[發(fā)明專利]預(yù)判除顫時機的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710516169.6
• 申請日: 2017-06-29
• 公開（公告）號: CN107280661A
• 公開（公告）日: 2017-10-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊正飛;楊其宇;劉雋華;張霞;唐萬春
• 申請（專利權(quán)）人: 中山大學(xué);廣東工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: A61B5/0402
• 分類號: A61B5/0402;A61B5/00;A61N1/39
• 代理公司: 廣州市南鋒專利事務(wù)所有限公司44228
• 代理人: 劉媖

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于心電信號處理的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種其于對心電信號進行時間-頻率的能量分析來預(yù)判除顫時機的方法。

背景技術(shù)

心臟驟停是造成現(xiàn)代人類非正常死亡的一個重要因素，而60％以上的心臟驟停是由于心室顫動引起的(name+year,)。根據(jù)大量臨床數(shù)據(jù)及相關(guān)資料我們可得知患者發(fā)生室顫后搶救時間窗為10min，最佳搶救時間為最初的3—5min，而每延遲一分鐘做CPR和除顫患者的生存率將以7％—10&遞減。到目前為止，及時除顫是唯一有效的治療手段，除此之外對于終止室顫還沒有特別有效的治療方法。

早期研究證實，高能量的電除顫會對心肌功能產(chǎn)生不利的影響，因此對于除顫時機的掌握就顯得更為重要，如果盲目的對病人除顫不僅不會對病人的急救產(chǎn)生有效的幫助，反而會加重心肌功能的損傷，造成除顫失敗。

早期醫(yī)護人員通過ECG(心電圖)的幅值來預(yù)測除顫時機，幅值越大除顫成功率也就越高，但是存在個體差異大的問題(1996，Hans)。也有采用冠脈灌注壓(CPP)的預(yù)測除顫時機的，然而CPR對于院外的心臟驟?；颊咭约霸簝?nèi)沒有預(yù)期的心臟驟停患者的治療并不適用。到目前為止，對于除顫時機能夠較為有效的預(yù)測，提高除顫的效率，和指導(dǎo)CPR的操作的只有Heitor于2000年提出的AMSA得到較為廣泛的認(rèn)同。AMSA被定義為除顫前5秒，頻率范圍4-48Hz的ECG信號的幅值譜曲線下的面積。

在室顫階段，心肌細(xì)胞內(nèi)的高能磷酸鹽(ATP)濃度影響著心肌細(xì)胞的新陳代謝，并且與心肌細(xì)胞的損傷程度成負(fù)相關(guān)，心肌細(xì)胞內(nèi)ATP濃度越高，對于除顫成功的結(jié)果越有幫助(Robert，1991)。ECG信號能夠反映心肌細(xì)胞內(nèi)的ATP濃度水平(David,2009)。

AMSA能夠從側(cè)面反映心肌細(xì)胞的能量(David,2009)，然而，AMSA并不能直接的代表和說明心肌細(xì)胞的能量的高低。

基于上述原因，AMSA對于除顫時機的判斷并不完善。

上述論述內(nèi)容目的在于向讀者介紹可能與下面將被描述和/或主張的本發(fā)明的各個方面相關(guān)的技術(shù)的各個方面，相信該論述內(nèi)容有助于為讀者提供背景信息，以有利于更好地理解本發(fā)明的各個方面，因此，應(yīng)了解是以這個角度來閱讀這些論述，而不是承認(rèn)現(xiàn)有技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于避免現(xiàn)有技術(shù)中的不足而提供一種預(yù)判除顫時機的方法，其通過對心電信號進行能量分析，能更精準(zhǔn)判斷心肺復(fù)蘇過程中對患者除顫的最佳時機，為施救者提供一套是否除顫且何時進行除顫的判斷標(biāo)準(zhǔn)。

本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

提供一種預(yù)判除顫時機的方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1.對采集獲取的ECG信號作帶通濾波；

S2.對步驟S1中處理后的濾波信號作快速傅里葉變換，得到濾波信號對應(yīng)的心電頻譜X(ω)，并列出相應(yīng)的頻率-幅值對(ω_i,A_i)，A_i為心電頻譜中不同頻率點ω_i所對應(yīng)的幅值；

S3.根據(jù)步驟S2處理后的濾波信號的幅值A(chǔ)_i，作以下計算Power＝∑A_i²；

S4.根據(jù)步驟S3得到的Power值，計算預(yù)判除顫成功率P，設(shè)定閾值M與P值比較判斷是否除顫。

作為進一步的改進，所述步驟S1中的帶通濾波頻段選定為12～30Hz。

作為進一步的改進，所述步驟S1中，對采集獲取的ECG信號放大500-1000倍。

作為進一步的改進，所述步驟S2中，A_i的計算公式為：其中N為頻率點ω_i個數(shù)。

作為進一步的改進，所述步驟S4中，預(yù)判除顫成功率P的計算公式為:

Power為步驟S3求得的濾波幅值平方和的值，a為0.018，b為-1.30。

作為進一步的改進，所述步驟S4中，根據(jù)步驟S3計算得的Power值，閾值M取0.8，依據(jù)計算得的預(yù)判除顫成功率P值，若P>M，則對患者進行除顫；若P<M，則繼續(xù)進行心肺復(fù)蘇，若P值在區(qū)間[0.2,0.8]內(nèi)，則每隔Xs對患者做一次除顫。