專利名稱：一種胃排空參數和胃蠕動參數同步檢測方法和裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及生物醫學信息提取和處理領域，特別涉及胃排空參數與 胃蠕動參數的同步檢測方法和裝置。
背景技術：
胃排空是一個復雜的過程，對固體和液體食物排空方式也不盡相同， 容易受到多種因素，如神經調節、激素、進食量、酸堿度、食物的化學 構成、食物的熱值、情緒等的影響，其不同區域功能的控制和協調通過 固有的和外源-的神經及激素調節實現。胃排空的過程伴隨著 一 系列的胃 蠕動，胃蠕動對食物的消化和吸收至關重要，胃蠕動的情況直接影響胃
排空的過程。胃排空和胃蠕動是胃動力過程的兩個環節，兩者相互依賴； 胃排空和胃蠕動信息的同步提取有助于增強對胃動力功能的認識。
目前采用放射性核素法來同步測量胃蠕動和胃排空過程，但是因為 核素法存在有害性、操作困難等問題，而不太被人們接受。發明專利CN 96236620和CN 00202383等公開了 一種胃動力檢測裝置，包括恒流源電 路、信號調理電路、模/數轉換器、計算機等實現胃運動信號的檢測， 這類發明利用胃排空時胃的形態、容積及其內容物組成情況的改變較大， 電特性變化非常明顯，表征胃內容物和容積狀態的信號可以通過其相對 應的胃阻抗變化獲得的原理，檢測出阻抗信號，但是其沒有將排空信號 與蠕動信號相結合進行測量分析，使得胃動力信息未得到充分利用，未 能為胃動力學研究提供可靠的參考依據。
發明內容
為解決以上問題，本發明提出 一種胃排空參數和胃蠕動參數同步檢 測方法和裝置。一種胃排空參數和胃蠕動參數同步檢測方法，其特征在于將拾取的 生物阻抗信號做高精度模數轉換， 一 方面通過高精度模數轉換數據生成 擬合排空曲線，計算胃半排空時間，另一方面對高精度模數轉換數據做 小波分解和小波重構，計算胃蠕動信號特定參數。
所述拾取生物阻抗信號，由恒流激勵源產生電流注入人體，通過電 極拾取相應電壓信號，通過放大和濾波等電路調理信號，完成生物阻抗 信號的拾取。
所述對生物阻抗信號做高精度模數轉換，是指對拾取的生物阻抗信
號轉換為數字信號，模數轉換的采樣頻率為5Hz，高精度指采用24比特 以上量化位數。
所述生成擬合胃排空曲線包括以下步驟
(1) 確定基礎阻抗R0,可以是空腹檢測時間內的阻抗平均值或者采 樣起點到飲水前時刻阻抗平均值；
(2) 確定排空時間起點，可以飲水后達到的阻抗峰值Rm點為排空 時間起點；
(3) 確定排空終點T,以飲水后達到的阻抗值降為基礎阻抗到基礎 阻抗1.5倍的任一時刻為排空終點，該阻值為排空終點阻抗值 Ri;
(4) 計算擬合排空曲線參數k,根據經驗，擬合排空曲線表示為 jK0 = Mxe-to，根據排空終點阻抗值R1、排空終點時間T和阻 抗峰值Rm,計算出擬合排空曲線參數k;
其中，t為排空過間，oasr, W)是阻抗值，M是幅度，取值為飲 水后達到的阻抗峰值
所述計算胃半排空時間，包括以下步驟
(1)尋找快速排出相切線A，以阻抗峰值Rm與基線阻抗RO的差為單位，確定排空信號下降1/4單位和1/2單位的時間點，由
峰值點結合以上兩點確定一段圓弧，快速排出相切線A就是在 峰值點的圓弧切線； (2)尋找排空終端切線，由基礎阻抗基線向后延展，與阻抗信號相 交的交點為基點，連接阻抗峰值點和該點，形成的切線稱為排 空終值切線B;
(3 )確定半排空時間，由快速排出相切線A和排空終值切線B得到 其角平分線C，在角平分線C上，阻抗峰值與飲水前的基礎阻 抗值之差的 一 半時所對應的時間確定為半排空時間。
所述小波分解和小波重構的小波基可根據胃蠕動信號特點構造，也
可以采用通用DB4-DB7小波基；
對高精度模數轉換數據做小波分解與重構后獲得胃蠕動信號，提取 胃蠕動節律和幅度信號并計算胃蠕動信號特定參數
