專利名稱：一種基于多導同步心電信號處理方法及裝置的制作方法
一種基于多導同步心電信號處理方法及裝置
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及心電監(jiān)護設備，尤其涉及采用多導聯(lián)的心電監(jiān)護設備中對 多導同步心電信號進行處理的方法及裝置。背景技術(shù)：
心電監(jiān)護設備是重癥監(jiān)護病房(icu )的最重要、最基本的設備之 一，它將來自病人體內(nèi)的心電活動加以處理，對QRS波進行識別，并根據(jù) QRS波的位置和類型進行HR (心率)、ST (指心電信號中J點與T波起點之 間的一段)偏移和ARR (心律失常)等參數(shù)的計算。
在以往長時間心電監(jiān)護分析中，多采用單導分析方法，由用戶選擇所 需分析導聯(lián)，也有采用固定某個通常波形顯著特定導聯(lián)(如II導聯(lián))的方 法。在實際臨床應用中，經(jīng)常存在有大量的基線漂移和噪聲干擾，不同導 聯(lián)的信號質(zhì)量也有較大的差異，因而單導分析算法易受干擾，導致錯誤分 析結(jié)果。另對于某些特殊的波形，可能存在某些導聯(lián)上室性早搏正?；?現(xiàn)象，這也是基于單導分析無法解決的問題。單導分析方法具體有如下缺 欠
1. 當所分析導聯(lián)受到干擾，而其他導聯(lián)信號質(zhì)量較好時，仍會產(chǎn)生 錯誤分析結(jié)果；
2. 對于噪聲信號，單導信號分析多采用噪聲抑制方法，然后進行強 制分析，而噪聲抑制方法容易將某些干擾信號變換成偽QRS波，導致后續(xù) 分析錯誤；
3. 當各通道信號質(zhì)量動態(tài)變化，要想獲得可靠的分析結(jié)果，用戶需自 行頻繁的切換分析導聯(lián)；
4. 對于某些特殊的心電波形，可能存在某些導聯(lián)上室性早搏正?；?的現(xiàn)象，導致單導分析方法無法進行對應報警。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的就是提供一種基于多導同步心電信號處理方法及 裝置，同時使用多個導聯(lián)進行心電信號采集，對多個導聯(lián)進行分析。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種基于多導同步心電信號處理方法， 包括以下步驟
Al、分別采集每個導聯(lián)通道的心電信號，得到每個導聯(lián)通道的心電信 號數(shù)據(jù)，每有一個新的采集數(shù)據(jù)則執(zhí)行以下步驟；
Bl、根據(jù)心電信號數(shù)據(jù)計算每個導聯(lián)通道的質(zhì)量判斷指標； Cl、根據(jù)質(zhì)量判斷指標進行導聯(lián)優(yōu)選；
Dl 、根據(jù)心電信號數(shù)據(jù)對每個單導聯(lián)通道或至少對優(yōu)選導聯(lián)通道進行 QRS波識別和分類；
El、對優(yōu)選導聯(lián)通道的QRS波識別和分類結(jié)果進行組合判斷，形成組
合檢測結(jié)果。
所述步驟Bl中所述的質(zhì)量判斷指標包括第一基線漂移判斷指標、高頻 噪聲判斷指標、QRS幅度判斷指標、第二基線漂移判斷指標和信號過小判 斷指標，所述第一基線漂移判斷指標用于判斷低頻干擾，所述第二基線漂 移判斷指標用于判斷低頻干擾和不規(guī)則干擾，所述高頻噪聲判斷指標用于 判斷高頻噪聲，所述QRS幅度判斷指標用于識別QRS幅度的高度，所述信 號過小判斷指標用于判斷信號是否過小。
其中，所述步驟C1包括以下步驟
