[發(fā)明專利]一種心電信號(hào)動(dòng)力特征分析方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110203867.3
• 申請(qǐng)日: 2011-07-20
• 公開（公告）號(hào): CN102389302A
• 公開（公告）日: 2012-03-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙毅;孫曉冉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)深圳研究生院
• 主分類號(hào): A61B5/0402
• 分類號(hào): A61B5/0402
• 代理公司: 深圳市科吉華烽知識(shí)產(chǎn)權(quán)事務(wù)所 44248
• 代理人: 胡吉科;孫偉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種心電信號(hào)的分析方法，尤其涉及一種心電信號(hào)動(dòng)力特征的分析方法。

背景技術(shù)

心臟病已成為威脅人類健康的主要?dú)⑹种唬虼耍_發(fā)出快速有效的心電信號(hào)自動(dòng)分析工具意義重大。正是基于這種需要，近幾十年人們提出了許多分析心電信號(hào)的方法：序列假設(shè)檢驗(yàn)算法，復(fù)雜度算法，譜分析，小波分析的方法，這些方法都是從心電信號(hào)的時(shí)域或頻域上提取特征，根據(jù)這些特征對(duì)采集到的心電信號(hào)進(jìn)行識(shí)別分類。其中，一些方法已被用于自動(dòng)除顫器，并取得了不錯(cuò)的效果。但是這些方法均沒有涉及到心電信號(hào)中所隱含的心臟系統(tǒng)的非線性動(dòng)力特征。于此同時(shí)，一些研究人員開始利用非線性動(dòng)力學(xué)方法來分析心電信號(hào)，相空間重構(gòu)作為觀測(cè)信號(hào)系統(tǒng)時(shí)間波動(dòng)與動(dòng)力系統(tǒng)空間特征之間的橋梁，被廣泛地應(yīng)用到了心電信號(hào)分析中。但不同信號(hào)對(duì)相空間重構(gòu)參數(shù)(重構(gòu)維數(shù)與時(shí)間延遲)的要求不同，目前對(duì)所有的信號(hào)都采用相同參數(shù)進(jìn)行重構(gòu)的做法很難把心臟系統(tǒng)的幾何結(jié)構(gòu)完全打開，從而限制了在相空間中心電信號(hào)分析精度的提高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明解決的技術(shù)問題是：提供一種心電信號(hào)動(dòng)力特征的分析方法，克服現(xiàn)有技術(shù)分析心電信號(hào)的分類精度不高、未能深層地挖掘心電信號(hào)所蘊(yùn)含的信息的技術(shù)問題。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：提供一種心電信號(hào)動(dòng)力特征的分析方法，包括如下步驟：

采集心電信號(hào)：以心電采集設(shè)備采集心電信號(hào)，記為：

{x_i}，i＝1，2，3，...，n；其中：i表示采樣點(diǎn)數(shù)；

對(duì)心電信號(hào)進(jìn)行動(dòng)力特征分析：將心電信號(hào)映射為加權(quán)的網(wǎng)絡(luò)，每次采集的心電信號(hào)為一個(gè)數(shù)據(jù)段，所述加權(quán)的網(wǎng)絡(luò)以每個(gè)數(shù)據(jù)段對(duì)應(yīng)所述網(wǎng)絡(luò)中的一個(gè)結(jié)點(diǎn)，一對(duì)結(jié)點(diǎn)間邊的權(quán)值為這對(duì)結(jié)點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)段之間的距離，以R波波峰位置為分割點(diǎn)將目標(biāo)心電信號(hào)段切成若干數(shù)據(jù)段{s₁，s₂，...s_m}，每個(gè)數(shù)據(jù)段對(duì)應(yīng)所述復(fù)雜網(wǎng)路中的一個(gè)結(jié)點(diǎn)；然后，定義一對(duì)數(shù)據(jù)段之間的簡(jiǎn)單距離，并將此距離對(duì)應(yīng)為網(wǎng)絡(luò)中相應(yīng)結(jié)點(diǎn)間邊的權(quán)值；獲取所得網(wǎng)絡(luò)的結(jié)點(diǎn)強(qiáng)度分布圖；

步驟300：判斷心電信號(hào)，即：對(duì)得到的結(jié)點(diǎn)強(qiáng)度分布圖進(jìn)行高斯擬合，在此基礎(chǔ)上定義統(tǒng)計(jì)量R_s。當(dāng)點(diǎn)強(qiáng)度分布比值R_s＜0.5時(shí)，該心電信號(hào)為房顫信號(hào)；若點(diǎn)強(qiáng)度分布比值R_s≥0.5時(shí)，則該心電信號(hào)正常。

本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是：在采集心電信號(hào)步驟中，還包括采用數(shù)據(jù)替代算法對(duì)心電信號(hào)動(dòng)力特征進(jìn)行識(shí)別。

本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是：采用數(shù)據(jù)替代算法進(jìn)行心電信號(hào)動(dòng)力特征識(shí)別包括如下步驟：

給定零假設(shè)：假設(shè){x_i}序列為隨機(jī)信號(hào)；

生成替代數(shù)據(jù)：將信號(hào){x_i}，i＝1，2，3，...，n隨機(jī)生成替代數(shù)據(jù)j＝1，2，...，T；

選用關(guān)聯(lián)維數(shù)作為統(tǒng)計(jì)量：從小到大選擇嵌入維數(shù)d，分別計(jì)算不同嵌入維數(shù)下{x_i}的關(guān)聯(lián)維數(shù)D₀、j＝1，2，...，T的關(guān)聯(lián)維數(shù)D₁，D₂，...，D_T、D₁，D₂，...，D_T的均值和標(biāo)準(zhǔn)差D_var及最大值D_max最小值D_min；