[發明專利]測量生理信號質量的裝置及方法

有效

• 申請號: 201280017066.0
• 申請日: 2012-03-22
• 公開（公告）號: CN103501694A
• 公開（公告）日: 2014-01-08
• 發明（設計）人: 陳宇;張哲
• 申請（專利權）人: 德爾格醫療系統有限公司
• 主分類號: A61B5/0452
• 分類號: A61B5/0452;G06K9/00;G01D3/028
• 代理公司: 北京法思騰知識產權代理有限公司 11318
• 代理人: 楊小蓉;王敬波

技術領域

本發明涉及用于患者監測的系統及方法，更具體地說，涉及獲取生理信號的質量測量值以便用于確定和監測至少一個患者參數的系統及方法。

背景技術

當向患者提供健康護理時，常常重要的是監測與患者相關的至少一種患者參數。為了做到這一點，將至少一個傳感器與患者連接，以便用在感測提供給至少一種患者監測設備以及由該監測設備解釋的生理信號中。感測的生理信號用在確定至少一個患者參數中。質量差的感測信號負面地影響患者監測設備確定所希望的患者參數的能力，潛在地導致不精確的患者參數數據值。不精確的患者參數數據在最好情況下，也可能降低將健康護理提供給患者的效率和能力，而在最壞情況下，可能導致對患者的傷害。因此，需要提供測量用于確定至少一個患者參數的生理信號的質量的系統及方法。

感測生理信號的一個例子是代表一系列心跳的心電圖（ECG）信號。在患者監測中質量差的ECG數據給精確解釋帶來挑戰。最近，將多條ECG導聯作為輸入用于實時檢測心律不齊的多導算法已經司空見慣了。多導算法中的關鍵組成部分是確定與患者連接的哪些ECG導聯應該作為輸入包括進來以及隨后通過ECG監測儀來處理。當使用質量低劣的導聯時，將降低該算法的性能，導致不精確患者參數數據。因此，最好是開發出測量從與患者連接的各自導聯中導出的ECG信號的質量，以識別和選擇哪些導聯用在確定患者的ECG數據中的方法。

目前基于ECG監測的臨床經驗已經表明，如果從與患者相連傳感器中導出的輸入信號是無噪聲的，則可以達到最佳性能，因為噪聲是如上所述的多導算法的性能下降的主要來源。出現在ECG中的噪聲可能由生理或非生理源引起。最常見噪聲可能由骨骼肌肉震顫、電干擾和電極運動引起。在監視期間無法識別由噪聲引起的輸入信號中的假象并使其最小可能導致心率和心律不齊的不正確檢測，從而導致誤報警和不必要臨床干預。

不變的是，對ECG輸入信號中的噪聲存在的估計將導致ECG算法丟棄部分或所有ECG信號。另一種情況是，噪聲估計可能導致繼續對感測數據作進一步分析以便考慮存在于ECG中的噪聲的幅度。存在幾種檢測各種噪聲的技術（大多數只用于高頻噪聲、基線漂移和低頻噪聲）。目前檢測和/或量化ECG信號中的復合噪聲的方法需要精確QRS檢測各條導聯或一條組合導聯。例如，量化每條導聯的信號質量的經典方法代表基于模板（對準平均信號）或模型（KLT函數、小波等）的ECG信號（QRS，P，T）形態學，并定義信號與作為ECG中的底層噪聲的表示之間的差異。在噪聲定義中還存在使用將T-P間隔平均功率除以QRS平均功率的噪聲指數提出的一些變種。

但是，與目前ECG處理相關的缺點是，由于不能區分所希望的信號數據和噪聲，所以如果ECG信號差，則未必可達到可靠的QRS檢測。因此，最好是測量ECG信號質量和確定用在從一組導聯中選擇不同導聯的加權因子，以便對特定患者進行精確QRS檢測。按照本發明的原理的系統克服了已知系統的缺陷。

發明內容

在一個實施例中，提供了一種確定從與患者連接的至少一個傳感器導出的代表重復現象的輸入信號的信號質量的裝置。檢測器接收輸入信號并從輸入信號中確定代表重復現象的數據以便用于確定至少一個患者參數。將測量值處理器與該檢測器電耦合，該測量值處理器通過識別重復現象數據的至少一種特征、將第一組所確定重復現象數據的至少一種特征與第二組所確定重復現象數據的該至少一種特征相比較以確定特征變化性值以及使用該特征變化性值來確定代表輸入信號的質量的穩定性值來確定第一信號質量值。

在另一個實施例中，提供了一種確定從與患者連接的至少一個傳感器導出的代表重復現象的輸入信號的信號質量的方法。該方法包括通過檢測器接收輸入信號并從輸入信號中確定代表重復現象的數據以便用于確定至少一個患者參數。將測量值處理器與該檢測器電耦合，該測量值處理器通過識別重復現象數據的至少一種特征、將第一組所確定重復現象數據的至少一種特征與第二組所確定重復現象數據的該至少一種特征相比較以確定特征變化性值以及使用該特征變化性值來確定代表輸入信號的質量的穩定性值來確定第一信號質量值。

附圖說明

圖1是詳述按照本發明的原理確定用與多導聯QRS檢測的信號質量測量值的示范性過程的圖形；

圖2是包括按照本發明的原理的信號質量測量系統的第一實施例的ECG監測儀的方框圖；

圖3是詳述按照本發明的原理的信號質量測量系統的第一實施例的操作的流程圖；

圖4是示出按照本發明的QRS復合波的不同特征的示范性ECG波形；