Cll、在未脫落的每個有效導聯(lián)中，査找出其信號過小判斷指標大于第 一設定閾值且高頻噪聲判斷指標小于第二設定閾值的導聯(lián)作為第一級優(yōu)選 導聯(lián)。
當步驟Cll中找出的第一級優(yōu)選導聯(lián)的數(shù)量大于1時執(zhí)行以下步驟
C12、在第一級優(yōu)選導聯(lián)中，査找出其主導波形在0.6 3.5mv、最近 檢出的QRS幅度判斷指標在0. 5 4. 5mv間、QRS幅度判斷指標在0. 5mv以 上、第二基線漂移指標在2. 5mv以下，且在規(guī)定時間內(nèi)有QRS波檢出的導
聯(lián)作為第二級優(yōu)選導聯(lián)。
當步驟C12中找出的第二級優(yōu)選導聯(lián)的數(shù)量大于1時執(zhí)行以下步驟 C13、在第二級優(yōu)選導聯(lián)中，查找出其高頻噪聲判斷指標與主導波形幅
度比小于]./3，且高頻噪聲判斷指標小于0. 5mv，主導波形幅度大于0. 5mv
的導聯(lián)；
C14、在步驟C13找出的導聯(lián)中，查找出其第一基線漂移判斷指標小于 L25mv、第二基線漂移判斷指標小于lmv，且不存在基線漂移延時的導聯(lián) 作為第三級優(yōu)選導聯(lián)。
在步驟El之前和步驟Cl之后還包括判斷優(yōu)選導聯(lián)通道數(shù)量的步驟。對于僅有一個優(yōu)選導聯(lián)通道，則所述步驟El包括以下步驟 Elll、處理前次采樣遺留的QRS波；
E112、將該優(yōu)選導聯(lián)通道檢出的QRS波作為組合檢測結(jié)果。
如果有兩個優(yōu)選導聯(lián)通道，則所述步驟E1包括以下步驟
E121、處理前次采樣遺留的QRS波；
E122、讀取下一組兩個優(yōu)選導聯(lián)通道中待處理的QRS波；
E123、若兩個通道都有待處理的QRS波，則執(zhí)行步驟E124，若只有一 個優(yōu)選導聯(lián)通道有待處理的QRS波，則執(zhí)行步驟E126;
E124、判斷兩通道的QRS波的位置差是否小于匹配窗，若是，則認為 是一個有效的QRS波，并以兩通道檢出的QRS位置均值作為組合檢測結(jié)果， 而后按步驟E125判斷QRS波檢測類型，否則，將兩通道中檢出時間較近 的QRS波作為當前待處理的QRS波，轉(zhuǎn)向步驟E126;
E125、若兩通道的QRS波在步驟Dl中的分類相同，則設置該分類為 該QRS波的類型；若兩通道的QRS波在步驟Dl中的分類不同，若被判定為 室性波形的導聯(lián)存在高頻噪聲或低頻噪聲大于第三設定閾值的情況，則該 QRS波類型為正常，否則，該QRS波類型為室性波形；
E126、判斷當前待處理的QRS波與當前采樣時間末的距離是否小于第 一設定時間，若是，則將該QRS波計入緩沖區(qū)，延遲到下個采樣時間處理， 否則執(zhí)行步驟E127;
E127、判斷當前待處理的QRS波與其前一個組合檢出的QRS波的距離 是否小于第一設定時間，若是，則認為所述當前待處理的QRS波無效，如 果大于或等于第一設定時間，則執(zhí)行步驟E128;
E128、判斷所述當前待處理的QRS波與其前一個組合檢出的QRS波的
距離是否大于第一設定時間且小于第二設定時間，如果是，則執(zhí)行步驟 E129，否則執(zhí)行步驟E130;
E129、檢測另一導聯(lián)對應位置信號幅度變化，并在該信號幅度變化大 于第四設定閾值時認為所述當前QRS波有效并記錄其位置和類型，在該信 號幅度變化小于或等于第四設定閾值時認為所述當前QRS波無效；
