CN110403582B - 一种用于分析脉波波形品质的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及医疗设备技术领域，尤其是指一种用于分析脉波波形品质的方法，包括依次进行的以下步骤：A：根据相似度对各个脉波波形进行群集划分；B：比较由步骤A获得的各个群集中的样本数量，选出样本数量最多的群集；C：若样本数量最多的群集数量为一个，则判定脉波波形品质良好；若样本数量最多的群集数量大于等于两个且小于四个，则判定脉波波形品质中等；若样本数量最多的群集数量大于等于四个，则判定脉波波形品质不良。本发明通过将获取的脉波波形进行群集划分，并根据样本数量最多的群集数量来判定脉波波形的品质，从而使得脉波波形的品质能够量化。
Description
技术领域
本发明涉及医疗设备技术领域，尤其是指一种用于分析脉波波形品质的方法。
背景技术
许多穿戴式装置都会通过动脉脉波的波形来侦测心跳、血压、心搏量、动脉弹性等心脏、血管相关参数。若脉波波形的品质不佳，即脉波波形的形状不正确，则计算出来的相关参数也会不正确，导致误导使用者。因此，有必要对脉波波形的品质进行分析，以便使用者知悉脉波波形品质，并以此参照各项参数的可靠性。
发明内容
本发明针对现有技术的问题提供一种用于分析脉波波形品质的方法。
本发明采用如下技术方案：一种用于分析脉波波形品质的方法，包括依次进行的以下步骤：A：根据相似度对各个脉波波形进行群集划分；B：比较由步骤A获得的各个群集中的样本数量，选出样本数量最多的群集；C：若样本数量最多的群集数量为一个，则判定脉波波形品质良好；若样本数量最多的群集数量大于等于两个且小于四个，则判定脉波波形品质中等；若样本数量最多的群集数量大于等于四个，则判定脉波波形品质不良。
作为优选，在步骤A中，进行群集划分的步骤包括：A1：获取脉波波形；A2：在A1步骤后，查看是否有已经建立的群集，若有，则将A1步骤中获取的脉波波形与最新建立的群集的群中心进行比较，并进入步骤A21；若无，则以A1步骤中获取的脉波波形建立新的群集并以该脉波波形作为所述群集的群中心，随后进入步骤A3； A21：若A1步骤中获取的脉波波形与最新建立的群集的群中心相似度大于等于75％，则将该脉波波形纳入所述群集并作为所述群集的群中心，随后进入步骤A3；若A1步骤中获取的脉波波形与最新建立的群集的群中心相似度小于75％，则以该脉波波形建立新的群集并以该脉波波形作为所述群集的群中心，随后进入步骤A3；A3：查看是否还有需要获取的脉波波形，若有，则进入A1；若无，则结束群集划分。
作为优选，在步骤A1后以及步骤A2前，比较步骤A1中获取的脉波波形与指数衰减函数的相关度，若相关度大于等于90％则进入步骤A2；若相关度小于90％则进入步骤A3。
作为优选，在步骤C中，若样本数量最多的群集数量为一个，则以样本数量最多的群集中所有脉波波形的平均脉波波形作为选定结果。
作为优选，在步骤C中，若样本数量最多的群集数量大于等于两个，则进行以下步骤：C1：若样本数量最多的群集中，每个群集的样本数量均为大于两个，将群集中所有脉波波形平均相似度最大的群集作为选定群集，并以选定群集的平均脉波波形作为选定结果；C2：若样本数量最多的群集中，每个群集的样本数量均小于等于两个，则判定群集划分失败并进行步骤A。
本发明的有益效果：通过将获取的脉波波形进行群集划分，并根据样本数量最多的群集数量来判定脉波波形的品质，从而使得脉波波形的品质能够量化。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。
一种用于分析脉波波形品质的方法，包括依次进行的以下步骤： A：根据相似度对各个脉波波形进行群集划分；B：比较由步骤A获得的各个群集中的样本数量，选出样本数量最多的群集；C：若样本数量最多的群集数量为一个，则判定脉波波形品质良好；若样本数量最多的群集数量大于等于两个且小于四个，则判定脉波波形品质中等；若样本数量最多的群集数量大于等于四个，则判定脉波波形品质不良。
脉波波形变形相对脉波波形正常来说是更小概率的事件，同时脉波波形变形后，与正常脉波波形的相似度会降低，因此在正常情况下，正常脉波波形数量较多自成一个群集，而且其他变形了脉波波形会形成其他的群集，此时穿戴式的医疗设备只要用正常脉波波形形成的群集来进行计算，就能获得较为可靠的参数，因此此时可以判定脉波波形品质良好。当各个变形的脉波波形之间的相似度较高时，变形的脉波波形也会形成样本数量较多的群集，此时穿戴式的医疗设备难以判定哪个群集是拥有正常脉波波形的群集，只能利用多个群集中的脉波波形来计算参数，当群集数量越多时，计算出来的参数的误差就越大。通过实验证明，当样本数量最多的群集数量大于等于两个且小于四个时，参数的误差仍在可接受的范围内，因此此时可认为脉波波形的品质为中等，但当样本数量最多的群集数量大于等于四个时，计算出来的参数误差较高，可靠性较弱，因此此时可认为脉波波形的品质为不良。
