发明名称 一种基于示波法的血压包络的估计方法
摘要 本发明一种基于示波法的血压包络的估计方法,在测量结束后先选取一个范围内的动压序列,定义拟合函数并设定参数向量的初始值,采用levenberg marquardt算法的最小二乘原理寻找使得误差最小的参数向量,最终确定包络曲线。本发明提供了一种误差小、精度高的基于示波法的血压包络的估算方法。
申请公布号 CN105342590A 申请公布日期 2016.02.24
申请号 CN201510732538.6 申请日期 2015.11.02
申请人 浙江漫思网络科技有限公司 发明人 胡英俊;袁哲明
分类号 A61B5/0225(2006.01)I 主分类号 A61B5/0225(2006.01)I
代理机构 杭州华知专利事务所 33235 代理人 宁冈
主权项 一种基于示波法的血压包络的估计方法,其特征在于:包括以下步骤:S1,在测量结束后,通过运算取得动压峰值以及对应的静压值,设定动压幅度的范围的两个阈值是y<sub>t1</sub>和y<sub>t2</sub>,选取动压序列y<sub>i</sub>(y<sub>t1</sub>≤y<sub>i</sub>≤y<sub>t2</sub>),动压序列对应的静压序列为x<sub>i</sub>,对应的函数关系为y<sub>i</sub>(x<sub>i</sub>);S2,设拟合曲线的函数为f(x<sub>i</sub>,β),参数向量β=(a<sub>0</sub>,a<sub>1</sub>,…,a<sub>i</sub>,…,a<sub>N</sub>,b,c),其中a<sub>0</sub>、a<sub>1</sub>、…、a<sub>i</sub>、…、a<sub>N</sub>、b、c为曲线参数变量,N是自然数,0≤i≤N;以S1中所选取的动压序列y<sup>i</sup>为基础,计算迭代初始值a<sub>0</sub>、a<sub>1</sub>、…、a<sub>i</sub>、…、a<sub>N</sub>、b、c;其中,所述的a<sub>0</sub>=y<sub>m</sub>,y<sub>m</sub>为动压序列y<sub>i</sub>中的最大值;a<sub>i</sub>=0,0<i≤N;b=c<sup>2</sup>;c=x<sub>m</sub>,x<sub>m</sub>为y<sub>m</sub>对应的静压值;定义拟合曲线的公式为<maths num="0001" id="cmaths0001"><math><![CDATA[<mrow><mi>f</mi><mrow><mo>(</mo><msub><mi>x</mi><mi>i</mi></msub><mo>,</mo><mi>&beta;</mi><mo>)</mo></mrow><mo>=</mo><msup><mi>e</mi><mrow><mo>-</mo><mfrac><msup><mrow><mo>(</mo><mi>x</mi><mo>-</mo><mi>c</mi><mo>)</mo></mrow><mi>M</mi></msup><mi>b</mi></mfrac></mrow></msup><mo>*</mo><msubsup><mo>&Sigma;</mo><mn>0</mn><mi>N</mi></msubsup><msub><mi>a</mi><mi>i</mi></msub><mo>*</mo><msup><mi>x</mi><mi>i</mi></msup><mo>,</mo></mrow>]]></math><img file="FDA0000836987390000011.GIF" wi="614" he="135" /></maths>M为大于0的偶数。;S3,执行levenberg marquardt迭代算法寻找最优的参数向量,公式为<maths num="0002" id="cmaths0002"><math><![CDATA[<mrow><mfenced open = "{" close = ""><mtable><mtr><mtd><mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><msup><mi>J</mi><mi>T</mi></msup><mi>J</mi><mo>+</mo><mi>&lambda;</mi><mi>d</mi><mi>i</mi><mi>a</mi><mi>g</mi><mrow><mo>(</mo><mrow><msup><mi>J</mi><mi>T</mi></msup><mi>J</mi></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow><mo>)</mo></mrow><mi>&theta;</mi><mo>=</mo><msup><mi>J</mi><mi>T</mi></msup><mrow><mo>(</mo><mrow><msub><mi>y</mi><mi>i</mi></msub><mo>-</mo><mi>f</mi><mrow><mo>(</mo><mi>&beta;</mi><mo>)</mo></mrow></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow></mtd></mtr><mtr><mtd><mrow><mi>&beta;</mi><mo>=</mo><mi>&beta;</mi><mo>+</mo><mi>&theta;</mi></mrow></mtd></mtr></mtable></mfenced><mo>,</mo><msub><mi>J</mi><mi>i</mi></msub><mo>=</mo><mfrac><mrow><mo>&part;</mo><mi>f</mi><mrow><mo>(</mo><mrow><msub><mi>x</mi><mi>i</mi></msub><mo>,</mo><mi>&beta;</mi></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow><mrow><mo>&part;</mo><mi>&beta;</mi></mrow></mfrac><mo>,</mo></mrow>]]></math><img file="FDA0000836987390000012.GIF" wi="989" he="133" /></maths>λ为每次迭代步进长度,计算β;计算<maths num="0003" id="cmaths0003"><math><![CDATA[<mrow><mi>E</mi><mrow><mo>(</mo><mi>&beta;</mi><mo>)</mo></mrow><mo>=</mo><msubsup><mi>&Sigma;</mi><mrow><mi>t</mi><mn>1</mn></mrow><mrow><mi>t</mi><mn>2</mn></mrow></msubsup><msup><mrow><mo>(</mo><msub><mi>y</mi><mi>i</mi></msub><mo>(</mo><msub><mi>x</mi><mi>i</mi></msub><mo>)</mo><mo>-</mo><mi>f</mi><mo>(</mo><mrow><msub><mi>x</mi><mi>i</mi></msub><mo>,</mo><mi>&beta;</mi></mrow><mo>)</mo><mo>)</mo></mrow><mn>2</mn></msup><mrow><mo>(</mo><mi>t</mi><mn>1</mn><mo>&le;</mo><mi>i</mi><mo>&le;</mo><mi>t</mi><mn>2</mn><mo>)</mo></mrow><mo>,</mo></mrow>]]></math><img file="FDA0000836987390000013.GIF" wi="927" he="78" /></maths>t1为动压序列y<sub>i</sub>的阈值y<sup>t1</sup>时i的取值,t2为动压序列y<sub>i</sub>的阈值y<sub>t2</sub>时i的取值;S4,定义阈值threshold和threshold_1,判断当|θ|<threshold或者|E(β+θ)‑E(β)|<threshold_1时,迭代结束,进行到下一步骤,同时得到最优的参数向量β=(a<sub>0</sub>,a<sub>1</sub>,…,a<sub>i</sub>,…,a<sub>N</sub>,b,c);S5,保存曲线参数(a<sub>0</sub>,a<sub>1</sub>,…,a<sub>i</sub>,…,a<sub>N</sub>,b,c),提取包络。
地址 311121 浙江省杭州市余杭区仓前街道良睦路1399号10号楼303室