[發明專利]基于心音的心率計算方法

有效

• 申請號: 201811056774.0
• 申請日: 2018-09-11
• 公開（公告）號: CN109009059B
• 公開（公告）日: 2021-03-30
• 發明（設計）人: 黃真江
• 申請（專利權）人: 江蘇鹿得醫療電子股份有限公司
• 主分類號: A61B5/024
• 分類號: A61B5/024
• 代理公司: 蘇州威世朋知識產權代理事務所(普通合伙) 32235
• 代理人: 楊林潔

本發明涉及醫療健康技術領域，尤其涉及一種基于心音的心率計算方法。所述計算方法包括：獲取實時心音信號，并對所述心音信號的波形進行處理以形成可計算特征波形；檢測相鄰兩個波峰之間時間間隔T，計算瞬時心率值；依次按照每連續五個節拍計算出瞬時心率值的算術平均值；對算術平均值采用系統估計方法獲得相應的估計值；對計算值和估計值進行防誤判處理。本發明提出的計算方法，在檢測心率準確性的前提下，計算量小，復雜度低且實時性好，適合基于嵌入式芯片中進行計算，從而能夠降低企業產品研發成本；在數據處理上運用卡爾曼估計方程，使得最終結果能夠不受信噪比以及人為和環境干擾的影響，同時能夠得到穩定、可靠的心率結果。

技術領域

本發明涉及醫療健康技術領域，尤其涉及一種基于心音的心率計算方法。

背景技術

心率是指正常人安靜狀態下每分鐘心跳的次數，一般為60～100次/分，是一項反應人身體健康狀況的重要生理指標，心音是在心動周期中由于心肌收縮舒張、瓣膜啟閉及血流沖擊心室壁、大動脈壁等引起的機械振動所產生的聲音。

一個心動周期可產生4個心音：即第一(S₁)、第二(S₂)、第三(S₃)、第四(S₄)心音。通常用聽診的方法只能聽到第一和第二心音。一個心動周期是指兩個連續S₁間的間隔，心率的計算則基于對心動周期的定位。

通常情況下，S₁、S₂所在位置幅值最大，但由于個體差異，部分心音信號可能出現S₂消失的情況，加之采集過程中引入的噪音幅值通常與心音信號相差無幾，使得心音信號形態多變、判別復雜，現有技術存在難以快速、穩定、準確地得到心率。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明提出了一種基于心音的心率計算方法。

為了實現上述目的，本發明提供的技術方案如下：一種基于心音的心率計算方法，所述計算方法包括：

獲取實時心音信號，并對所述心音信號的波形進行處理以形成可計算特征波形；

檢測相鄰兩個波峰之間時間間隔T，計算瞬時心率值F＝60/T；

以可計算特征波形中每一波形的波峰為一個節拍，依次按照每連續五個節拍計算出瞬時心率值的算術平均值，并作為計算值A_t；

對計算值A_t采用系統估計方法獲得相應的估計值B_t；

對所述計算值和估計值進行防誤判處理；

獲得并輸出實時心率值R_t。

作為本發明的進一步改進，所述“對所述計算值和估計值進行防誤判處理”具體包括：以后一所述計算值A_t+1與前一所述計算值A_t進行比較，若a×A_t≤A_t+1≤b×A_t，則R_t+1＝A_t+1，若A_t+1＜a×A_t或者A_t+1＞b×A_t，則將所述估計值作為實時心率值，即R_t+1＝B_t+1。

作為本發明的進一步改進，所述0＜a＜1，1＜b＜2。

作為本發明的進一步改進，所述系統估計方法采用卡爾曼估計方程。

作為本發明的進一步改進，所述“對所述心音信號的波形進行處理以形成可計算波形”步驟具體包括：

將所述心音信號的波形數據降低比特位數形成波形W₁以方便計算；