R波第η個(gè)峰值的時(shí)間，(n)和分別為與 %3?(η)相對(duì)應(yīng)的寸口處橈動(dòng)脈脈搏振動(dòng)信號(hào)峰值的時(shí)間和指尖處紅外血·容積搏動(dòng)信號(hào) 峰值的時(shí)間，Aecg(Ii)、AppG(n)、Appw(n)為分別對(duì)應(yīng)tECG(n)、tppG(n)、tppw(n)時(shí)刻的強(qiáng)度值。5. 如權(quán)利要求1、2、3或4所述的基于體感網(wǎng)的多維心跳信息同步采集方法，其特征在于 所述時(shí)間是以所述嵌入式系統(tǒng)的系統(tǒng)時(shí)間為時(shí)間基準(zhǔn)得到的時(shí)間。6. -種采用權(quán)利要求1-5中任意一種方法的基于體感網(wǎng)的多維心跳信息同步采集系 統(tǒng)，其特征在于包括依次通信連接的多維心跳信息采集模塊、嵌入式系統(tǒng)和數(shù)據(jù)處理設(shè)備， 所述多維心跳信息采集模塊同步采集與心跳相關(guān)的多個(gè)角度的原始信號(hào)，所述嵌入式系統(tǒng) 匯聚所述原始信號(hào)并用所述嵌入式系統(tǒng)的系統(tǒng)時(shí)間對(duì)所述原始信號(hào)進(jìn)行時(shí)間對(duì)準(zhǔn)，將所述 原始信號(hào)進(jìn)行信息匯聚并將匯聚后的信息送入所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備，所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備從匯 聚后的信息中提取所述多個(gè)角度的原始信號(hào)各自所對(duì)應(yīng)的心跳信號(hào)，再從各心跳信號(hào)提取 心跳參數(shù)并進(jìn)行參數(shù)間關(guān)聯(lián)，分別得到原始參數(shù)和關(guān)聯(lián)參數(shù)。7. 如權(quán)利要求6所述的基于體感網(wǎng)的多維心跳信息同步采集系統(tǒng)，其特征在于所述多 維心跳信息采集模塊包括心電傳感模塊、橈動(dòng)脈壓電脈搏傳感模塊和指尖紅外脈搏傳感模 塊。8. 如權(quán)利要求6所述的基于體感網(wǎng)的多維心跳信息同步采集系統(tǒng)，其特征在于所述嵌 入式系統(tǒng)與所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備有線或無線通信連接。9. 如權(quán)利要求6所述的基于體感網(wǎng)的多維心跳信息同步采集系統(tǒng)，其特征在于所述嵌 入式系統(tǒng)為微秒級(jí)時(shí)間精度的嵌入式系統(tǒng)。10. 如權(quán)利要求6、7、8或9所述的基于體感網(wǎng)的多維心跳信息同步采集系統(tǒng)，其特征在 于還包括個(gè)人信息采集模塊，所述個(gè)人信息采集模塊的輸出端接入所述嵌入式系統(tǒng)。
【文檔編號(hào)】H04L29/08GK105997019SQ201610301309
【公開日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年5月9日
【發(fā)明人】鮑崇智, 鮑軍榮, 李堅(jiān), 壽小云, 楊海彥, 周蕾, 常珍, 萬家利, 張智海, 王賀, 王 華, 孫安
【申請(qǐng)人】鮑崇智