一種基于自相關建模法的低灌注血氧飽和度測量方法技術

本發明專利技術屬于血氧飽和度檢測技術，為一種基于自相關建模法的低灌注血氧飽和度測量方法。該方法首先對紅光和紅外光的PPG信號進行數字濾波并計算各自的直流分量，然后對濾波后的信號進行自相關，以抑制信號中的噪聲成份提高信噪比，最后利用自相關信號通過建模獲得的參數計算方法計算其交流分量，并計算脈率、血流灌注指數和血氧飽和度。本方法有效抑制了低灌注信號的噪聲干擾，并建模實現了通過自相關信號進行參數計算的方法，提高了低灌注下脈率、血流灌注指數和血氧飽和度測量的準確性。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于生物信息檢測領域，具體涉及血氧飽和度檢測技術，特別涉及一種可在低血流灌注時實現脈率、血流灌注指數和血氧飽和度等參數的準確穩定測量的方法。
技術介紹
血氧飽和度(Sp02)是血液中氧合血紅蛋白占可結合氧的總血紅蛋白的百分比，表征了血液的氧含量，是判斷人體呼吸系統、循環系統功能的重要參數。在臨床上，監測人體Sp02的變化對肺和心臟疾病的預防和治療具有重要作用；同時，在手術、麻醉和重癥監護等方面，也需要監測Sp02，以指導其手術或治療過程。由于無創Sp02測量方法檢測方便安全，目前已成為檢測人體各種組織中Sp02較成熟的方法，在臨床上得到廣泛應用。對于無創Sp02測量，這里首先介紹其原理及計算方法。無創脈搏血氧飽和度測量基于比爾-朗伯特(Beer-Lambert)定律，使用紅光和紅外光雙波長光束照射人體組織，測量經組織透射后的光強來進行計算。由于無血組織和靜脈對單色光的吸收是恒定的，動脈脈動引起光程周期性改變，動脈血對光的吸收量也隨之變化，透射的PPG信號就包含一個很大的直流分量(DC)，以及一個隨脈動周期性變化的交流分量(AC)。交流分量與直流分量的比值反映了人體血流灌注能力，稱為血流灌注指數(Perfusion Index, PI), PI = AC/DOlOO%。由于氧合血紅蛋白(HbO2)和還原血紅蛋白(Hb)對光吸收譜不同，兩束波長分別為λ i和λ 2的光分別照射組織，獲得兩路PPG信號和兩個不同的PI即PI1和PI2,定義R = Pl/PIy根據Beer-Lambert定律推導,可獲得SpO2的計算公式

【技術保護點】
一種低灌注血氧飽和度測量方法，其步驟包括：(1)獲取紅光和紅外光的PPG信號，對其進行預處理；(2)分別對經過預處理的紅光和紅外光的PPG信號進行自相關運算；(3)計算脈率、血流灌注指數和血氧飽和度：利用紅光或紅外光自相關后的PPG信號計算脈率PR：紅光和紅外光的血流灌注指數的計算方法為：其中，k1和k2分別為紅光和紅外光的自相關信號的幅值轉換系數；AC_r1和AC_r2分別為由紅光和紅外光PPG自相關后的信號計算得到的交流信號自相關后的幅值；DC1和DC2分別為由經過預處理的PPG信號計算得到的紅光和紅外光的直流分量；血氧飽和度SpO2計算公式為：SpO2＝A*R′2+B*R′+C，式中，R′=k1AC_r1/k2AC_r2DC1/DC2,系數A，B，C由二次曲線擬合定標得到。FDA00002479027200011.jpg,FDA00002479027200012.jpg

【技術特征摘要】
1.一種低灌注血氧飽和度測量方法，其步驟包括(1)獲取紅光和紅外光的PPG信號，對其進行預處理；(2)分別對經過預處理的紅光和紅外光的PPG信號進行自相關運算；(3)計算脈率、血流灌注指數和血氧飽和度利用紅光或紅外光自相關后的PPG信號計算脈率PR 紅光和紅外光的血流灌注指數的計算方法為2.根據權利要求1所述的一種低灌注血氧飽和度測量方法，其特征在于，步驟(3)中， 按下述方法進行自相關運算將經過預處理的PPG信號的交流分量表示為f(t) = f(t + mT) = P*φ( )，式中m為任意整數，T為PPG信號的周期，t為時...

【專利技術屬性】
技術研發人員：楊玉星，謝慶國，艾志光，譚雙平，
申請(專利權)人：華中科技大學，
類型：發明
國別省市：