所述的節律，每分鐘胃蠕動次數，通過對蠕動信號周期計數獲取。 所述的幅度，胃蠕動信號的強度，單位為電阻歐姆，從提取的蠕動
信號的縱坐標數值直接獲得。
所述胃蠕動信號特定參數，包括功率譜密度、變異系數IC等； 所述的功率譜密度為對胃蠕動信號做快速傅立葉變換后計算平均功
率，以一分鐘為周期計算功率譜，獲得時間上延續的動態譜；
<formula>formula see original document page 9</formula>其中，x(n)表示胃蠕動信號，X(k)表示快速傅立葉變換的離散頻語，
N表示一分鐘內信號點數，P(K)表示功率譜密度，conj表示復共軛運算；
所述變異系數/C計算式為<formula>formula see original document page 9</formula>其中，D/^，畫。/為所有主頻在2-4CPM范圍的動態譜^跌的支配頻率
均值，SDpre。由下式獲得
其中，Z)尸(^是第k個動態i普段的支配頻率，即主頻，DF,是所有 動態譜分段的支配頻率均值，其中，S是用于計算的動態譜段數目。
本發明另 一 目的在于提供一種胃排空參數與胃蠕動參數的同步檢測 裝置，包括生物阻抗信號拾取單元，其特征在于，還包括高精度模數轉 換單元、胃排空曲線擬合單元、胃半排空時間計算單元和胃蠕動信號特 定參數計算單元；
所述生物阻抗信號拾取單元，包括信號調理電路、放大電路、濾波 電路、經過信號調理電路、放大電路、濾波電路，信號輸入到信號采集
單元；
所述高精度模數轉換電路單元，用于信號經高精度模數轉換電路后
獲取生物阻抗信號；模數轉換的采樣頻率為5Hz，高精度指采用24比特 以上量化位數。
所述胃排空曲線生成單元，用于從生物阻抗信號中提取胃排空信息， 生成胃排空曲線解析式；
所述生成胃排空曲線解析式，包括以下步驟
(1) 確定基礎阻抗RO，可以是空腹檢測時間內的阻抗平均值或者采 樣起點到飲水前時刻阻抗值；本實施例以空腹檢測10分鐘內 的阻抗平均值為基礎阻抗值；
(2) 確定排空時間起點，飲用純凈水后胃內阻抗快速增加，本實施 例以飲水后達到的阻抗峰值點Rm為排空時間起點；
(3) 確定排空終點T,以飲水后達到的阻抗值降為基礎阻抗到基礎阻抗1.5倍的任一時刻為排空終點，該阻值為排空終點阻抗值
Rl ，本實施例以飲水后達到的阻抗值降為基礎阻抗時刻為排空 終點；
作為另一優選實施方式，以飲水后達到的阻抗值降為基礎阻抗1.5 倍的時刻為排空終點；
(4)計算擬合排空曲線參數k,根據經驗，擬合排空曲線表示為 WhMxe-to,根據排空終點阻抗值R1、排空終點時間T和阻 抗峰值，計算出擬合排空曲線參數k; 其中，t為排空過間，oasr, XO是阻抗值，M是幅度，取值為飲 水后達到的阻抗峰值。
所述胃半排空時間測量單元，用于計算胃半排空時間； 所述計算胃半排空時間，包括以下步驟
(1) 尋找快速排出相切線A，以阻抗峰值Rm與基線阻抗RO的差 為單位，確定排空信號下降1/4單位和1/2單位的時間點，由 峰值點結合以上兩點確定一段圓弧，快速排出相切線A就是在 峰值點的圓弧切線；
(2) 尋找排空終端切線，由基礎阻抗基線向后延展，與阻抗信號相 交的交點為基點，連接阻抗峰值點和該點，形成的切線稱為排 空終值切線B;
(3 )確定半排空時間，由快速排出相切線A和排空終值切線B得到 其角平分線C,在角平分線C上，阻抗峰值與飲水前的基礎阻 抗值之差的 一半時所對應的時間確定為半排空時間。 所述胃蠕動信號特定參數計算單元，包括小波分解單元、小波重構 單元、節律提取單元、幅度提取單元、功率譜計算單元和變異系數計算 單元等，分別提取蠕動信號中包含的節律、幅度信息和計算胃蠕動信號特定參數。
所述胃蠕動信號特定參數，包括功率譜密度、變異系數IC等； 所述的功率譜密度為對胃蠕動信號做快速傅立葉變換后計算平均功