E130、檢測另一導聯(lián)對應位置信號幅度變化，并在該信號幅度變化大 于第五設定閾值時認為所述當前QRS波有效并記錄其位置和類型，在該信 號幅度變化小于或等于第五設定閾值時認為所述當前QRS波無效。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供一種基于多導同步心電信號處理裝置， 包括采集單元，用于分別采集每個導聯(lián)通道的心電信號，得到每個導聯(lián)通 道的心電信號數(shù)據(jù)；
質(zhì)量判斷指標生成單元，用于根據(jù)心電信號數(shù)據(jù)計算每個導聯(lián)通道的 質(zhì)量判斷指標；
優(yōu)選執(zhí)行單元，用于根據(jù)質(zhì)量判斷指標進行導聯(lián)優(yōu)選；
QRS波識別和分類單元，用于根據(jù)心電信號數(shù)據(jù)對每個單導聯(lián)通道或 至少對優(yōu)選導聯(lián)通道進行QRS波識別和分類；
組合判斷單元，用于對優(yōu)選導聯(lián)通道的QRS波識別和分類結(jié)果進行組
合判斷，形成組合檢測結(jié)果。 本發(fā)明的有益效果是
本發(fā)明通過計算各導聯(lián)通道的質(zhì)量判斷指標，并通過質(zhì)量判斷指標來
進行導聯(lián)通道的優(yōu)選，并對優(yōu)選導聯(lián)通道的QRS識別和分類結(jié)果進行組合 判斷，形成組合檢測結(jié)果輸出，從而實現(xiàn)了在比較復雜的臨床應用環(huán)境中 實現(xiàn)心電信號的有效提取，得到病人更為可靠的心律失常分析信息。對于 長時間的患者監(jiān)護，不同導聯(lián)的信號質(zhì)量可能不斷發(fā)生動態(tài)變化，本發(fā)明 在每采集到一個心電信號數(shù)據(jù)，即進行一次上述運算，可跟蹤信號質(zhì)量的 動態(tài)變化，動態(tài)切換優(yōu)選導聯(lián)進行心電信號的有效提取。
本發(fā)明根據(jù)采集的心電信號數(shù)據(jù)，計算出適合的質(zhì)量判斷指標，并進 行三次優(yōu)選，遺棄了有干擾和基線漂移較大的通道的心電信號，保證所切 換的優(yōu)選導聯(lián)數(shù)據(jù)更加可靠。
本發(fā)明對不同優(yōu)選導聯(lián)情況設計不同的處理，使得到的組合結(jié)果更加 可靠、準確。

圖i為本發(fā)明一種實施例的流程圖2為本發(fā)明另一種實施例的流程圖3為本發(fā)明質(zhì)量判斷指標一種實施例的生成流程圖4為本發(fā)明導聯(lián)優(yōu)選的一種實施例的流程圖5為本發(fā)明對優(yōu)選導聯(lián)進行組合判斷的一種實施例的只有一個優(yōu)選 通道的流程圖6為本發(fā)明對優(yōu)選導聯(lián)進行組合判斷的一種實施例的有兩個優(yōu)選通 道的流程圖7為本發(fā)明一種實施例的結(jié)構(gòu)方框圖8為本發(fā)明優(yōu)選執(zhí)行單元一種實施例的結(jié)構(gòu)方框圖；圖9為本發(fā)明組合判斷單元一種實施例的結(jié)構(gòu)方框圖。
具體實施方式
本發(fā)明的特征及優(yōu)點將通過實施例結(jié)合附圖進行詳細說明。 本發(fā)明提出一種多導同步信號組合的心電處理方法，通過動態(tài)跟蹤各
導聯(lián)信號質(zhì)量的變化，優(yōu)選信號質(zhì)量較好的導聯(lián)進行分析，用于提高同步
多導心電信號心律失常分析結(jié)果的可靠性。信號處理過程如圖1所示。
分別對每個導聯(lián)通道的心電信號進行信號采集，得到原始心電信號數(shù)
據(jù)，采樣間隔可以是l秒，每檢測到有新的采樣數(shù)據(jù)，則執(zhí)行一次以下步
驟
在步驟Sll，對原始心電信號數(shù)據(jù)進行預處理得到預處理后的心電信 號數(shù)據(jù)。
