基于传感阵列测脉搏波横向位置变化的紧脉特征识别方法技术

本发明专利技术提供一种基于传感阵列测脉搏波横向位置变化的紧脉特征识别方法，传感器阵列包括至少4个压力传感器，各压力传感器沿第一方向排列，所述第一方向与桡动脉的延伸方向呈夹角设置，中医紧脉特征识别方法包括：获得各压力传感器在同一时刻的脉搏压力值；得到多个压力采样点，将各压力采样点连成包络曲线；获得同一脉搏周期内的多条包络曲线选取最大的纵坐标最大值所对应的包络曲线作为该脉搏周期的压力分布曲线，在各压力分布曲线中取一标识点代表该压力分布曲线的位置，统计各标识点的横坐标的变化量；将变化量与紧脉判定阈值比较，得到紧脉特征识别结果。本发明专利技术的基于传感阵列测脉搏波横向位置变化的紧脉特征识别方法，能够识别紧脉等复杂脉象。能够识别紧脉等复杂脉象。能够识别紧脉等复杂脉象。

【技术实现步骤摘要】
基于传感阵列测脉搏波横向位置变化的紧脉特征识别方法


[0001]本专利技术涉及医疗传感器
，特别是涉及基于传感阵列测脉搏波横向位置变化的紧脉特征识别方法。

技术介绍

[0002]中医脉诊已有二千多年的历史，从早期的遍诊法发展到寸口脉法，即通过手指测量手腕寸口处桡动脉处脉搏信号的浮沉、快慢、强弱、宽窄等特征来识别脉象。目前一般公认的脉象可分为28种。
[0003]紧脉是中医脉诊的28脉象之一。中医描述为：“脉紧者，如转索无常也”[张仲景，《白云阁藏本伤寒杂病论》卷二
·
平脉法(下)，中医古籍出版社，2017]。“举如转索切如绳，脉象因之得紧名”[刘文龙等，《濒湖脉学白话解》，人民卫生出版社，第48页，2013]。从中医古籍可得，紧脉具有类似麻绳旋转绞动、左右弹指的感觉。因此，很多中医流派认为紧脉具有脉搏波横向摆动的周期性不稳定。脉搏波横向摆动的周期性不稳定构成了紧脉的核心特征。
[0004]自上世纪60年代以来，国内外对脉诊信息化进行了长期的研究，取得了大量成果，已研制成多款脉诊仪。由于采用的压力或应变传感器尺寸较大，现有的脉诊仪一般采用不超过3个传感器进行脉诊测量，通过外部加载将传感器按压在寸口桡动脉处，获得特定加载压强下脉搏波的压强
‑
时间曲线，通过分析压强幅值随时间变化的曲线来识别脉象。显然，现有脉诊仪的测量原理与传统中医是显著不同的，并不能识别全部28脉，特别是不具备识别紧脉等复杂脉象特征的能力。