率，以一分鐘為周期計算功率譜，獲得時間上延續的動態譜；
X(K) = FFT{x(n)}， K = 0,1".."N-1 P(K) = 2*( X(K).*conj(X(K)))/N 其中，x(n)表示胃蠕動信號，X(k)表示快速傅立葉變換的離散頻譜， N表示一分鐘內信號點數，P(K)表示功率譜密度，conj表示復共軛運算；
所述變異系數/C計算式為/C、，
其中，D7^wm。/為所有主頻在2-4CPM范圍的動態譜段的支配頻率 均值，SD^q由下式獲得
其中，DF(W是第k個動態譜段的支配頻率，即主頻，Z)F。g是所有 動態譜分段的支配頻率均值，其中，S是用于計算的動態i普段數目。
本發明有效實現了胃排空參數與胃蠕動參數的同步檢測，為胃動力 學研究提供了一種更便捷的檢測方式，并為胃動力學研究提供可靠的參 考依據。
圖1為本發明一種胃排空參數和胃蠕動參數同步檢測方法流程圖 圖2為本發明計算半排空時間示意圖
圖3為本發明一種胃排空參數和胃蠕動參數同步檢測裝置框圖
具體實施例方式
為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明的 一種胃排空參數和胃蠕動參數同步檢測方法及 裝置作進一步說明。應當理解，此處所描述的具體實施例^f又用以解釋本 發明，并不用于限定本發明。
測試者空腹進入系統，進行測量信號，啟動計時，空腹檢測10分鐘
后，飲用純凈水400ml，繼續測量信號，飲水后測量時間30分鐘。
一種胃排空參數和胃蠕動參數同步檢測方法，其特征在于將拾取的
生物阻抗信號做高精度模數轉換， 一 方面通過高精度模數轉換數據生成
擬合排空曲線，并計算胃半排空時間，另一方面對高精度模數轉換數據
做小波分解和小波重構，計算胃蠕動信號特定參數
所述拾取生物阻抗信號，由恒流激勵源產生電流注入人體，通過電
極拾取相應電壓信號，通過放大和濾波等電路調理信號，完成生物阻抗
信號的拾取。
所述恒流激勵源、信號調理電路、信號放大電路、信號解調電路為 本領域公知技術，本實施不再詳述。但使用時可以選用數字合成恒流源， 數字解調等新的芯片方式。
所述對生物阻抗信號做高精度模數轉換，為對拾取的生物阻抗信號 轉換為數字信號，本實施例模數轉換的采樣頻率為5Hz,采用24比特量 化位數。
所述生成擬合胃排空曲線包括以下步驟
(1 )確定基礎阻抗RO，可以是空腹檢測時間內的阻抗平均值或者采 樣起點到飲水前時刻阻抗值；本實施例以空腹^f全測10分鐘內 的阻抗平均值為基礎阻抗值；
(2) 確定排空時間起點，飲用純凈水后胃內阻抗快速增加，本實施 例以飲水后達到的阻抗峰值點Rm為排空時間起點；
(3) 確定排空終點T，以飲水后達到的阻抗值降為基礎阻抗到基礎阻抗1.5倍的任一時刻為排空終點，該阻值為排空終點阻抗值
Rl,本實施例以飲水后達到的阻抗值降為基礎阻抗時刻為排空
終點；
作為另一優選實施方式，以飲水后達到的阻抗值降為基礎阻抗1.5
倍的時刻為排空終點；
(4)計算擬合排空曲線參數k,根據經驗，擬合排空曲線表示為 少(0-Mx^'，根據排空終點阻抗值R1、排空終點時間T和阻 抗峰值，計算出擬合排空曲線參數k;
其中，t為排空過間，ogsr, y(/)是阻抗值，M是幅度，取值為飲 水后達到的阻抗峰值。
由于完整的胃排空時間(Gastric Emptying Time,簡稱GET)較長， 而且排空時間終點往往難以準確確定，臨床通常以半排空時間(GET / 2) 進行胃排空功能的量度。
所述計算胃半排空時間，包括以下步驟
(1) 尋找快速排出相切線A，以阻抗峰值Rm與基線阻抗R0的差 為單位，確定排空信號下降1/4單位和1/2單位的時間點，由 峰值點結合以上兩點確定一段圓弧，快速排出相切線A就是在 峰值點的圓弧切線；
(2) 尋找排空終端切線，由基礎阻抗基線向后延展，與阻抗信號相 交的交點為基點，連接阻抗峰值點和該點，形成的切線稱為排 空終值切線B;