預處理是指對用于QRS波檢測的通道進行濾波處理，包括帶通濾波、
差分、移動窗口積分。具體如下
1. 帶通濾波處理通過如下低通及高通濾波函數(shù)實現(xiàn)， 低通差分公式
y(n) = 2y(n-l) — y(n-2) + x(n) + 2x(n-6) + x(n-12) 其中，x表示原始的ECG (心電)數(shù)據(jù)，y表示低通濾波后數(shù)據(jù)，n表 示第幾個數(shù)據(jù)點。 高通差分公式
y(n) = x(n-16) —x(n—17) + y(n-1) - (x (n) —x (n—32))/32 其中，x表示原始ECG低通濾波數(shù)據(jù)，y表示原始ECG帶通濾波后數(shù) 據(jù)，n表示第幾個數(shù)點。
2. 差分處理
通過差分公式y(tǒng)(n) = (x(n) -x(n-4))*2 + x(n-1) + x(n-3)進行差 分處理，差分的作用是提取斜率信息，其中，x表示差分前數(shù)據(jù)，可以為 原始的ECG數(shù)據(jù)、原始ECG低通濾波后數(shù)據(jù)、原始ECG帶通濾波后數(shù)據(jù)；y 表示差分后數(shù)據(jù)，對應上述x分別有原始ECG差分后數(shù)據(jù)、低通ECG差分、 帶通ECG差分，n表示第幾個數(shù)據(jù)點。
3. 移動窗口平方積分對差分后信號取平方，而后按如下公式處理 積分公式y(tǒng)(n) 二 (x(n-(N-1)) + x(n-(N-2)) + ... + x(n))/N 其中，x表示帶通ECG差分數(shù)據(jù)，y表示移動窗口平方積分數(shù)據(jù)，N表
示窗口大小值，n表示第幾個數(shù)據(jù)點。在步驟S12，根據(jù)所采集的原始心電信號數(shù)據(jù)，生成各個導聯(lián)的信號 質(zhì)量判斷指標。對經(jīng)過步驟S11處理的信號進行波形分析，得到質(zhì)量判斷 指標，包括第一基線漂移判斷指標、第二基線漂移判斷指標、高頻噪聲判
斷指標、QRS幅度判斷指標、信號幅度過小判斷指標。所述第一基線漂移
判斷指標用于判斷低頻干擾，所述第二基線漂移判斷指標用于判斷低頻干
擾和不規(guī)則干擾，所述高頻噪聲判斷指標用于判斷高頻噪聲，所述QRS幅 度判斷指標用于識別QRS幅度的高度，所述信號過小判斷指標用于判斷信 號是否過小。對于每一導聯(lián)通道，所述第一基線漂移判斷指標、高頻噪聲 判斷指標、QRS幅度判斷指標、第二基線漂移判斷指標和信號過小判斷指 標的生成如圖3所示，包括以下步驟
A2、對所采集的最近一定時間段內(nèi)的該導聯(lián)通道的原始心電信號數(shù)據(jù) 進行分組，統(tǒng)計每組的最大值、最小值和窗高，所述每組的窗高為該組的 最大值減去最小值。
B2、對由每組的最小值組成的最小值集合進行最大值濾波(例如3點 或5點濾波方法)后，將最近一定時間段內(nèi)濾波后最小值的幅度變化的最 大值(即濾波后最小值集合中的最大值減去最小值)作為第二基線漂移判 斷指標。
C2、查找最近一定時間段內(nèi)的最小窗高值，并將所述最小窗高值作為 高頻噪聲判斷指標。
D2、査找最近一定時間段內(nèi)的最大窗高值，并將所述最大窗高值作為 QRS幅度判斷指標。