进一步地，在步骤A中，进行群集划分的步骤包括：A1：获取脉波波形；A2：在A1步骤后，查看是否有已经建立的群集，若有，则将A1步骤中获取的脉波波形与最新建立的群集的群中心进行比较，并进入步骤A21；若无，则以A1步骤中获取的脉波波形建立新的群集并以该脉波波形作为所述群集的群中心，随后进入步骤A3； A21：若A1步骤中获取的脉波波形与最新建立的群集的群中心相似度大于等于75％，则将该脉波波形纳入所述群集并作为所述群集的群中心，随后进入步骤A3；若A1步骤中获取的脉波波形与最新建立的群集的群中心相似度小于75％，则以该脉波波形建立新的群集并以该脉波波形作为所述群集的群中心，随后进入步骤A3；A3：查看是否还有需要获取的脉波波形，若有，则进入A1；若无，则结束群集划分。本发明中，将连续获得的且相似度较高的脉波波形划分入同一个群集。当一个群集中的样本数量较多时，可以表明穿戴式医疗设备在采集该群集中的脉波波形时，长期处于较为稳定的采集状态，亦即该群集中的脉波波形可靠性较强，利用该群集进行计算的参数更为可信。
进一步地，在步骤A1后以及步骤A2前，比较步骤A1中获取的脉波波形与指数衰减函数的相关度，若相关度大于等于90％则进入步骤A2；若相关度小于90％则进入步骤A3。在一个舒张期内，正常的脉波波形应与指数衰减函数有较强的相关度。相关度弱的脉波波形可直接定义为严重变形的脉波波形，因此本发明中，直接把相关度弱的脉波波形丢弃，即不把其纳入所有群集。
进一步地，在步骤C中，若样本数量最多的群集数量为一个，则以样本数量最多的群集中所有脉波波形的平均脉波波形作为选定结果。样本数量最多的群集只有一个时，可直接认为该群集为正常波形所在的群集，利用该群集的平均脉波波形作为选定结果以计算各项参数，即可获得可靠性强的参数。
进一步地，在步骤C中，若样本数量最多的群集数量大于等于两个，则进行以下步骤：C1：若样本数量最多的群集中，每个群集的样本数量均为大于两个，将群集中所有脉波波形平均相似度最大的群集作为选定群集，并以选定群集的平均脉波波形作为选定结果；C2：若样本数量最多的群集中，每个群集的样本数量均小于等于两个，则判定群集划分失败并进行步骤A。群集的样本数量均为大于两个时，可以表明穿戴式医疗设备在采集该群集中的脉波波形时，长期处于较为稳定的采集状态，亦即该群集中的脉波波形可靠性较强，利用该群集进行计算的参数更为可信。群集的样本数量均小于等于两个时，可以表明穿戴式医疗设备在采集该群集中的脉波波形时，没有处于较为稳定的采集状态，亦即该群集中的脉波波形可靠性较弱，利用该群集进行计算的参数不可信，因此此时应重新采集脉波波形并重新划分群集。
以上所述，仅是本发明较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明以较佳实施例公开如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当利用上述揭示的技术内容作出些许变更或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明技术是指对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。
Claims (5)
1.一种用于分析脉波波形品质的方法，其特征在于：包括依次进行的以下步骤：
A：根据相似度对各个脉波波形进行群集划分；
B：比较由步骤A获得的各个群集中的样本数量，选出样本数量最多的群集；
C：若样本数量最多的群集数量为一个，则判定脉波波形品质良好；若样本数量最多的群集数量大于等于两个且小于四个，则判定脉波波形品质中等；若样本数量最多的群集数量大于等于四个，则判定脉波波形品质不良。
2.根据权利要求1所述的一种用于分析脉波波形品质的方法，其特征在于：在步骤A中，进行群集划分的步骤包括：
A1：获取脉波波形；
A2：在A1步骤后，查看是否有已经建立的群集，若有，则将A1步骤中获取的脉波波形与最新建立的群集的群中心进行比较，并进入步骤A21；若无，则以A1步骤中获取的脉波波形建立新的群集并以该脉波波形作为所述群集的群中心，随后进入步骤A3；
A21：若A1步骤中获取的脉波波形与最新建立的群集的群中心相似度大于等于75％，则将该脉波波形纳入所述群集并作为所述群集的群中心，随后进入步骤A3；若A1步骤中获取的脉波波形与最新建立的群集的群中心相似度小于75％，则以该脉波波形建立新的群集并以该脉波波形作为所述群集的群中心，随后进入步骤A3；
A3：查看是否还有需要获取的脉波波形，若有，则进入A1；若无，则结束群集划分。
3.根据权利要求2所述的一种用于分析脉波波形品质的方法，其特征在于：在步骤A1后以及步骤A2前，比较步骤A1中获取的脉波波形与指数衰减函数的相关度，若相关度大于等于90％则进入步骤A2；若相关度小于90％则进入步骤A3。
4.根据权利要求1所述的一种用于分析脉波波形品质的方法，其特征在于：在步骤C中，若样本数量最多的群集数量为一个，则以样本数量最多的群集中所有脉波波形的平均脉波波形作为选定结果。
5.根据权利要求1所述的一种用于分析脉波波形品质的方法，其特征在于：在步骤C中，若样本数量最多的群集数量大于等于两个，则进行以下步骤：
C1：若样本数量最多的群集中，每个群集的样本数量均为大于两个，将群集中所有脉波波形平均相似度最大的群集作为选定群集，并以选定群集的平均脉波波形作为选定结果；
C2：若样本数量最多的群集中，每个群集的样本数量均小于等于两个，则判定群集划分失败并进行步骤A。
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