[發(fā)明專利]一種心電信號質(zhì)量辨識方法及其心電分析方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810244631.6
• 申請日: 2018-03-23
• 公開（公告）號: CN108523877B
• 公開（公告）日: 2021-02-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周作建;寧新寶;姜曉東;劉果
• 申請（專利權(quán)）人: 南京中醫(yī)藥大學(xué);江蘇華康信息技術(shù)有限公司;南京賀普檢測儀器有限公司
• 主分類號: A61B5/318
• 分類號: A61B5/318;A61B5/346;A61B5/00;A61B5/352;A61B5/366;A61B5/355;A61B5/358;A61B5/353;A61B5/36
• 代理公司: 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 張婧

1.一種心電信號質(zhì)量辨識方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1、獲取采樣率為fs的原始的心電波形幅值數(shù)據(jù)，并將心電波形幅值數(shù)據(jù)分成以N秒為時(shí)間單位的處理段X，N為8～120間的任意一個(gè)值；

S2、在處理段X內(nèi)，將心電信號以1秒為單位進(jìn)行片段分割，分割段為x_i，其中i＝1…N，x_i的數(shù)據(jù)長度為M＝1×fs＝fs；

S3、以處理段X為單位，取出每一心電波形片段x_i的幅值最大值m_max和最小值m_min構(gòu)成包絡(luò)點(diǎn)，通過比較各個(gè)包絡(luò)點(diǎn)得到分割段x_i的包絡(luò)差e_i＝m_max–m_min，再求取處理段X內(nèi)波形包絡(luò)差的平均值乘以比例系數(shù)k₁，其中2k₁1，再與每分割段的包絡(luò)差e_i作比較；當(dāng)時(shí)，說明此分隔段的包絡(luò)有突變，即為包絡(luò)檢測不合格；

S4、在處理段X內(nèi)，獲取每一分割段x_i的幅值方差值其中m為x_i中數(shù)據(jù)的序號；再求取處理段X內(nèi)波形片段幅值方差值E_i的平均值乘以比例系數(shù)k₂，其中2k₂1，再與各分割段x_i的幅值方差值E_i作比較，當(dāng)時(shí)，說明此分割段的方差有突變，即為方差檢測不合格；

S5、在處理段X內(nèi)，利用快速傅里葉變換，將心電片段信號x_i的時(shí)域信號轉(zhuǎn)化為頻域信號，即為功率譜信號；對1～5Hz的幅值進(jìn)行積分得到功率其中Re代表求復(fù)數(shù)的實(shí)部，Im代表求復(fù)數(shù)的虛部，j指某一頻段的范圍，f_i(j)即為功率譜信號；求取處理段X內(nèi)波形的平均功率值乘以比例系數(shù)k₃，其中2k₃1，再與各分割段x_i的功率P_i作比較；當(dāng)時(shí)，說明此處理段的1～5Hz功率有突變，即為功率譜檢測不合格；

S6、在處理段X內(nèi)，得到步驟S5中的心電片段信號x_i的功率譜信號后，對5～40Hz的幅值進(jìn)行積分得到功率其中Re代表求復(fù)數(shù)的實(shí)部，Im代表求復(fù)數(shù)的虛部，Ps_i代表心電信號的功率；再對40～100Hz的幅值進(jìn)行積分得到功率其中Re代表求復(fù)數(shù)的實(shí)部，Im代表求復(fù)數(shù)的虛部，Pn_i代表高頻噪聲信號的功率；計(jì)算兩者的信噪比k_SNRi＝Ps_i/Pn_i，當(dāng)信噪比小于閾值時(shí)，其中大于2，說明此處理段信噪比過小，噪聲所占比重過大，即信噪比檢測不合格；

S7、根據(jù)參數(shù)包絡(luò)差、方差值、信號在1～5Hz之間的功率和信噪比的合格情況對心電波形進(jìn)行質(zhì)量等級劃分，心電波形的質(zhì)量分成4個(gè)等級，分別用0～3表示質(zhì)量等級系數(shù)；其中質(zhì)量等級系數(shù)0表示心電波形良好，質(zhì)量等級系數(shù)1表示心電波形較差，質(zhì)量等級系數(shù)2表示心電波形差，質(zhì)量等級系數(shù)3表示心電波形存在嚴(yán)重噪聲，即從波形質(zhì)量的程度“0”表示良好，“1”表示較差，“2”表示差，“3”表示嚴(yán)重噪聲；

其中心電波形的質(zhì)量等級劃分方法為：當(dāng)信噪比參數(shù)不合格時(shí)，該處理段心電波形的質(zhì)量等級系數(shù)直接評定為3，即波形存在嚴(yán)重噪聲；在信噪比參數(shù)合格的前提下，根據(jù)包絡(luò)差、方差值、信號在1～5Hz之間的功率的合格情況來評定心電波形質(zhì)量，當(dāng)三個(gè)參數(shù)全部合格時(shí)，該處理段心電波形質(zhì)量等級系數(shù)評定為0，即波形良好；當(dāng)三個(gè)參數(shù)中有兩個(gè)或一個(gè)合格時(shí)，心電波形質(zhì)量等級系數(shù)評定為1，即波形較差；當(dāng)三個(gè)參數(shù)全部不合格時(shí)，心電波形質(zhì)量等級系數(shù)評定為2，即波形差。