E2、根據(jù)原始心電信號的數(shù)據(jù)檢測QRS波，査找每個QRS波的起點， 檢測最近若干QRS波起點的波動值，所述波動值為若干QRS波起點中的最 大值減去最小值，并將所述波動值作為第一基線漂移判斷指標；QRS波的 檢測方法如下心電信號經(jīng)過帶通濾波與差分積分處理后，首先在積分信 號中檢測局部最大值，在該最大值超過檢測閾值的情況下，檢測與之對應 的QRS波的位置和最大斜率等特征參數(shù)，再利用一些準則對其進行判斷， 看其是否符合QRS波的條件，如果符合，就檢測到一個QRS波，并進行參 數(shù)的更新；否則就認為當前的峰為噪聲峰。目前QRS波檢測技術(shù)屬于較成 熟技術(shù)，這里不詳細說明。然后以檢測的R峰處的最大斜率值1/8 (也可 以是其它值)為閾值，在R波前一段時間(例如200ms或其它時間)內(nèi)搜 索連續(xù)五點小于閾值的點作為該QRS波的起點，檢測最近若干個(例如4個或5個)QRS波的起點，并計算這幾個起點的電位水平的最大幅度值， 將該值作為第二基線漂移判斷指標。
F2、對原始心電信號的數(shù)據(jù)進行濾波，對濾波后最近一定時間段內(nèi)的
所述數(shù)據(jù)進行分組，統(tǒng)計每組的最大值、最小值和窗高，所述每組的窗高 為該組的最大值減去最小值，査找最近指定時間內(nèi)的最大窗高值，并將所 述最大窗高值作為信號過小判斷指標。
上述步驟中，可以通過時間分割窗來對數(shù)據(jù)序列進行分組，也可以通 過滑動窗在數(shù)據(jù)序列上移動而對數(shù)據(jù)序列進行分組。 一定時間段可以取值 為2秒或3秒，時間分割窗可以采用200毫秒的時間窗。
這些指標用于對信號質(zhì)量進行聯(lián)合判斷，作為多導聯(lián)優(yōu)選分析的依 據(jù)。然后根據(jù)這些指標執(zhí)行步驟S13。
在步驟S13，根據(jù)步驟S12中生成的質(zhì)量判斷指標，聯(lián)合判斷各通道 信號有效性、噪聲、信號丟失情況和QRS幅度，進行導聯(lián)優(yōu)選。導聯(lián)優(yōu)選 是為了從多路信號中選擇出質(zhì)量較好的導聯(lián)進行分析處理。優(yōu)選結(jié)果是最 多保留兩個優(yōu)選導聯(lián)，通過信號有效性、噪聲、信號丟失進行優(yōu)選，同時 設定組合結(jié)果分析狀態(tài)，剔出判定為信號無效、噪聲過大、信號丟失的導 聯(lián)，保留其余導聯(lián)，若結(jié)果無優(yōu)選的導聯(lián)，則進行對應的報警提示，若所 有導聯(lián)都不能滿足要求，則進行相應的報警。在優(yōu)選出導聯(lián)后執(zhí)行步驟 S14。
在步驟S14，對優(yōu)選導聯(lián)的信號進行分析。對各優(yōu)選導聯(lián)進行單導的 QRS識別，并采用模板匹配的方法，對QRS進行初步的分類。
單導信號分析目前已有大量文獻描述，這里給出其中一種方案的簡要
描述
1. 使用步驟Sll中生成的平方積分信號，檢測信號峰值，當峰值超
過預定閾值，則認為有新的QRS波檢出，繼續(xù)后面判斷過程，否則返回。
2. 若有新的峰值檢出，在步驟Sll中生成的差分信號上對應臨域內(nèi) 查找最大差分值，作為QRS峰值，以該峰值的l/8為閾值，向前及向后搜 索連續(xù)5點過該閾值點，作為峰值的起點和終點，計算峰值高度、寬度。
3. 若新檢出QRS寬度小于10ms，認為檢出的QRS無效；若新檢出 QRS波與前一檢出的QRS距離小于生理的不應期150ms，認為檢出的QRS 無效。若新檢測出的QRS波有效，則繼續(xù)后面判斷，否則返回。
4. 若前面判斷為有效QRS波檢出，采用模板匹配方法進行QRS歸類。模板匹配方法是依據(jù)已檢測的QRS來制作QRS模板，基本方法為當無QRS 模板時，直接使用新檢出的QRS作為模板，這里最多可形成五個模板，當 模板形成后，新檢出的QRS波與之進行比較，當比較結(jié)果在一定誤差范圍 內(nèi)，認為新檢出QRS屬于該類，如無匹配模板，則刪除最近60個QRS分類 時使用次數(shù)最少的模板，將該新檢出的波形保存至該模板中，作為新模版。 依據(jù)各模板的寬度、幅度、最近使用次數(shù)，確定模板中的主導模板；
