[發明專利]基于標準化斜率絕對值標準差的可電擊復律心律識別算法

無效

• 申請號: 200910045154.1
• 申請日: 2009-01-12
• 公開（公告）號: CN101461711A
• 公開（公告）日: 2009-06-24
• 發明（設計）人: 宋海浪;鄔小玫;方祖祥
• 申請（專利權）人: 復旦大學
• 主分類號: A61B5/0452
• 分類號: A61B5/0452;A61B5/046
• 代理公司: 上海東創專利代理事務所
• 代理人: 曹立維

技術領域

本發明涉及一種心電信號(ECG)識別方法，特別涉及一種可改進現有的心電監護儀和自動體外除顫器性能的可電擊復律心律(Shockable?Rhythm，ShR)識別算法。

背景技術

心臟性猝死(SCD)是指由于心臟原因引起的突然發生的自然死亡。造成心臟性猝死的原因大部分是在各類心血管病變基礎上發生的一時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過速(簡稱室速，VT)、心室纖維顫動(簡稱室顫，VF)等。電擊除顫是終止多數快速性惡性室性心律失常的首選有效方法。

1997年，美國心臟協會(AHA)在循環(Circulation)雜志上發表了一份與自動體外除顫器(AED)算法性能報道相關的建議《用于公共場合除顫的自動體外除顫器：對說明和匯報的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?Safety.》)。

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

目前文獻報道的可電擊復律心律識別算法存在著各種問題，如由于室顫時心電圖的形態會發生很大的變化，各種基于心電圖R波識別的算法不適用于可電擊復律心律的判別；相空間重建(Phase?Space?ReconstructionAlgorithm，PSR)算法、信號比較算法(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雜度分析的算法計算復雜，對硬件的要求較高。所以，已有的可電擊復律心律的判別算法仍存在靈敏度和特異性不能兼顧，或計算復雜等問題，例如，作為典型的例子，HILB算法應用于疾病的診治的儀器或裝置中，也存在這樣的一些缺點，HILB算法使用了在分析非線性信號時經常使用的方法-希爾伯特變換法構建相空間。假設心電信號為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，用x_H(t)表示y軸坐標，就構造出了一個二維的相空間。在這樣一個相空間中，混沌信號的軌跡會比規律信號的軌跡雜亂。Anoton、Robert和Karl等人發現VF信號的相空間軌跡比SR(竇性心律)信號的相空間軌跡要雜亂。所以，他們假設VF信號是混沌的，而SR信號是規律的。他們將構建出來的相空間劃分成40?x?40個相同大小的格子，并統計心電信號的相空間軌跡經過的格子點數。由于SR信號是規律的，VF信號是混沌的，所以與SR信號的相空間軌跡相比，VF信號的相空間軌跡會經過更多的格子。

為了減小計算量，還需要對信號做降采樣。

HILB算法的詳細過程如下：

1.對信號以50Hz降采樣。

2.心電信號x(t)的希爾伯特變換為x_H(t)，構建40?x?40格的相空間，計算(x(t)，x_H(t))在所構建的相空間中所占的格數visited?boxes。

3.定義d=visited boxesnumber of all boxes,]]>并取閾值為d0，

如果d>d0，則判為VF；

如果d<＝d0，則判為SR。

發明內容：

如上所述，為心電監護儀和自動體外除顫器提供判別準確性高且運算速度快的可電擊復律心律識別算法，乃是本發明所要解決的技術問題。為此，本發明的目的在于提供一種識別準確、計算簡單、能滿足應用要求的、基于標準化斜率絕對值標準差的可電擊復律心律識別算法，以改進現有的需要使用可電擊復律心律識別方法的儀器設備的性能。

本發明的技術方案如下：