[發(fā)明專利]一種心電信號(hào)噪聲分析方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010569171.8
• 申請(qǐng)日: 2010-12-02
• 公開（公告）號(hào): CN102038497A
• 公開（公告）日: 2011-05-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 勾大海
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣東寶萊特醫(yī)用科技股份有限公司
• 主分類號(hào): A61B5/0402
• 分類號(hào): A61B5/0402
• 代理公司: 廣州嘉權(quán)專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 44205
• 代理人: 李柏林

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種信號(hào)的處理分離方法，特別是一種心電信號(hào)（ECG）的噪聲分析方法。

背景技術(shù)

心電圖是反映心臟興奮的電活動(dòng)過程，它對(duì)心臟的基本功能及其病理研究方面，具有重要的參考價(jià)值。心電圖可以分析和鑒別各種心律失常，也可以反映心肌受損的程度和心房心室功能結(jié)構(gòu)情況，在指導(dǎo)心臟手術(shù)進(jìn)行及指示必要藥物處理上有參考價(jià)值。但心電信號(hào)經(jīng)常受到噪聲、偽跡和數(shù)據(jù)缺失的干擾，造成心率計(jì)算和心律失常分析錯(cuò)誤，影響了醫(yī)護(hù)人員的處置，重則危及病人的生命。現(xiàn)代心電監(jiān)測(cè)中為了確保監(jiān)測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性，設(shè)計(jì)者采用了各種技術(shù)來降低干擾對(duì)監(jiān)測(cè)過程的影響，信號(hào)質(zhì)量評(píng)估技術(shù)是其中一種較為有效的處理方法。

采用信號(hào)質(zhì)量評(píng)估技術(shù)，不是直接消除信號(hào)中混有的噪聲，而是在對(duì)噪聲特征和信號(hào)波形特征分析的基礎(chǔ)上建立一個(gè)評(píng)價(jià)噪聲水平高低和信號(hào)質(zhì)量好壞的標(biāo)準(zhǔn)，將信號(hào)區(qū)分為高質(zhì)量可信信號(hào)和低質(zhì)量不可信信號(hào)，為下一步智能診斷和抑制錯(cuò)誤報(bào)警奠定基礎(chǔ)。

目前的信號(hào)質(zhì)量評(píng)估技術(shù)相對(duì)較少，G.B.Moody，J.Allen，J.Y.wang等都曾對(duì)ECG信號(hào)的噪聲水平進(jìn)行過評(píng)估，但是這些研究都是基于對(duì)一段較長(zhǎng)信號(hào)的趨勢(shì)分析得出對(duì)信號(hào)質(zhì)量的評(píng)價(jià)，無(wú)法得到即時(shí)的信號(hào)質(zhì)量指數(shù)。而李橋在其博士學(xué)位畢業(yè)論文中提出通過比較對(duì)干擾敏感性不同的QRS識(shí)別算法結(jié)果來確定心電信號(hào)質(zhì)量的思想，并綜合多導(dǎo)聯(lián)同步分析與比較、信號(hào)峰度分析和信號(hào)功率譜分析等方法導(dǎo)出了心電信號(hào)質(zhì)量指數(shù)，由于其利用四種不同信號(hào)質(zhì)量指數(shù)來綜合評(píng)估噪聲水平，運(yùn)算較為復(fù)雜，不夠便捷。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述問題，本發(fā)明提供一種分析迅速、運(yùn)算簡(jiǎn)單便捷的心電信號(hào)噪聲分析方法，利用此方法可以有效地對(duì)噪聲的干擾進(jìn)行排除，更方便地對(duì)心電信號(hào)的可靠度進(jìn)行評(píng)價(jià)。

本發(fā)明為解決其問題所采用的技術(shù)方案是：

一種心電信號(hào)噪聲分析方法，包括以下步驟：

（1）計(jì)算心電信號(hào)每個(gè)心拍周期反映R波附近噪聲水平的噪聲指數(shù)；

（2）設(shè)定噪聲指數(shù)閾值；

（3）將計(jì)算所得的噪聲指數(shù)與噪聲指數(shù)閾值進(jìn)行比較，統(tǒng)計(jì)連續(xù)N個(gè)心拍的比較結(jié)果；

（4）根據(jù)比較結(jié)果對(duì)噪聲水平進(jìn)行分類，劃分噪聲等級(jí)。

其中，步驟（1）所計(jì)算的噪聲指數(shù)包括反映R波附近低頻噪聲水平的低頻噪聲指數(shù)lfnoise、反映R波附近高頻噪聲水平的高頻噪聲指數(shù)hfnoise以及反映整體噪聲水平的整體噪聲指數(shù)degreenoise。

步驟（2）中所設(shè)定的噪聲指數(shù)閾值包括低頻指數(shù)閾值MAX_NORMAL_LF、高頻指數(shù)閾值HFNOISE以及整體噪聲指數(shù)閾值DEGREENOISE。所述高頻指數(shù)閾值HFNOISE包括第一高頻指數(shù)閾值HFNOISE_TH1和第二高頻指數(shù)閾值HFNOISE_TH2。

步驟（3）中將計(jì)算所得的噪聲指數(shù)與噪聲指數(shù)閾值進(jìn)行比較，所統(tǒng)計(jì)的為連續(xù)N個(gè)心拍噪聲指數(shù)大于相應(yīng)噪聲指數(shù)閾值的個(gè)數(shù)。

N的數(shù)值為15個(gè)。

噪聲水平的噪聲等級(jí)由輕微到嚴(yán)重劃分為四個(gè)。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明在對(duì)噪聲特征和信號(hào)波形特征分析的基礎(chǔ)上建立一個(gè)評(píng)價(jià)噪聲水平高低和信號(hào)質(zhì)量好壞的標(biāo)準(zhǔn)，將信號(hào)區(qū)分等級(jí)，對(duì)信號(hào)的質(zhì)量給出定量的分析，使醫(yī)護(hù)人員對(duì)進(jìn)行監(jiān)測(cè)治療病人的ECG信號(hào)狀態(tài)有清楚的了解，整個(gè)分析過程簡(jiǎn)單、運(yùn)算量小、實(shí)時(shí)性好、結(jié)果準(zhǔn)確，通過ECG噪聲分析結(jié)果，醫(yī)護(hù)人員可以進(jìn)行必要的處理來排除干擾，也可對(duì)診斷結(jié)果的可信度有所了解，進(jìn)而更加準(zhǔn)確有效的幫助醫(yī)護(hù)人員為病人做出診斷和治療，避免錯(cuò)誤的診斷結(jié)果，使醫(yī)護(hù)人員做出錯(cuò)誤的處置，給病人帶來不必要的精神和經(jīng)濟(jì)損失。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明：

圖1為本發(fā)明的流程圖；

圖2為基于本發(fā)明的方法可以判斷為高等級(jí)噪聲信號(hào)的心電信號(hào)圖的一實(shí)施例；

圖3為基于本發(fā)明的方法可以判斷為高等級(jí)噪聲信號(hào)的心電信號(hào)圖的另一實(shí)施例。

具體實(shí)施方式

參照?qǐng)D1，本發(fā)明的一種心電信號(hào)噪聲分析方法，包括以下步驟：