5.依據(jù)上一步驟中的匹配分類結(jié)果，判斷新檢出QRS的分類是屬于 異常的室性心搏還是正常。
在步驟S15，根據(jù)優(yōu)選出的導聯(lián)，進行優(yōu)選導聯(lián)的動態(tài)切換，并根據(jù) 步驟S14中對各優(yōu)選導聯(lián)的識別和分類進行多導分析結(jié)果組合，形成組合 檢測分類結(jié)果提供給后續(xù)部分。例如根據(jù)步驟S15輸出的QRS檢測分類結(jié) 果，進行如下心率計算、心律失常分析、ST偏移等計算。
A. 心率計算取步驟S15中檢出的最近12個檢出的QRS波，計算平均
RR間期，折算為心率值；
B. 心律失常分析取步驟S15中檢出的最近QRS分類序列，分析正常
波形與室性波形出現(xiàn)的序列，進行對應的心律失常判斷，如若為正常波形 與室性波形交替出現(xiàn)，則判定為二聯(lián)律。也可結(jié)合臨床上其他室性心律失 常的定義進行對應的判斷；
C. ST偏移計算選擇最近10秒內(nèi)出現(xiàn)的正常QRS波形，計算對應 QRS波等電位點和ST偏移測量點間的偏差。
在另一實施例中，對單導聯(lián)分析時，除了對優(yōu)選的單導聯(lián)進行分析， 還可以對所有的單導聯(lián)進行分析，該實施例的流程如圖2所示，包括以下 步驟
在步驟S21，對各單導聯(lián)的信號進行預處理。預處理方法可以與圖1 中的實施例相同，然后執(zhí)行步驟S22。
在步驟S22，對各單導聯(lián)的信號進行分析。對所有導聯(lián)進行單導的QRS 識別，并采用模板匹配的方法，對QRS進行初步的分類，然后執(zhí)行步驟S23。
在步驟S23，根據(jù)原始心電信號，生成各個導聯(lián)的信號質(zhì)量判斷指標， 其中第一基線漂移判斷指標的生成可以采用步驟S22中的分析，檢測出QRS 波，通過檢測QRS起點變化水平，可以得到相關(guān)值作為第一基線漂移判斷 指標。質(zhì)量判斷指標生成后執(zhí)行步驟S24。在步驟S24，根據(jù)步驟S23中生成的質(zhì)量判斷指標，聯(lián)合判斷各通道 信號有效性、噪聲、信號丟失情況和QRS幅度，進行導聯(lián)優(yōu)選，然后執(zhí)行 步驟S25。
在步驟S25，根據(jù)優(yōu)選出的導聯(lián)，進行優(yōu)選導聯(lián)的動態(tài)切換，并根據(jù) 步驟S22中對各優(yōu)選導聯(lián)的識別和分類進行多導分析結(jié)果組合，形成組合 檢測分類結(jié)果提供給后續(xù)部分。
上述步驟中進行導聯(lián)優(yōu)選的一種方案如圖4所示，包括以下步驟
在步驟S101，首先判斷所有導聯(lián)信號是否丟失，若信號全部脫落或處 于校準模式，則判定不可分析，即信號是無效的，則執(zhí)行步驟S102，進行 輸出信號無效報警；如果還有有效信號，則執(zhí)行步驟S103。
在步驟S103，判斷是否所有有效導聯(lián)信號都判斷為信號幅度過小，信 號過小判斷指標反映出在指定時間段內(nèi)的信號幅度變化情況，若在指定時 間段內(nèi)信號過小判斷指標小于第一設定閾值(第一設定閾值可以是一個經(jīng) 驗值)，則認為該通道的信號過小，如果除脫落導聯(lián)外所有導聯(lián)都被判定為 信號過小，則不能夠用于后續(xù)分析，執(zhí)行步驟S104，進行輸出信號幅度過 小報警；對于在指定時間段內(nèi)信號過小判斷指標大于指定閾值的通道，則 執(zhí)行步驟S105。