(3 )確定半排空時間，由快速排出相切線A和排空終值切線B得到 其角平分線C,在角平分線C上，阻抗峰值與飲水前的基礎阻 抗值之差的 一 半時所對應的時間確定為半排空時間。
所述小波分解和小波重構的小波基可根據胃蠕動信號特點構造，也可以采用通用DB4-DB7小波基。
本實施例，小波分解的小波基系數如下 h
:=0.2303778133088964; h[l]:=0.7148465705529154; h[2]:=0.6308807679398597; h[3]:=-0.0279837694168599; h[4〗:=-0.1870348 U 7190931; h[5]:=0.0308413818355607; h[6]:=0.0328830116668852; h[7] :=-0.0105974017850890;
小波重構小波基系數由以上分解系數變化得到，為分解系數倒序相
反數，即
h[O]:=0.0105974017850890;
h[l]:=-0.0328830116668852
h[2]=-0.0308413818355607
h[3]:=0.1870348117190931;
h[4]=0.0279837694168599.
h[5]=-0.6308807679398597
h[6]=-0.7148465705529154
h[7]=-0.2303778133088964
對高精度模數轉換數據做小波分解與重構后獲得胃蠕動信號，提取 胃蠕動節律和幅度信號并計算胃蠕動信號特定參數
所述的節律，每分鐘胃蠕動次數，通過對蠕動信號周期計數獲取。 所述的幅度，胃蠕動信號的強度，單位為電阻歐姆，從提取的蠕動
信號的縱坐標數值直接獲得；
所述胃蠕動信號特定參數，包括功率譜密度、變異系數IC等； 所述的功率譜密度為對胃蠕動信號做快速傅立葉變換后計算平均功率，以一分鐘為周期計算功率譜，獲得時間上延續的動態譜；
X(K) = FFT{x(n)}， K = 0,1，....，N-1 P(K) = 2*( X(K).*conj(X(K)))/N 其中，x(n)表示胃蠕動信號，X(k)表示快速傅立葉變換的離散頻譜， N表示一分鐘內信號點數，P(K)表示功率譜密度，conj表示復共軛運算；
所述變異系數/C計算式為/C =，"
其中，D/^g,^為所有主頻在2-4CPM范圍的動態譜段的支配頻率
均值，SD^q由下式獲得
幼一
其中，Z)^T"是第k個動態譜段的支配頻率，即主頻，D尸^是所有
動態譜分段的支配頻率均值，其中，s是用于計算的動態譜段數目。
一種胃排空曲線和胃運動信號同步檢測的裝置，包括生物阻抗信號 拾取單元，其特征在于，還包括高精度模數轉換單元、胃排空曲線擬合 單元、胃半排空時間計算單元和胃蠕動信號特定參數計算單元。
所述生物阻抗信號拾取單元，包括信號調理電路、放大電路、濾波 電路、經過信號調理電路、放大電路、濾波電路，信號輸入到信號采集
單元；
所述高精度模數轉換電路單元，用于對生物阻抗信號做高精度模數
轉換，本實施例模數轉換的采樣頻率為5Hz，采用24比特量化位數。 所述胃排空曲線生成單元，用于從生物阻抗信號中提取生成胃排空
信息，生成胃排空曲線解析式；
所述生成胃排空曲線解析式，包括以下步驟(1 )確定基礎阻抗RO，可以是空腹檢測時間內的阻抗平均值或者采
樣起點到飲水前時刻阻抗值；本實施例以空腹檢測10分鐘內 的阻抗平均值為基礎阻抗值；
(2) 確定排空時間起點，飲用純凈水后胃內阻抗快速增加，本實施 例以^:水后達到的阻抗峰值點Rm為排空時間起點；
(3) 確定排空終點T，以飲水后達到的阻抗值降為基礎阻抗到基礎 阻抗1.5倍的任一時刻為排空終點，該阻值為排空終點阻抗值 Rl,本實施例以飲水后達到的阻抗值降為基礎阻抗時刻為排空 終點；
