[發(fā)明專利]一種針對含有異常R波的心電信號的檢測方法和裝置

有效

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• 申請日: 2020-04-20
• 公開（公告）號: CN111513706B
• 公開（公告）日: 2022-09-27
• 發(fā)明（設計）人: 李章勇;李澤禹;劉曉彤;張洲;唐清垚;劉峻源;吳燃
• 申請（專利權(quán)）人: 重慶郵電大學
• 主分類號: A61B5/318
• 分類號: A61B5/318;A61B5/352;A61B5/00
• 代理公司: 重慶輝騰律師事務所 50215
• 代理人: 王海軍

本發(fā)明涉及信號處理領域，具體涉及一種針對含有異常R波的心電信號的檢測方法和裝置；所述方法包括對輸入的心電信號進行濾波處理以及基線校正處理；從處理后的心電信號確定出多個初始閾值包括高閾值、低閾值和控制閾值；在預設時間T的滑動窗口內(nèi)，計算每個位點的差分信號，將該位點的差分信號與高閾值和低閾值進行大小比較，從而確定出第一位點和第二位點；根據(jù)第一位點與第二位點形成的信號段中極值點與控制閾值的大小，識別出正向R波或倒置R波，并將極值點作為R波位點；本發(fā)明通過滑動窗口對心電信號進行位點識別，從而識別出位點間的R波；提升了對特殊R波的識別能力；且運算量小，復雜度低，診斷效果良好。

技術(shù)領域

本發(fā)明涉及信號處理領域，具體涉及一種針對含有異常R波的心電信號的檢測方法和裝置。

背景技術(shù)

心率變異性(HRV)是指逐次心跳周期差異的變化情況，它含有神經(jīng)體液因素對心血管系統(tǒng)調(diào)節(jié)的信息，從而判斷其對心血管等疾病的病情及預防，可能是預測心臟性猝死和心律失常性事件的一個有價值的指標。而心率變異性檢測中最主要是對患者的R波進行檢測，從而計算患者的心率情況。而在人體心電信號中，會存在間歇性的R波倒置，對心電R波的計算具有相當大的挑戰(zhàn)。

目前，心電R波檢測方法有：差分閾值法，小波變換法，神經(jīng)網(wǎng)絡法，模板匹配法等；差分閾值法算法簡單，處理速度快，易于工程實現(xiàn)，但抗噪性差，檢測率不高；模板匹配法原理簡單，但對于高頻噪聲和基線漂移很敏感；小波變換法具有良好的時頻局域化特性，檢測準確度高，但對原始信號進行不同尺度的描述需要大量的存儲空間，計算時間也比較長，增加硬件成本，不易于工程實現(xiàn)；神經(jīng)網(wǎng)絡法能夠?qū)崿F(xiàn)很好的判別效果，但算法復雜，且訓練時間較長，實時性差。上述方法各有優(yōu)缺點，具體的應用需要根據(jù)實際的需求。由于倒置R波在幅值大小及時域上與正向R波有所不同，上述算法對倒置R波的識別能力均不強。

發(fā)明內(nèi)容

基于現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提出了一種針對含有異常R波的心電信號的檢測方法和裝置，在對R波檢測能力影響不大的情況下，可對間歇性倒置R波有著較高的檢測能力。

在本發(fā)明的第一方面，本發(fā)明提供了一種針對含有異常R波的心電信號的檢測方法，所述方法至少包括：

從處理后的心電信號確定出多個初始閾值，包括高閾值、低閾值以及控制閾值；

在預設時間T的滑動窗口內(nèi)，計算每個位點的一階差分平方信號，將該位點的一階差分平方信號與高閾值和低閾值進行大小比較，從而確定出第一位點和第二位點；

根據(jù)第一位點與第二位點形成的信號段，識別出正向R波或倒置R波，并將絕對值大于控制閾值的極值點作為R波位點。

在本發(fā)明的第二方面，本發(fā)明還提供了一種可選的針對含有異常R波的心電信號的檢測方法，所述方法包括：

對輸入的心電信號進行濾波處理以及基線校正處理；

從處理后的心電信號確定出多個初始閾值，包括高閾值、低閾值以及控制閾值；

在預設時間T的滑動窗口內(nèi)，計算每個位點的一階差分平方信號，將該位點的一階差分平方信號與高閾值和低閾值進行大小比較，從而確定出第一位點和第二位點；

根據(jù)第一位點與第二位點形成的信號段、，識別出正向R波或倒置R波，并將絕對值大于控制閾值的極值點作為R波位點。

在本發(fā)明的第三方面，本發(fā)明還提供了一種優(yōu)選的針對含有異常R波的心電信號的檢測方法，所述方法包括：

對輸入的心電信號進行濾波處理以及基線校正處理；

從處理后的心電信號確定出多個初始閾值，包括高閾值、低閾值以及控制閾值；

在預設時間T的滑動窗口內(nèi)，計算每個位點的一階差分平方信號，將該位點的一階差分平方信號與高閾值和低閾值進行大小比較，從而確定出第一位點和第二位點；