[發(fā)明專利]基于FPGA的室上性心動過速檢測方法及系統(tǒng)

有效

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• 申請日: 2012-12-29
• 公開（公告）號: CN103892827A
• 公開（公告）日: 2014-07-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 羅娛;顏延;杜雷雷;李揚(yáng);梅求軍;王磊
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳先進(jìn)技術(shù)研究院
• 主分類號: A61B5/0464
• 分類號: A61B5/0464
• 代理公司: 深圳市科進(jìn)知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44316
• 代理人: 宋鷹武

【技術(shù)領(lǐng)域】

本發(fā)明涉及數(shù)字信號處理領(lǐng)域，具體涉及一種基于FPGA的室上性心律檢測方法及系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】

心電描記術(shù)（Electrocardiography，ECG）是一種經(jīng)胸腔的以時間為單位記錄心臟的電生理活動，并通過皮膚上的電極捕捉并記錄下來的診療技術(shù)。這種記錄方式的優(yōu)點(diǎn)是無創(chuàng)，但是由于ECG是一種生理的電信號，經(jīng)常被用來作為診斷標(biāo)準(zhǔn)。

輕度心臟病患者和心動過速的患者，在非住院期間，經(jīng)常會出現(xiàn)短時間突發(fā)性的心律異常，如若不能在病發(fā)時間送到醫(yī)院檢查，醫(yī)院就不能及時的檢查出病人身體的異常狀況，從而可能導(dǎo)致病情的延誤。室上性心動過速，如室上性心動過速是一種嚴(yán)重畸變的心動過速，發(fā)生頻率較高，而且很有可能導(dǎo)致室顫、猝死等現(xiàn)象，所以，對室上性心動過速的檢測是非常的重要的。

目前醫(yī)學(xué)上有可以在不住院的情況下，24小時記錄患者心律的專業(yè)儀器（動態(tài)心電圖機(jī)）。但是該儀器價格昂貴，市場價達(dá)到萬元，且只能記錄患者24小時的心電圖，并且是由醫(yī)生用儀器經(jīng)銷商提供的軟件進(jìn)行離體的分析，而不能由機(jī)器自己做出自動化的分析。雖然能真實(shí)的記錄發(fā)病時的心電圖，卻不能在發(fā)病的時候進(jìn)行預(yù)警，讓病人盡快的去醫(yī)院就醫(yī)。

因此，需要一種能夠自動、快速分析心電數(shù)據(jù)的動態(tài)心電圖儀，以能夠在患者發(fā)病時及時預(yù)警。

【發(fā)明內(nèi)容】

本發(fā)明的目的在于提供一種基于FPGA的室上性心動過速檢測方法、其系統(tǒng)，以及使用該系統(tǒng)的心電檢測儀。

本發(fā)明一方面提供一種基于FPGA的室上性心動過速檢測方法，包括以下步驟：

S1接收心電采集裝置采集的心電信號；

S2對接收到的心電信號進(jìn)行加窗處理；

S3對經(jīng)加窗處理的心電信號進(jìn)行時頻變換；

S4計算經(jīng)時頻變換得到的數(shù)據(jù)中半功率點(diǎn)的頻率值；

S5比較頻率值是否小于預(yù)設(shè)的閾值，當(dāng)頻率值小于閾值時，進(jìn)入步驟S6，否則返回步驟S1；

S6進(jìn)行預(yù)警顯示。

一些實(shí)施方案中，步驟S3中的所述時頻變換為傅立葉變換。

一些實(shí)施方案中，所述預(yù)設(shè)的閾值為8-13Hz。

一些實(shí)施方案中，步驟S4包括：計算所有功率點(diǎn)處的幅值之和為總能量；從0頻率點(diǎn)處的幅值開始累加，直到累加之和大于總能量的一半，則當(dāng)前的頻率值即為半功率點(diǎn)的頻率值。

本發(fā)明另一方面提供一種基于FPGA的室上性心動過速檢測系統(tǒng)，包括：

用于接收心電采集裝置所采集心電信號的接收模塊；

用于存儲接收到的心電信號的存儲模塊；

用于對接收到的心電信號進(jìn)行加窗處理的處理模塊；

用于對經(jīng)加窗處理的心電信號進(jìn)行時頻變換的時頻變換模塊；

用于計算經(jīng)時頻變換得到的數(shù)據(jù)中半功率點(diǎn)的頻率值的計算模塊；以及

用于比較頻率值是否小于預(yù)設(shè)的閾值的比較模塊。

一些實(shí)施方案中，所述系統(tǒng)還包括用于當(dāng)頻率值小于閾值時，進(jìn)行預(yù)警顯示的預(yù)警模塊。

一些實(shí)施方案中，所述存儲模塊為靜態(tài)隨機(jī)存儲器。

本發(fā)明再一方面提供一種心電檢測儀，包括心電采集裝置，以及本發(fā)明所述基于FPGA的室上性心動過速檢測系統(tǒng)。

一些實(shí)施方案中，所述室上性心動過速檢測系統(tǒng)集成在所述心電采集裝置中。

一些實(shí)施方案中，所述心電采集裝置為三導(dǎo)聯(lián)心電儀。

本發(fā)明的方案基于FPGA，通過對接收的心電信號進(jìn)行時頻轉(zhuǎn)換，在頻域上進(jìn)行分析，并與正常心電圖進(jìn)行比較，從而檢測出室上性心動過速。能夠自動、快速進(jìn)行檢測，且應(yīng)用簡單、成本低廉。當(dāng)與心電采集裝置連用時，能夠自動快速分析心電數(shù)據(jù)，并在出現(xiàn)狀況時及時預(yù)警。

【附圖說明】

圖1為本發(fā)明基于FPGA的室上性心動過速檢測方法的流程圖。

圖2為正常竇性節(jié)律心電圖信號。

圖3為室上性心動過速心電圖信號。

圖4為正常竇性節(jié)律心電圖信號的頻譜圖。

圖5為室上性心動過速心電圖信號的頻譜圖。

圖6為正常竇性節(jié)律和室上性心動過速的半功率點(diǎn)的統(tǒng)計圖。

【具體實(shí)施方式】