[發(fā)明專利]一種快速十二導(dǎo)聯(lián)心電信號質(zhì)量評估方法

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• 申請日: 2017-05-17
• 公開（公告）號: CN107296600A
• 公開（公告）日: 2017-10-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 夏勇;賈紅紅;王寬全;張恒貴
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）
• 主分類號: A61B5/0402
• 分類號: A61B5/0402
• 代理公司: 哈爾濱龍科專利代理有限公司23206
• 代理人: 高媛

1.一種快速十二導(dǎo)聯(lián)心電信號質(zhì)量評估方法，其特征在于所述方法步驟如下：

(1)將心電信號質(zhì)量評估結(jié)果分為可接受與不可接受兩類；

(2)基于心電信號處理設(shè)備硬件資源的配置和處理速度，用戶自主選擇質(zhì)量評估方法；

(3)基于單個(gè)導(dǎo)聯(lián)內(nèi)部特性和不同導(dǎo)聯(lián)間相關(guān)特性對十二導(dǎo)聯(lián)心電信號進(jìn)行特征提取，得到導(dǎo)聯(lián)脫落特征X1、信號幅值的平均值X2、導(dǎo)聯(lián)電極接反特征X3、鄰近導(dǎo)聯(lián)交叉點(diǎn)的數(shù)量X4四個(gè)特征；

(4)如果用戶選擇的質(zhì)量評估方法是基于閾值法，則直接基于步驟(3)中得到的特征與閾值的大小關(guān)系得到評估結(jié)果，然后跳轉(zhuǎn)到步驟(8)；

(5)如果用戶選擇的質(zhì)量評估方法是基于機(jī)器學(xué)習(xí)方法，則對步驟(3)中提取的特征進(jìn)行處理，得到48維的特征向量；

(6)重復(fù)步驟(3)和步驟(5)，獲得大量心電信號的特征數(shù)據(jù)，對信號進(jìn)行類別標(biāo)記，標(biāo)記為可接受與不可接受兩個(gè)類別，基于機(jī)器學(xué)習(xí)方法構(gòu)建學(xué)習(xí)與分類系統(tǒng)；

(7)對新的心電測試信號，重復(fù)步驟(3)和步驟(5)，獲取新的心電測試信號特征，然后基于步驟(6)中訓(xùn)練好的分類系統(tǒng)進(jìn)行分類；

(8)將評估結(jié)果反饋給用戶。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的快速十二導(dǎo)聯(lián)心電信號質(zhì)量評估方法，其特征在于所述步驟(3)的具體步驟如下：

特征1：導(dǎo)聯(lián)脫落特征

對單個(gè)導(dǎo)聯(lián)心電信號幅值保持不變的區(qū)間進(jìn)行跟蹤，得到其長度；對一條導(dǎo)聯(lián)進(jìn)行上述處理，得到多個(gè)心電信號幅值保持不變的區(qū)間，將最長的一段的值進(jìn)行保存，定義為X1；

特征2：信號幅值的平均值

提取單個(gè)導(dǎo)聯(lián)的信號幅值的絕對值的平均值，定義為X2；

特征3：導(dǎo)聯(lián)電極接反特征

一個(gè)心電圖記錄中，把單個(gè)導(dǎo)聯(lián)分成不同的區(qū)間，每一個(gè)區(qū)間的長度均為L秒，如果在某一區(qū)間內(nèi)出現(xiàn)最小幅值小于某個(gè)閾值，最大幅值小于某個(gè)閾值，并且最小幅值的絕對值大于最大幅值的絕對值，則將該區(qū)間定義為異常區(qū)間，統(tǒng)計(jì)單條導(dǎo)聯(lián)中以上異常區(qū)間的數(shù)量，定義為X3；

特征4：鄰近導(dǎo)聯(lián)交叉點(diǎn)的數(shù)量

在輸出的十二導(dǎo)聯(lián)心電圖上，鄰近導(dǎo)聯(lián)的縱向間距是固定值，基于一個(gè)固定的參考點(diǎn)，將各條導(dǎo)聯(lián)的信號幅值加上所處位置的偏移量將十二條導(dǎo)聯(lián)輸出在同一個(gè)圖上；將鄰近兩條導(dǎo)聯(lián)的信號值相減，從而得到一條新曲線S；如果正常情況下曲線S的信號值應(yīng)全部為正數(shù)，則所有小于0的點(diǎn)均為交叉點(diǎn)；反之，如果正常情況下曲線S的信號值應(yīng)全部為負(fù)數(shù)，則所有大于0的點(diǎn)均為交叉點(diǎn)；定義單條導(dǎo)聯(lián)上的交叉點(diǎn)數(shù)量值為X4，對于任何一條導(dǎo)聯(lián)，分別計(jì)算其與上面鄰近導(dǎo)聯(lián)的交叉點(diǎn)X41及與下面鄰近導(dǎo)聯(lián)的交叉點(diǎn)X42，并定義X4為這兩者中的較大者。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的快速十二導(dǎo)聯(lián)心電信號質(zhì)量評估方法，其特征在于所述步驟(4)的具體步驟如下：如果用戶選擇的是閾值法，則設(shè)定X1、X2、X3、X4的閾值分別為T1、T2、T3、T4；依次對每條導(dǎo)聯(lián)進(jìn)行如下判定：若X1>T1或X2>T2或X3>T3或X4>T4，則判定該導(dǎo)聯(lián)信號為不可接受信號，否則即為可接受信號；十二導(dǎo)聯(lián)信號中任何一條導(dǎo)聯(lián)判定為不可接受，則整個(gè)十二導(dǎo)聯(lián)信號都判定為不可接受，并跳轉(zhuǎn)到步驟(8)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的快速十二導(dǎo)聯(lián)心電信號質(zhì)量評估方法，其特征在于所述步驟(5)中，對步驟(3)中提取的特征基于下面的公式進(jìn)行處理：

式中，i＝1,2,3,4，X_i表示第i個(gè)原始特征，T_i表示第i個(gè)原始特征的閾值參數(shù)，F(xiàn)_i表示第i個(gè)原始特征經(jīng)過處理后的特征。