在步驟S105，判斷是否這些通道的信號噪音過大，各導聯(lián)對應的高頻 噪聲判斷指標反映出高頻噪聲的強度情況，將每個導聯(lián)的高頻噪聲判斷指 標與第二設定閾值(第二設定閾值可以是一個經(jīng)驗值)進行比較，如果大 于第二設定閾值，則判定噪聲過大，若除脫落導聯(lián)、信號過小導聯(lián)外都被 判定為噪聲過大，則執(zhí)行步驟S106，進行噪聲報警，不再進行分析。對于 高頻噪聲判斷指標小于第二設定閾值的通道，則執(zhí)行步驟S107。
在步驟S107，將符合信號過小判斷和噪音判斷的通道選出來作為第一 級優(yōu)選導聯(lián)，然后執(zhí)行步驟S108。
在步驟S108，判斷優(yōu)選導聯(lián)通道的數(shù)量是否大于l，如果是，則執(zhí)行 步驟S109，否則對選出的優(yōu)選導聯(lián)通道進行切換處理。
在步驟S109，對第一級優(yōu)選導聯(lián)進行再次優(yōu)選，篩選原則為該導聯(lián) 通道的主導波形(即代表心電波主要特征的波形)在0.6 3.5mv、最近檢 出的QRS幅度判斷指標在0. 5 4. 5mv間、最近一段時間內(nèi)(例如2秒內(nèi)) 的QRS幅度判斷指標在0. 5mv以上、第二基線漂移指標在2. 5mv以下，且 在規(guī)定時間內(nèi)有QRS波檢出，將這些導聯(lián)作為第二級優(yōu)選導聯(lián)，然后執(zhí)行步驟SllO。本步驟中的數(shù)值或數(shù)值范圍也可以根據(jù)具體情況設為其它值。
在步驟SllO，判斷優(yōu)選導聯(lián)通道的數(shù)量是否大于l，如果是，則執(zhí)行 步驟Slll，否則對選出的優(yōu)選導聯(lián)通道進行切換處理。
在步驟Slll，對第二級優(yōu)選導聯(lián)進行第三級優(yōu)選，篩選原則為査找 出其高頻噪聲判斷指標與主導波形幅度比小于1/3，且高頻噪聲判斷指標
小于0. 5mv，主導波形幅度大于0. 5mv的導聯(lián)；若存在滿足前述條件的導 聯(lián)，在幅度優(yōu)選的基礎上進一步判斷基線，即查找出其第一基線漂移判斷 指標小于1.25mv、第二基線漂移判斷指標小于lmv，且不存在基線漂移延 時的導聯(lián)，將這些導聯(lián)作為第三級優(yōu)選導聯(lián)，否則對選出的優(yōu)選導聯(lián)通道 進行切換處理。本步驟中的數(shù)值或數(shù)值范圍也可以根據(jù)具體情況設為其它 值。
如果第三級優(yōu)選導聯(lián)數(shù)量仍然大于2時，則僅選擇最先優(yōu)選的導聯(lián)為 優(yōu)選導聯(lián)；若其中第一基線漂移判斷指標較大的導聯(lián)基線漂移幅度大于 1.25mv，則僅選擇其中基線漂移幅度較小的導聯(lián)。
在優(yōu)選的實施例中，進行優(yōu)選導聯(lián)切換時，還通過以下步驟對前面優(yōu) 選結(jié)果進一步判斷
1. 若優(yōu)選結(jié)果僅有一個導聯(lián)，且該導聯(lián)超過一定時限無QRS檢出，則
強制為第一級優(yōu)選導聯(lián)中最先優(yōu)選出的兩個為優(yōu)選導聯(lián)；
2. 若前次優(yōu)選和本次優(yōu)選結(jié)果均為一個導聯(lián)，且優(yōu)選導聯(lián)不同，則強
制前次優(yōu)選出的導聯(lián)和本次優(yōu)選出的導聯(lián)為兩個優(yōu)選導聯(lián)。
上述步驟中對優(yōu)選導聯(lián)進行分析結(jié)果組合的一種實施例流程如圖5、 6 所示，包括以下步驟
在步驟S201，判斷當前是否僅有一個優(yōu)選的導聯(lián)，若是，則執(zhí)行步驟 S202，如果有兩個優(yōu)選的導聯(lián)，則轉(zhuǎn)向步驟S204。
