[發(fā)明專利]一種心率獲取方法及心電信號的處理方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310598475.0
• 申請日: 2013-11-22
• 公開（公告）號: CN103690156A
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 葉飛;郭冰;李永春;李強;單日強
• 申請（專利權(quán)）人: 東軟熙康健康科技有限公司
• 主分類號: A61B5/0245
• 分類號: A61B5/0245;A61B5/0456;A61B5/0402
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 吳靖靚;駱蘇華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明技術(shù)方案涉及心電信號的信息處理，特別涉及一種心率獲取方法及心電信號的處理方法。

背景技術(shù)

心電信號，也即ECG（ECG為electrocardiogram的縮寫）信號，是心臟在每個心動周期中，由起搏點、心房、心室相繼興奮，伴隨著生物電的變化，通過心電描記器從體表引出多種形式的電位變化的圖形。當個體的心臟搏動時，電信號流過心臟，其可以通過連接到個體的皮膚上的適當裝置被獲取。典型和完整的心電信號包括被認為由P波、Q波、R波、S波和T波構(gòu)成的完整波形，其中，Q波、R波和S波有時被共同成為形成“QRS波群”。一般而言，P波由心房的去極化產(chǎn)生，QRS波群由心室的去極化產(chǎn)生，T波有心室肌肉的再極化產(chǎn)生。檢測所述心電信號的意義在于，能夠通過所檢測到的心電信號對各種心律失常、心室心房肥大、心肌梗死、心律失常、心肌缺血等病癥進行檢查。

通常，R波是整個心電信號波形中最顯著的波，具有波形陡峭、幅度大、寬度窄、易于識別的特點。因此，個體的心率可以通過對單位時間內(nèi)ECG信號的R波個數(shù)進行檢測而被確定。

心率是指心臟跳動的頻率，可用于衡量心臟每分鐘跳動的次數(shù)。檢測心率的微小變化對于人們的健康狀況監(jiān)測，運動強度判斷，身體疲勞度預警和能量消耗的評估應(yīng)用等方面，有著十分重要的作用。

現(xiàn)有技術(shù)中的一種心率獲取方法可參考圖1，通過采集一分鐘內(nèi)心臟的跳動個數(shù)來獲取心率值，包括：輸入心電波形，在1分鐘內(nèi)計時并對1分鐘內(nèi)輸入的心電波形檢測R波，并根據(jù)檢測到的R波計算R波個數(shù)，在1分鐘時間到達后，以1分鐘內(nèi)檢測到的R波個數(shù)作為心率值輸出。該方法對心率的測量來說是非常準確的，而且可以做到零誤差。但是由于這種方法采用固定時間內(nèi)檢測采集到的R波個數(shù)，會丟失相鄰兩個R波之間的差值，檢測不到每次心搏間隔內(nèi)的微小變化，無法獲取到瞬時的心率值。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明技術(shù)方案所解決的技術(shù)問題為，如何更為準確地獲取心率，并反映心率的真實變化。

基于上述技術(shù)問題，本發(fā)明技術(shù)方案提供了一種心率獲取方法，包括：

記錄心電信號波形上R波出現(xiàn)的時刻；

基于第i次R波出現(xiàn)的時刻T_Ri和第i-1次R波出現(xiàn)的時刻T_Ri-1，獲取時刻T_Ri上的瞬時心率。

可選的，所述記錄心電信號波形上R波出現(xiàn)的時刻包括：

對所述心電信號波形進行采樣以獲得采樣點，所述采樣點對應(yīng)所述心電信號波形幅度值隨時間變化的關(guān)系；

檢測R波，將幅度值大于幅度閾值的采樣點作為所述R波的采樣點；

搜索所述R波的采樣點以獲得所述R波的采樣點中的極大值點對應(yīng)的時間。

可選的，所述搜索所述R波的采樣點以獲得所述R波的采樣點中的極大值點對應(yīng)的時間包括：

計算所述R波的采樣點斜率，所述R波的采樣點斜率沿所述R波逐漸從正值變?yōu)樨撝担?/p>

識別斜率從正值跳變?yōu)樨撝档腞波的采樣點；

采集所識別的R波的采樣點對應(yīng)的時間。

可選的，所述心率獲取方法還包括：更新所述幅度閾值，所述更新所述幅度閾值包括：

獲取連續(xù)檢測到的數(shù)個R波的極大值點的幅度均值；

對所獲取的幅度均值乘以閾值系數(shù)，以獲得新的幅度閾值。

可選的，所更新的幅度閾值包括已更新的幅度閾值和初始的幅度閾值，所述心率獲取方法還包括：

獲取連續(xù)檢測到的若干采樣點中的最大幅度值；

對所獲取的最大幅度值乘以所述閾值系數(shù)，以獲得所述初始的幅度閾值。

可選的，基于如下算式獲取時刻T_Ri上的瞬時心率：

F=60/T；或，

F=1/T；

其中，T為所出現(xiàn)的第i次R波和第i-1次R波之間的時間間隔，F(xiàn)為時刻T_Ri上的瞬時心率。

基于上述技術(shù)問題，本發(fā)明技術(shù)方案還提供了一種心電信號的處理方法，包括：

基于輸入的心電信號，利用如上所述的方法獲取時刻T_Ri時的心率；

處理所述時刻T_Ri時的心率。

可選的，所述心電信號的處理方法還包括：當所述時刻T_Ri時的心率小于第一心率值或大于第二心率值時，獲取時刻T_Ri時心電信號波形的波動特性積；