技术实现思路

[0005]鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种基于传感阵列测脉搏波横向位置变化的紧脉特征识别方法，用于解决现有技术中难以识别紧脉等复杂脉象的问题。
[0006]为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种基于传感阵列测脉搏波横向位置变化的紧脉特征识别方法，所述传感器阵列包括至少4个压力传感器，各压力传感器沿第一方向排列，所述第一方向与桡动脉的延伸方向呈夹角设置，所述中医紧脉特征识别方法包括：
[0007]获得各所述压力传感器在同一时刻的脉搏压力值；
[0008]以所述压力传感器在所述第一方向上的位置为横坐标，以所述压力传感器测得的脉搏压力值为纵坐标，得到多个压力采样点，将各所述压力采样点连成包络曲线，所述包络曲线用于表示该时刻脉搏压力在所述第一方向上的分布状态；
[0009]获得同一脉搏周期内的多条包络曲线，将各条包络曲线的纵坐标最大值进行比较，选取最大的纵坐标最大值所对应的包络曲线作为该脉搏周期的压力分布曲线；
[0010]获得连续多个脉搏周期的压力分布曲线，在各所述压力分布曲线中取一标识点代
表该压力分布曲线的位置，统计各所述标识点的横坐标的变化量，所述变化量用于表示不同脉搏周期之间的脉搏横向位置不稳定程度；
[0011]将所述变化量与紧脉判定阈值比较，得到紧脉特征识别结果。
[0012]相邻两所述压力传感器之间的中心距不大于1.25mm。
[0013]所述第一方向与桡动脉的延伸方向之间的夹角为α，45
°
≤α≤135
°
。
[0014]优选地，所述第一方向与桡动脉的延伸方向垂直，即α＝90
°
。
[0015]所述传感器阵列的总跨距不小于3.75mm。
[0016]所述阵列中各所述传感器的采样时间越同步越好，在实际操作中异步节拍不超过0.1秒。
[0017]优选地，所述标识点的选取方法包括：
[0018]根据所述压力分布曲线的纵坐标的最大值乘以预设系数，计算压力下限值，所述预设系数的大小为1/7～5/7；
[0019]得到平行于横坐标轴的参考横线，所述参考横线的纵坐标值等于所述压力下限值；
[0020]所述参考横线与所述压力分布曲线围成的区域为包络参考区域。
[0021]所述标识点采用如下公式选取：
[0022][0023][0024]其中，i代表压力传感器的序号；
[0025]x
i
代表第i采集通道的通道号；
[0026]y
i
代表第i采集通道的压力值；
[0027]w
i
代表第i个压力传感器的权重；
[0028]h代表标识点高度系数，0≤h≤1；
[0029]vld_chns表示各采集通道的编号。
[0030]优选地，所述变化量为各所述标识点的横坐标的标准差。
[0031]如上所述，本专利技术的基于传感阵列测脉搏波横向位置变化的紧脉特征识别方法，至少具有下列其中一种优点：
[0032]1)克服了单点传感器不能灵敏感知脉搏横向位置移动信号的局限；
[0033]2)传感器阵列可以绘制脉宽包络曲线，消除了以往传感单元只能获取脉波时序图的局限；
[0034]3)将脉波时序图和包络曲线图结合起来，根据包络形态和位置的变化规律最终完成紧脉的判别。
附图说明
[0035]图1显示为本专利技术一实施例的中医紧脉特征识别方法的流程示意图。
[0036]图2显示为本专利技术一实施例的变化量计算方法的流程示意图。
[0037]图3显示为本专利技术的中医紧脉特征识别方法于一实施例中的应用场景示意图。
[0038]图4显示为本专利技术的中医紧脉特征识别方法于另一实施例中的应用场景示意图。
[0039]图5显示为本专利技术一实施例的传感阵列跨度与传感器间距的示意图。
[0040]图6显示为本专利技术一实施例的传感阵列采集不同脉搏周期的包络曲线示意图。
[0041]图7显示为本专利技术一实施例的标识点的计算原理图。
[0042]图8显示为本专利技术一实施例采用18个微型压力传感器组成的阵列(0～17通道)绘制的包络曲线图。
[0043]图9显示为本专利技术采用Catmull
‑
Rom Splines算法连接离散点的示意图。
[0044]图10显示为本专利技术一实施例的标识点的计算原理图。
[0045]图11显示为标识点的位置分布图。
[0046]元件标号说明
[0047]1、桡动脉；2、传感器阵列；3、包络曲线；4、柔性基板；5、压力传感器；6、阵列内相邻两个微传感器的中心距；7、阵列总跨距。
具体实施方式
[0048]以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0049]需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本专利技术的基本构想，遂图式中仅显示与本专利技术中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于传感阵列测脉搏波横向位置变化的紧脉特征识别方法，其特征在于，所述传感器阵列包括至少4个压力传感器，各压力传感器沿第一方向排列，所述第一方向与桡动脉的延伸方向呈夹角设置，所述中医紧脉特征识别方法包括：获得各所述压力传感器在同一时刻的脉搏压力值；以所述压力传感器在所述第一方向上的位置为横坐标，以所述压力传感器测得的脉搏压力值为纵坐标，得到多个压力采样点，将各所述压力采样点连成包络曲线，所述包络曲线用于表示该时刻脉搏压力在所述第一方向上的分布状态；获得同一脉搏周期内的多条包络曲线，将各条包络曲线的纵坐标最大值进行比较，选取最大的纵坐标最大值所对应的包络曲线作为该脉搏周期的压力分布曲线；获得连续多个脉搏周期的压力分布曲线，在各所述压力分布曲线中取一标识点代表该压力分布曲线的位置，统计各所述标识点的横坐标的变化量，所述变化量用于表示不同脉搏周期之间的脉搏横向位置不稳定程度；将所述变化量与紧脉判定阈值比较，得到紧脉特征识别结果。2.根据权利要求1所述的基于传感阵列测脉搏波横向位置变化的紧脉特征识别方法，其特征在于，相邻两所述压力传感器之间的中心距不大于1.25mm。3.根据权利要求1所述的基于传感阵列测脉搏波横向位置变化的紧脉特征识别方法，其特征在于，所述第一方向与桡动脉的延伸方向之间的夹角为α，45
°

【专利技术属性】
技术研发人员：杨恒，孙珂，李昕欣，孙毅，郑熙坤，
申请(专利权)人：中国科学院上海微系统与信息技术研究所，
类型：发明
国别省市：