作為另一優選實施方式，以飲水后達到的阻抗值降為基礎阻抗1.5 倍的時刻為排空終點；
(4) 計算擬合排空曲線參數k，根據經驗，擬合排空曲線表示為 _Kr) = Mxe-to,根據排空終點阻抗值R1、排空終點時間T和阻 抗峰值，計算出擬合排空曲線參數k;
其中，t為排空過間，oasr,少(f)是阻抗值，M是幅度，取值為飲 水后達到的阻抗峰值。
所述胃半排空時間測量單元，用于計算胃半排空時間； 所述計算胃半排空時間，具體包括以下步驟
(1 )尋找快速排出相切線A,以阻抗峰值Rm與基線阻抗R0的差 為單位，確定排空信號下降1/4單位和1/2單位的時間點，由 峰值點結合以上兩點確定一段圓弧，快速排出相切線A就是在 峰值點的圓弧切線；
(2)尋找排空終端切線，由基礎阻抗基線向后延展，與阻抗信號相 交的交點為基點，連接阻抗峰值點和該點，形成的切線稱為排 空終值切線B;(3 )確定半排空時間，由快速排出相切線A和排空終值切線B得到 其角平分線C,在角平分線C上，阻抗峰值與飲水前的基礎阻 抗值之差的 一半時所對應的時間確定為半排空時間。 所述胃蠕動信號相關參數計算單元，包括小波分解單元、小波重構 單元、節律提取單元、幅度提取單元、功率譜計算單元和變異系數計算 單元等，分別用于提取蠕動信號中包含的節律、幅度信息和計算胃蠕動 信號特定參數。
所述小波分解和小波重構的小波基可根據胃蠕動信號特點構造，也 可以采用通用DB4-DB7小波基。
本實施例，小波分解的小波基系數如下
h[O] :=0.2303778133088964;
h[l]:=0.7148465705529154;
h[2] :=0.6308807679398597;
h[3] :=-0.0279837694168599;
h[4]:=-0.1870348117190931;
h[5]:=0.0308413818355607;
h[6] :=0.0328830116668852;
h[7]:=-0.0105974017850890;
小波重構小波基系數由以上分解系數變化得到，為分解系數倒序相
反數，即
h[O]:=0.0105974017850890;
h[l]'=-0.0328830116668852;
h[2]=-0.0308413818355607;
h[3]'=0.1870348117190931;
h[4]=0.0279837694168599;
h[5]=-0.6308807679398597;
h[6]=-0.7148465705529154;h[7]:=-0.2303778133088964;
對高精度模數轉換數據做小波分解與重構后獲得胃蠕動信號，提取 胃蠕動節律和幅度信號并計算胃蠕動信號特定參數
所述的節律，每分鐘胃蠕動次數，通過對蠕動信號周期計數獲取。 所述的幅度，胃蠕動信號的強度，單位為電阻歐姆，從提取的蠕動
信號的縱坐標數值直接獲得；
所述胃蠕動信號特定參數，包括功率譜密度、變異系數IC等； 所述的功率譜密度為對胃蠕動信號做快速傅立葉變換后計算平均功
率，以一分鐘為周期計算功率語，獲得時間上延續的動態譜；
X(K) = FFT{x(n)}， K-0，1，…"N-1 P(K) = 2*( X(K).*conj(X(K)))/N 其中，x(n)表示胃蠕動信號，X(k)表示快速傅立葉變換的離散頻譜，
N表示一分鐘內信號點數，P(K)表示功率譜密度，conj表示復共軛運算；
所述變異系數/C計算式為/C=幼
其中，Z)&，。^。/為所有主頻在2-4CPM范圍的動態譜段的支配頻率 均值，SD^由下式獲得
其中，D尸f"是第k個動態i普段的支配頻率，即主頻，D/^g是所有 動態譜分段的支配頻率均值，其中，S是用于計算的動態譜段數目。
對于本發明各個實施例中所闡述的方法和裝置，凡在本發明的精神 和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明 的保護范圍之內。
