[發(fā)明專利]一種適合于移動平臺的心電數(shù)據(jù)分析方法

有效

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• 申請日: 2014-09-04
• 公開（公告）號: CN104173043B
• 公開（公告）日: 2017-02-15
• 發(fā)明（設計）人: 徐欽桂;于兵;蔣毅東;林火榮
• 申請（專利權(quán)）人: 東莞理工學院;深圳市瀛博威科技有限責任公司
• 主分類號: A61B5/0402
• 分類號: A61B5/0402
• 代理公司: 北京天奇智新知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11340
• 代理人: 王海洋

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于醫(yī)療器械、移動健康監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種適合于移動平臺的心電數(shù)據(jù)分析方法。

背景技術(shù)

現(xiàn)有心血管疾病發(fā)病率越來越高，已成為危害人類身體健康的主要疾病之一，心電儀是檢測、診斷和預防這類疾病的有效方法。傳統(tǒng)心電儀是基于PC的監(jiān)護儀，價格昂貴，體積龐大，只能由醫(yī)院專業(yè)人員操作使用，人工分析患者心電圖特征參數(shù)，難以在離開醫(yī)院環(huán)境下給人們提供靈活的健康監(jiān)測服務。隨著嵌入式和網(wǎng)絡通訊技術(shù)的飛速發(fā)展，克服傳統(tǒng)的移動心電監(jiān)測儀應運而生，它具有成本低、體積小、可靠性高、操作簡單等優(yōu)點，適合個人、家庭、中小型醫(yī)療機構(gòu)。移動心電監(jiān)護設備能夠快速對動態(tài)心電信號進行實時檢測分析，自動診斷心臟疾病，為使用者提供疾病預警、醫(yī)學咨詢甚至緊急救護服務。

傳統(tǒng)的PC監(jiān)護儀價格昂貴，體積龐大，不便移動且主要集中在醫(yī)院，而無法實時監(jiān)護患者的病情，給病人和醫(yī)生帶來很大不便。針對這些弊端，也隨著嵌入式和網(wǎng)絡通訊技術(shù)的飛速發(fā)展，克服傳統(tǒng)的移動心電監(jiān)測儀應運而生，它具有低成本、體積小、可靠性高、操作簡單等優(yōu)點，適用于個人，家庭，中小型醫(yī)院和社區(qū)醫(yī)療單位。

開發(fā)移動心電監(jiān)護設備的關(guān)鍵是心電數(shù)據(jù)處理與心電失常的自動診斷。近年來，人們對心電數(shù)據(jù)處理方法進行了大量的研究，提出了很多心電檢測算法，如差分閾值法、模板匹配法、小波變換法和神經(jīng)網(wǎng)絡法等。差分閾值法算法簡單，處理速度快，易于工程實現(xiàn)，但檢測準確度不夠理想；模板匹配法雖然原理簡單，但對高頻噪聲和基線漂移很敏感；小波變換法具有良好的時頻局域化特性,檢測準確度高，但計算量較大，不適于實時處理；神經(jīng)網(wǎng)絡法能夠?qū)崿F(xiàn)很好的判別效果，但訓練時間較長，實時性差。我們對傳統(tǒng)閾值法進行改進，結(jié)合中值濾波、自適應、滑動窗口、斜率判斷等手段，從定位R波入手，對QRS波群特征進行分析，精確定位Q、R、S、P、T波，進行心率特征參數(shù)計算，基于分支邏輯判斷法進行心電失常自動診斷。

發(fā)明內(nèi)容

為解決現(xiàn)有心電監(jiān)測算法對移動平臺環(huán)境下適用性不好的問題，本發(fā)明提出一套適合移動平臺環(huán)境的心電信號濾波、波形檢測與心電異常診斷算法，既要求波形檢測準確性好，又要求數(shù)據(jù)處理效率高。

本發(fā)明的目的通過以下的技術(shù)方案來實現(xiàn)：

一種適合于移動平臺的心電數(shù)據(jù)分析方法，包括：

對采集的心電信號數(shù)據(jù)進行原始ECG心電信號中值濾波；

通過自適應雙閥值算法檢測與定位R波；

檢測R波前后的兩個正向波，兩個正向波為P波和T波；

檢測R波兩邊的兩個負向波，負向波為Q波和S波；

利用R波、P波、T波、Q波和S波起點與終點位置，計算波點間期心電特征值進行心電失常診斷。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的一個或多個實施例可以具有如下優(yōu)點：

對本發(fā)明心率失常檢測的準確度達92％以上，由于算法結(jié)構(gòu)簡潔，處理效率高，在Cortex?A8/Android移動平臺處理1分鐘心電數(shù)據(jù)僅需12秒，適合開發(fā)基于移動平臺的便攜式心電測量儀。

附圖說明

圖1是適合于移動平臺的心電數(shù)據(jù)分析方法流程圖；

圖2a是113號數(shù)據(jù)濾波前波形圖；

圖2b是118號數(shù)據(jù)濾波前波形圖；

圖2c是113號數(shù)據(jù)濾波后波形圖；

圖2d是118號數(shù)據(jù)濾波后波形圖；

圖3是R波重檢邏輯流程圖；

圖4是心律失常診斷流程圖。

具體實施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合實施例及附圖對本發(fā)明作進一步詳細的描述。

如圖1所示，為適合于移動平臺的心電數(shù)據(jù)分析方法，該方法接收來自心電信號采集器的原始ECG心電信號，通過中值濾波去噪后，首先采用自適應雙閥值算法檢測R波，然后利用R波定位，檢測P、T波與Q、S波，計算QRS、P、T波相關(guān)特征點，最后，采用分支邏輯判斷法進行心電失常診斷，使使用者及時掌握其心電健康狀況。具體包括如下步驟：

步驟10對采集的心電信號數(shù)據(jù)進行原始ECG心電信號中值濾波

心電數(shù)據(jù)處理第一步是中值濾波，過濾基線漂移等干擾，具體方法是：對于心電信號數(shù)據(jù)序列中每個點x(n)，在其前后各取M個數(shù)據(jù)點，組成一個序列x(n-M)、x(n-1)、x(n)、x(n+1)、…、x(n+M)。