[發明專利]一種心電信號實時心率檢測方法及系統

有效

• 申請號: 201310529979.7
• 申請日: 2013-10-30
• 公開（公告）號: CN104586384A
• 公開（公告）日: 2015-05-06
• 發明（設計）人: 馬亞全
• 申請（專利權）人: 深圳華清心儀醫療電子有限公司
• 主分類號: A61B5/0456
• 分類號: A61B5/0456;A61B5/0402;A61B5/0205
• 代理公司: 深圳市順天達專利商標代理有限公司 44217
• 代理人: 郭偉剛

技術領域

本發明涉及生物醫學工程技術領域，特別涉及一種心電信號實時心率檢測方法及系統。

背景技術

心率是表明身體運動和機能的重要指標，也是心電信號所提供的最基本信息。目前對心率檢測的方法大多采用檢測心電信號中R波的位置，計算RR間隔，然后通過相應的公式計算得到心率，但由于采集過程中噪聲的干擾以及一些疾病本身R波位置不明顯，心率檢測方法仍有待提高，一些復雜的算法雖然能比較精確的檢測R波，但所需時間較長，實時性不好，影響其在臨床上的使用。

發明內容

本發明的目的是為了克服現有技術心電信號心率檢測中噪聲的干擾，以及不能滿足檢測過程實時性的要求，提供一種心電信號實時心率檢測方法及系統，在較大精確度檢測心率的同時滿足實時性的要求。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是，提供一種心電信號實時心率檢測方法，所述方法包括如下步驟：

S1、將接收到的模擬心電信號轉化為數字心電信號；

S2、對所述數字心電信號中的導聯II信號進行預處理；

S3、根據預處理后的導聯II信號檢測得到當前的RR間隔；

S4、根據所述檢測得到的RR間隔計算心率；

S5、輸出計算得到的心率。

在本發明所述的心電信號實時心率檢測方法中，所述步驟S2包括：

S21、對所述數字心電信號中的導聯II信號先后進行低通濾波和高通濾波；

S22、對濾波處理后的導聯II信號進行差分處理；

S23、對差分處理后的導聯II信號進行平方處理；

S24、對平方處理后的導聯II信號進行移動平均處理。

在本發明所述的心電信號實時心率檢測方法中，所述步驟S3包括：

S31、對所述步驟S2中進行預處理后的導聯II信號的參數進行初始化，所述參數包括所述步驟S2中進行預處理后的導聯II信號的最大波峰值、信號峰值、噪聲峰值、初始化RR間隔、處理信號的前一個峰值；

S32、獲取所述預處理后的導聯II信號的極大值點，并進一步根據所述極大值點確定所述預處理后的導聯II信號的峰值，再將所述峰值與第一閾值比較確定所述預處理后的導聯II信號的R波斜率產生的峰值；所述第一閾值根據所述最大波峰值、信號峰值、噪聲峰值確定；

S33、根據獲取到的R波斜率產生的峰值確定當前的RR間隔并輸出。

在本發明所述的心電信號實時心率檢測方法中，所述步驟S32包括：

S321、確定所述預處理后的導聯II信號的極大值點；

S322、若信號在所述極大值點后能夠衰減到所述極大值的一半及以下，則確定該極大值為所述處理后的導聯II信號的一個峰值。

在本發明所述的心電信號實時心率檢測方法中，所述步驟S33包括：

S331、判斷所述峰值是否大于第一閾值；

S332、若所述峰值大于第一閾值，則所述峰值為R波斜率產生的峰值，將所述峰值位置減去前一次峰值位置得到當前的RR間隔并根據所述峰值重新計算并更新所述信號峰值、第一閾值；

S333、若所述峰值不大于第一閾值，但所述峰值與前一次峰值位置的間隔大于初始化RR間隔的預定倍數，則更新所述步驟S331中的第一閾值為第二閾值，并跳轉至所述步驟S32；所述第二閾值為所述步驟S331中第一閾值的一半；

S334、若所述峰值不大于第一閾值，且所述峰值與前一次峰值位置的間隔不大于初始化RR間隔的預定倍數，則所述峰值為噪聲峰值，根據所述噪聲峰值重新計算并更新所述噪聲峰值、第一閾值和第二閾值。

相應地，本發明還提供了一種心電信號實時心率檢測系統，所述心電信號實時心率檢測系統包括：

用于接收模擬心電信號的輸入裝置；

與所述輸入裝置相連的，用于將所述模擬心電信號轉換為數字心電信號的A/D轉換器；

與所述A/D轉換器相連的，用于對所述數字心電信號中的導聯II信號進行預處理的預處理模塊；

與所述預處理模塊相連的，用于將預處理后的信號進行R波檢測以獲取當前的RR間隔的R波檢測模塊；

與所述R波檢測模塊相連的，用于根據檢測得到的RR間隔計算心率的計算模塊；

與所述計算模塊相連的，用于輸出計算得到的心率的輸出模塊。