權利要求
1、一種胃排空參數和胃蠕動參數同步檢測方法，其特征在于將拾取的生物阻抗信號做高精度模數轉換，一方面通過高精度模數轉換數據生成擬合排空曲線，計算胃半排空時間，另一方面對高精度模數轉換數據做小波分解和小波重構，計算胃蠕動信號特定參數。
2、 如權利要求1所述的一種胃排空參數和胃蠕動參數同步檢測方法，其特征在于，所述對生物阻抗信號做高精度模數轉換，是指將拾取的生物阻抗信號轉換為數字信號，模數轉換的采樣頻率為5Hz, 24 比特以上量化位數。
3、 如權利要求1所述的一種胃排空參數和胃蠕動參數同步檢測方 法，其特征在于，所述生成擬合胃排空曲線包括以下步驟(1) 確定基礎阻抗R0，可以是空腹^r測時間內的阻抗平均值或 者采樣起點到飲水前時刻阻抗平均值；(2) 確定排空時間起點，可以飲水后達到的阻抗峰值Rm點為排 空時間起點；(3) 確定排空終點T,以飲水后達到的阻抗值降為基礎阻抗到基 礎阻抗1.5倍的任一時刻為排空終點，該阻值為排空終點阻 抗值Rl;(4) 計算擬合排空曲線參數k，根據經驗，擬合排空曲線表示為 _K0 = Mxe-to,根據排空終點阻抗值R1、排空終點時間T和阻 抗峰值Rm,計算出擬合排空曲線參數k;其中，t為排空過間，oasr, XO是阻抗值，M是幅度，取值為 飲水后達到的阻抗峰值。
4、 如權利要求1所述的一種胃排空參數和胃蠕動參數同步檢測方 法，其特征在于，所述計算胃半排空時間，包括以下步驟(1 )尋找快速排出相切線A,以阻抗峰值Rm與基線阻抗RO的差為單位，確定排空信號下降1/4單位和1/2單位的時間點， 由峰值點結合以上兩點確定一段圓弧，快速排出相切線A就 是在峰值點的圓弧切線；(2) 尋找排空終端切線，由基礎阻抗基線向后延展，與阻抗信號 相交的交點為基點，連接阻抗峰值點和該點，形成的切線稱 為排空終值切線B;(3) 確定半排空時間，由快速排出相切線A和排空終值切線B 得到其角平分線C,在角平分線C上，阻抗峰值與飲水前的 基礎阻抗值之差的 一半時所對應的時間確定為半排空時間。
5、 如權利要求1所述的一種胃排空參數和胃蠕動參數同步檢測方 法，其特征在于，所述小波分解和小波重構的小波基可根據胃蠕動信 號特點構造，也可以采用通用DB4-DB7小波基。
6、 如權利要求1所迷的一種胃排空參數和胃蠕動參數同步檢測方 法，其特征在于，所述胃蠕動信號特定參數包括功率譜密度、變異系 數IC;所述的功率i普密度為對胃蠕動信號做快速傅立葉變換后計算平 均功率，以一分鐘為周期計算功率譜，獲得時間上延續的動態譜；X(K) = FFT{x(n)}， K = 0,1,,...， N-l P(K) = 2*( X(K).*conj(X(K)))/N 其中，x(n)表示胃蠕動信號，X(k)表示快速傅立葉變換的離散頻 譜，N表示一分鐘內胃蠕動信號點數，P(K)表示功率譜密度，conj表 示復共軛；所述變異系數/C計算式為/C=其中，/)尸勿 ,為所有主頻在2-4CPM范圍的動態譜段的支配頻率均值，SD^由下式獲得幼—二其中，DiYig是第k個動態i普段的支配頻率，即主頻，DF^是所 有動態譜分段的支配頻率均值，其中，S是用于計算的動態譜段數目。
7、 一種胃排空曲線和胃蠕動信號同步檢測裝置，包括生物阻抗信號 拾取單元，其特征在于，還包括高精度模數轉換單元、胃排空曲線擬 合單元、胃半排空時間計算單元和胃蠕動信號特定參數計算單元；所述生物阻抗信號拾取單元，包括信號調理電路、放大電路、濾 波電路、經過信號調理電路、放大電路、濾波電路，信號輸入到信號 采集單元；所述高精度模數轉換電路單元，用于信號經高精度模數轉換電路 后獲取生物阻抗信號；模數轉換的采樣頻率為5Hz， 24比特以上量化 位數；所述胃排空曲線生成單元，用于從生物阻抗信號中提取胃排空信 息，生成胃排空曲線解析式；所述胃半排空時間測量單元，用于計算胃半排空時間； 所述胃蠕動信號相關參數計算單元，包括小波分解單元、小波重 構單元、功率譜計算單元和用于變異系數計算單元，分別用于提取蠕 動信號中包含的節律、幅度信息和計算胃蠕動信號特定參數。
