[發明專利]一種全數字心電信號的噪聲檢測方法及系統

在審

• 申請號: 201610176711.3
• 申請日: 2016-03-25
• 公開（公告）號: CN107224284A
• 公開（公告）日: 2017-10-03
• 發明（設計）人: 馬亞全;王祥
• 申請（專利權）人: 深圳華清心儀醫療電子有限公司
• 主分類號: A61B5/0402
• 分類號: A61B5/0402;A61B5/00
• 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，特別是涉及一種全數字心電信號的噪聲檢測方法及系統。

背景技術

心電信號在采集的過程中，不可避免地會包含許多噪聲，主要的有以下三種：基線干擾噪聲、工頻噪聲和肌電噪聲。這些噪聲對計算機自動診斷或是人工診斷均會帶來干擾，嚴重時甚至能導致錯誤的結論。因此在信號的采集中，往往加入噪聲去除算法，通常采用濾波的方法。但由于噪聲與心電信號的頻率本身有一定范圍的疊加，在濾除噪聲的同時不可避免地會對有用的心電信號產生影響。

同時，在心電信號的采集過程中，有的時候即便是加入了噪聲去除算法，由于噪聲干擾較大，采集的心電信號也無法作為實際有用信號進行分析，特別是對于經驗不足的人員來說，由于對什么時候“噪聲小”的概念較為模糊，在信號的采集中可能會做多次重復的、無意義的工作。

發明內容

針對噪聲消除會影響心電信號及信號采集時不能及時反映噪聲大小的問題，本發明提供一種全數字心電信號噪聲檢測方法，實現心電信號采集或是分析過程中的噪聲檢測。

本發明所采用的技術方案是：提供一種全數字心電信號的噪聲檢測方法，包括如下步驟：

S100、采集的模擬心電信號轉換后得到數字心電信號；

S200、檢測所述數字心電信號中的QRS波，將檢測結果進行QRS波起始點和終止點的計算，進行QRS波成分消除，并獲取當前基線值；

S300、對消除QRS波后的信號做高通濾波處理，并分別進行工頻噪聲檢測和肌電噪聲檢測。

在本發明提供的全數字心電信號的噪聲檢測方法中，所述步驟S200還包括如下步驟：

S201、所述數字心電信號分別進行信號延時處理獲得延時信號，同時檢測所述數字心電信號中的QRS波；

S202、將檢測QRS波的結果進行QRS波起始點和終止點的計算，對所述延時信號進行QRS波成分消除；

S203、根據所述延時信號和QRS波起始點和終止點的計算結果，獲取當前基線值。

在本發明提供的全數字心電信號的噪聲檢測方法中，所述步驟S202中的步驟“對所述延時信號進行QRS波成分消除”，具體包括：對QRS波的起始點到終止點部分采用插值方法消除，如公式(1)所示：

其中x_off和x_on分別表示終止點和起始點的信號值，x_off和x_on分別表示終止點和起始點的時間值，y_n和x_n分別表示當前需要插值的信號值和時間值。

在本發明提供的全數字心電信號的噪聲檢測方法中，所述步驟S203中的所述當前基線值用于檢測基線噪聲的干擾情況。

在本發明提供的全數字心電信號的噪聲檢測方法中，所述步驟S300中高通濾波處理的作用是濾除低頻成分，所述低頻成分包括基線、P波和T波；進行高通濾波處理后，分別進行如下處理：

S301、進行工頻噪聲干擾檢測后輸出工頻噪聲檢測結果；

S302、進行工頻濾波后將結果進行肌電噪聲檢測，并輸出肌電噪聲檢測結果。

在本發明提供的全數字心電信號的噪聲檢測方法中，所述步驟S302中， 采用基于零極點對消的方式進行所述工頻濾波，其中的工頻頻率為60Hz，采樣率為500Hz，使用的轉移函數如公式(2)所示：

本發明還提供了一種全數字心電信號的噪聲檢測系統，包括：

檢測QRS波模塊，檢測數字心電信號中的QRS波；

計算模塊，根據所述檢測QRS波模塊的檢測結果進行QRS波起始點和終止點的計算，將結果分別送給消除QRS波模塊和基線值模塊；消除QRS波模塊，消除數字心電信號中的QRS波；基線值模塊，獲取當前基線值；

高通濾波模塊，進行高通濾波后將結果分別送給工頻噪聲檢測模塊和工頻濾波模塊；

工頻噪聲檢測模塊，進行工頻噪聲干擾檢測后輸出工頻噪聲檢測結果；

工頻濾波模塊，進行工頻濾波后將結果送給肌電噪聲檢測模塊輸出肌電噪聲檢測結果。

在本發明提供的全數字心電信號的噪聲檢測系統中，還包括：

信號延時模塊，進行信號延時；消除QRS波模塊，接收由信號延時模塊和計算模塊的信息，消除數字心電信號中的QRS波；基線值模塊，接收由信號延時模塊和計算模塊的信息，獲取當前基線值。

在本發明提供的全數字心電信號的噪聲檢測系統中，還包括：