[發(fā)明專利]基于標(biāo)準(zhǔn)化柵條投影標(biāo)準(zhǔn)差的可電擊復(fù)律心律識(shí)別算法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910045152.2
• 申請日: 2009-01-12
• 公開（公告）號(hào): CN101474069A
• 公開（公告）日: 2009-07-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宋海浪;鄔小玫;方祖祥
• 申請（專利權(quán)）人: 復(fù)旦大學(xué)
• 主分類號(hào): A61B5/0452
• 分類號(hào): A61B5/0452;A61B5/046
• 代理公司: 上海東創(chuàng)專利代理事務(wù)所
• 代理人: 曹立維

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種心電信號(hào)(ECG)識(shí)別儀器，特別涉及一種用于心電監(jiān)護(hù)儀和自動(dòng)體外除顫器可電擊復(fù)律心律(Shockable?Rhythm，ShR)識(shí)別儀器。

背景技術(shù)

心臟性猝死(SCD)是指由于心臟原因引起的突然發(fā)生的自然死亡。造成心臟性猝死的原因大部分是在各類心血管病變基礎(chǔ)上發(fā)生的一時(shí)性功能障礙和電生理改變，并引起惡性室性心律失常如室性心動(dòng)過速(簡稱室速，VT)、心室纖維顫動(dòng)(簡稱室顫，VF)等。電擊除顫是終止多數(shù)快速性惡性室性心律失常的首選有效方法。

1997年，美國心臟協(xié)會(huì)(AHA)在循環(huán)(Circulation)雜志上發(fā)表了一份與自動(dòng)體外除顫器(AED)算法性能報(bào)道相關(guān)的建議《用于公共場合除顫的自動(dòng)體外除顫器：對說明和匯報(bào)心律失常分析算法的性能、包含新的波形和提高安全性的建議》(《Automatic?External?Defibrillators?forPublic?Access?Defibrillation：Recommendations?for?Specifying?and?ReportingArrhythmia?Analysis?Algorithm?Performance，Incorporating?New?Waveforms，and?Enhancing?S?afety.》)。

該建議將心律分為以下三大類：可電擊復(fù)律心律(shockable?rhythms，ShR)，不可電擊復(fù)律心律(nonshockable?rhythms，NShR)和中間心律(Intermediate?rhythms)。

目前文獻(xiàn)報(bào)道的可電擊復(fù)律心律識(shí)別算法存在著各種問題，如由于室顫時(shí)心電圖的形態(tài)會(huì)發(fā)生很大的變化，各種基于心電圖R波識(shí)別的算法不適用于可電擊復(fù)律心律的判別；相空間重建(Phase?Space?ReconstructionAlgorithm，PSR)算法、信號(hào)比較算法(Signal?Comparison?Algorithm，SCA)等雖然有很高的特異性，但靈敏度卻很差；而一些基于各種變換和復(fù)雜度分析的算法計(jì)算復(fù)雜，對硬件的要求較高。所以，已有的可電擊復(fù)律心律的判別算法仍存在靈敏度和特異性不能兼顧，或計(jì)算復(fù)雜等問題，例如，作為典型的例子，HILB算法應(yīng)用于疾病的診治的儀器或裝置中也同樣存在這樣的一些缺點(diǎn)，HILB算法使用了在分析非線性信號(hào)時(shí)經(jīng)常使用的方法-希爾伯特變換法構(gòu)建相空間。假設(shè)心電信號(hào)為x(t)，對它做希爾伯特變換后得到x_H(t)，如果用x(t)表示x軸坐標(biāo)，用x_H(t)表示y軸坐標(biāo)，就構(gòu)造出了一個(gè)二維的相空間。在這樣一個(gè)相空間中，混沌信號(hào)的軌跡會(huì)比規(guī)律信號(hào)的軌跡雜亂。Anoton、Robert和Karl等人發(fā)現(xiàn)VF信號(hào)的相空間軌跡比SR(竇性心律)信號(hào)的相空間軌跡要雜亂。所以，他們假設(shè)VF信號(hào)是混沌的，而SR信號(hào)是規(guī)律的。他們將構(gòu)建出來的相空間劃分成40x40個(gè)相同大小的格子，并統(tǒng)計(jì)心電信號(hào)的相空間軌跡經(jīng)過的格子點(diǎn)數(shù)。由于SR信號(hào)是規(guī)律的，VF信號(hào)是混沌的，所以與SR信號(hào)的相空間軌跡相比，VF信號(hào)的相空間軌跡會(huì)經(jīng)過更多的格子。

為了減小計(jì)算量，還需要對信號(hào)做降采樣。

HILB算法的詳細(xì)過程如下：

1.對信號(hào)以50Hz降采樣。

2.心電信號(hào)x(t)的希爾伯特變換為x_H(t)，構(gòu)建40x40格的相空間，計(jì)算(x(t)，x_H(t))在所構(gòu)建的相空間中所占的格數(shù)visited?boxes。

3.定義并取閾值為d0，

如果d＞d0，則判為VF；

如果d＜＝d0，則判為SR。

發(fā)明內(nèi)容：

由上述可見，為心電監(jiān)護(hù)儀和自動(dòng)體外除顫器提供判別準(zhǔn)確性高且運(yùn)算速度快的可電擊復(fù)律心律識(shí)別算法，乃是本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題。為此，本發(fā)明的目的在于提供一種識(shí)別準(zhǔn)確、計(jì)算簡單、能滿足應(yīng)用要求的、基于標(biāo)準(zhǔn)化柵條投影標(biāo)準(zhǔn)差的可電擊復(fù)律心律識(shí)別儀器，以改進(jìn)現(xiàn)有的需要使用可電擊復(fù)律心律識(shí)別方法的儀器設(shè)備的性能。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

根據(jù)本發(fā)明提出的標(biāo)準(zhǔn)化柵條投影標(biāo)準(zhǔn)差的可電擊復(fù)律心律識(shí)別儀器，包括如下：

首先，對心電信號(hào)進(jìn)行心臟停搏心律的識(shí)別：

如果是心臟停搏心律，則判為NShR；

如果不是心臟停搏心律，則進(jìn)行后面的步驟。

計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)化柵條投影標(biāo)準(zhǔn)差；

根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化柵條投影標(biāo)準(zhǔn)差來判別NShR和ShR，

判別標(biāo)準(zhǔn)為：