8、 如權利要求7所述的一種胃排空曲線和胃蠕動信號同步檢測裝 置，其特征在于，所述生成胃排空曲線解析式，包括以下步驟(1)確定基礎阻抗R0,可以是空腹檢測時間內的阻抗平均值或 者采樣起點到飲水前時刻阻抗平均值；(2) 確定排空時間起點，可以飲水后達到的阻抗峰值Rm點為排 空時間起點；(3) 確定排空終點T，以飲水后達到的阻抗值降為基礎阻抗到基 礎阻抗1.5倍的任一時刻為排空終點，該阻值為排空終點阻 抗值Rl;(4) 計算擬合排空曲線參數k，根據經驗，擬合排空曲線表示為 少( )-Mxe-to,根據排空終點阻抗值R1、排空終點時間T和阻 抗峰值Rm，計算出擬合排空曲線參數k;其中，t為排空過間，owsr， y(r)是阻抗值，M是幅度，取值為 飲水后達到的阻抗峰值。
9、 如權利要求7所述的一種胃排空曲線和胃蠕動信號同步檢測裝 置，其特征在于，所述計算胃半排空時間，包括以下步驟(1) 尋找快速排出相切線A,以阻抗峰值Rm與基線阻抗RO的 差為單位，確定排空信號下降1/4單位和1/2單位的時間點， 由峰值點結合以上兩點確定一段圓弧，快速排出相切線A就 是在峰值點的圓弧切線；(2) 尋找排空終端切線，由基礎阻抗基線向后延展，與阻抗信號 相交的交點為基點，連接阻抗峰值點和該點，形成的切線稱 為排空終值切線B;(3) 確定半排空時間，由快速排出相切線A和排空終值切線B 得到其角平分線C，在角平分線C上，阻抗峰值與飲水前的 基礎阻抗值之差的 一半時所對應的時間確定為半排空時間。
10、 如權利要求7所述的一種胃排空曲線和胃蠕動信號同步檢測裝 置，其特征在于，所述胃蠕動信號特定參數，包括功率譜密度、變異 系數IC;所述的功率譜信息為對胃蠕動信號做快速傅立葉變換后的數據，以一分鐘為周期計算功率譜，獲得時間上延續的動態譜；X(K) = FFT{x(n)} ， K-0，1，.…，N-1 P(K) = 2*( X(K).*conj(X(K)))/N 其中，x(n)表示胃蠕動信號，X(k)表示快速傅立葉變換的離散頻 譜，N表示一分鐘內信號點數，P(K)表示功率譜密度，conj表示復共 軛運算；所述變異系數/C計算式為/C=叫啤其中，D/^g輕則/為所有主頻在2-4CPM范圍的動態譜段的支配頻 率均值，SD—由下式獲得幼細<formula>formula see original document page 6</formula>其中，Z^Y"是第k個動態譜段的支配頻率，即主頻，DF。^是所 有動態譜分段的支配頻率均值，其中，S是用于計算的動態譜段數目。
全文摘要
本發明涉及生物醫學信息提取和處理領域，特別涉及一種胃排空參數與胃蠕動參數的同步檢測方法，其特征在于將拾取的生物阻抗信號做高精度模數轉換，一方面通過高精度模數轉換數據生成擬合排空曲線，計算胃半排空時間，另一方面對高精度模數轉換數據做小波分解和小波重構，計算胃蠕動信號特定參數；還涉及一種胃排空參數與胃蠕動參數的同步檢測裝置，包括生物阻抗信號拾取單元、高精度模數轉換單元、胃蠕動信號特定參數計算單元、胃排空曲線擬合單元、胃半排空時間計算單元；本發明實現了胃排空參數與胃蠕動參數的同步檢測，為胃動力學研究提供便捷的檢測方式及可靠的參考依據。
文檔編號A61B5/00GK101579231SQ20091010411
公開日2009年11月18日 申請日期2009年6月17日 優先權日2009年6月17日
發明者任超世, 追 徐, 李章勇, 偉 王, 娜 胡, 趙德春, 魏進民 申請人:重慶郵電大學