[發(fā)明專利]一種針對(duì)含有異常R波的心電信號(hào)的檢測(cè)方法和裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010310916.2
• 申請(qǐng)日: 2020-04-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111513706B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-09-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李章勇;李澤禹;劉曉彤;張洲;唐清垚;劉峻源;吳燃
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 重慶郵電大學(xué)
• 主分類號(hào): A61B5/318
• 分類號(hào): A61B5/318;A61B5/352;A61B5/00
• 代理公司: 重慶輝騰律師事務(wù)所 50215
• 代理人: 王海軍

1.一種針對(duì)含有異常R波的心電信號(hào)的檢測(cè)方法，其特征在于，至少包括：

對(duì)輸入的心電信號(hào)進(jìn)行濾波處理以及基線校正處理；

從處理后的心電信號(hào)確定出多個(gè)初始閾值，包括高閾值、低閾值以及控制閾值；

在預(yù)設(shè)時(shí)間T的滑動(dòng)窗口內(nèi)，計(jì)算每個(gè)位點(diǎn)的一階差分平方信號(hào)，將該位點(diǎn)的一階差分平方信號(hào)與高閾值和低閾值進(jìn)行大小比較，從而確定出第一位點(diǎn)和第二位點(diǎn)；

一階差分平方信號(hào)的計(jì)算方式包括通過(guò)滑動(dòng)窗口對(duì)處理后的心電信號(hào)進(jìn)行一階差分平方計(jì)算，具體方法按照以下等式進(jìn)行計(jì)算：

temp_D(i)＝f(i)-f(i-2)

temp_D(i)表示一階差分信號(hào)；f(i-2)是f(i)的移位序列，f(i)為處理后的心電信號(hào)序列；D(i)為一階差分平方信號(hào)；

第一位點(diǎn)和第二位點(diǎn)的比較方式包括計(jì)算滑動(dòng)窗口中第i個(gè)位點(diǎn)的一階差分平方信號(hào)D(i-1)、D(i)、D(i+1)；若第i個(gè)位點(diǎn)作為一階差分平方信號(hào)的極大值即D(i)D(i-1)且D(i)D(i+1)，則繼續(xù)判斷第i個(gè)位點(diǎn)是否大于高閾值即D(i)T_Dmax，若D(i)T_Dmax成立將該位點(diǎn)作為第一位點(diǎn)；否則繼續(xù)計(jì)算下一個(gè)位點(diǎn)的一階差分平方信號(hào)；若第i個(gè)位點(diǎn)作為一階差分平方信號(hào)的極小值即D(i)D(i-1)且D(i)D(i+1)，則繼續(xù)判斷第i個(gè)位點(diǎn)是否小于低閾值即D(i)T_Dmin，若D(i)T_Dmin成立將該位點(diǎn)作為第二位點(diǎn)；否則繼續(xù)計(jì)算下一個(gè)位點(diǎn)的一階差分平方信號(hào)；

根據(jù)第一位點(diǎn)與第二位點(diǎn)形成的心電信號(hào)段，識(shí)別出正向R波或倒置R波，并將絕對(duì)值大于控制閾值的極值點(diǎn)作為R波位點(diǎn)；

識(shí)別出正向R波或倒置R波的過(guò)程包括：

若第一位點(diǎn)索引值S1＜第二位點(diǎn)索引值S2，則第一位點(diǎn)與第二位點(diǎn)形成的信號(hào)段中存在正向R波，該信號(hào)段中的極大值為R波位點(diǎn)；

若第一位點(diǎn)索引值S1＞第二位點(diǎn)索引值S2，則第一位點(diǎn)與第二位點(diǎn)形成的信號(hào)段中存在倒置R波，該信號(hào)段中的極小值為R波位點(diǎn)；

在識(shí)別出當(dāng)前滑動(dòng)窗口的R波位點(diǎn)后，對(duì)各個(gè)初始閾值進(jìn)行更新，并以更新后的閾值進(jìn)行處理，直至完成預(yù)設(shè)時(shí)間T內(nèi)的所有滑動(dòng)窗口；

各個(gè)閾值的更新公式依次表示為：

T_ECG＝T_ECG*Rate+R_R*coef₁*(1-Rate)

T_Dmax＝T_Dmax*Rate+R_S1*coef₂*(1-Rate)

T_Dmin＝T_Dmin*Rate+R_s2*coef₂*(1-Rate)

其中，T_ECG表示控制閾值；T_Dmax表示高閾值；T_Dmin表示低閾值；Rate表示更新率；R_R為確定的R波位點(diǎn)幅值，R_S1為第一位點(diǎn)S1在一階差分平方信號(hào)中的幅值，R_S2為第二位點(diǎn)S2在一階差分平方信號(hào)中的幅值；coef₁表示第一控制參數(shù)；coef₂表示第二控制參數(shù)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種針對(duì)含有異常R波的心電信號(hào)的檢測(cè)方法，其特征在于，在對(duì)輸入的心電信號(hào)處理后，還包括對(duì)處理后的信號(hào)進(jìn)行一階差分并平方，通過(guò)平方擴(kuò)大變化率大的信號(hào)，暴露出信號(hào)的變化特征并將不同變化的信號(hào)歸于同一維度進(jìn)行比較，將平方后的信號(hào)作低幅值部分歸零處理，保留變化率大的信號(hào)，突出信號(hào)特征，以平方后的信號(hào)中絕對(duì)值最大的信號(hào)作為基準(zhǔn)確定出第二控制參數(shù)；通過(guò)第二控制參數(shù)分別計(jì)算出高閾值和低閾值；通過(guò)處理后的心電信號(hào)的最大值確定第一控制參數(shù)，通過(guò)第一控制參數(shù)計(jì)算出控制閾值。