在步驟202，査找前次采樣(例如前l(fā)秒鐘)是否有遺留的QRS波未被處 理，若有，則將其歸入本次采樣(例如歸入本秒鐘)，然后執(zhí)行步驟S203， 進行該導聯(lián)識別的QRS結(jié)果的逐個處理。處理過程中，每次判斷待處理QRS 波與前一QRS間的距離，若大于指定閾值(指定閾值例如為生理的不應期 150ms)，則認為是有效的QRS波，該QRS位置和類型作為組合的判斷結(jié)果。 若當前有兩個優(yōu)選的導聯(lián)通道則按如下處理過程進行，如圖6所示 在步驟S204，查找前次采樣(例如前l(fā)秒鐘)是否有遺留的QRS波未被 處理，若有，則將其歸入本次采樣(例如歸入本秒鐘)；然后執(zhí)行步驟S205。在步驟S205，讀取兩優(yōu)選通道下一組待處理的QRS波，若兩通道均有QRS 未被處理，則執(zhí)行步驟S206，否則執(zhí)行步驟S214。
在步驟S206，判斷兩通道檢出的待處理QRS的位置差是否小于匹配窗 (例如150ms)，若是，則認為是一個有效的QRS波，執(zhí)行步驟S207，以兩通 道檢出QRS位置均值作為組合檢測結(jié)果，而后執(zhí)行步驟S208，否則將兩通道 中檢出時間較近的QRS波作為當前待處理的QRS波，并轉(zhuǎn)向步驟S215。
在步驟S208，判斷兩個通道的QRS分類結(jié)果(正常波形或室性波形)是 否相同，若是，則執(zhí)行步驟S209，設置該QRS波類型為該類型；若兩個通道 的QRS分類結(jié)果不同，則執(zhí)行步驟S210，結(jié)合上述步驟中的信號質(zhì)量判斷結(jié) 果，執(zhí)行步驟S211，判斷被判定為室性波形的導聯(lián)存在高頻或低頻噪聲是 否大于第三設定閾值(例如QRS幅度的1/4)，若是則執(zhí)行步驟S212，將該QRS 類型設置為正常，否則執(zhí)行步驟S213，將該QRS類型判定為室性波形。
在步驟S214，判斷是否其中一個通道存在QRS波的情況，若是則執(zhí)行步 驟S215;如果所有通道都不存在QRS波，則結(jié)束。
在步驟S215，判斷當前待處理的QRS波與當前采樣時間末的距離是否小 于第一設定時間(例如150ms)，若是則執(zhí)行步驟S216，否則執(zhí)行步驟S217， 本步驟中，當前待處理的QRS波可能是兩個優(yōu)選通道中的當前的QRS波，也 可能是兩個優(yōu)選通道中前次采樣時間遺留的QRS波。
在步驟S216，將該波形記入緩沖區(qū)，延遲到下次采樣(例如下l秒)處理。
在步驟S217，判斷該當前待處理的QRS波與其前一個組合(即前次采樣) 檢出的QRS的距離是否小于第一設定時間(例如150ms)，若是則執(zhí)行步驟 S218，認為無效，不做處理；否則執(zhí)行步驟S219。
在步驟S219，判斷該當前待處理的QRS波與其前一個組合檢出的QRS距 離是否大于第一設定時間(例如150ms)且小于第二設定時間(例如400ms)， 若是，則執(zhí)行步驟S220，否則執(zhí)行步驟S223。
在步驟S220，檢測另一通道對應位置左右80ms內(nèi)濾波后信號的幅度變 化，在步驟S221中，判斷該幅度變化值是否大于第四設定閾值(第四設定 閾值可以設為該通道前一檢出QRS波幅度的3/4)，若是，則執(zhí)行步驟S222， 認為該待處理的QRS波是有效的QRS波，QRS類型設置為對應通道的分類結(jié) 果，否則，認為是無效類型。在步驟S223，對于該當前待處理的QRS波與其前一個組合檢出的QRS距 離大于或等于第二設定時間(例如400ms)的情況，則檢測另一通道對應位 置左右80ms內(nèi)濾波后信號的幅度變化，在步驟S224中判斷該幅度變化值是 否大于第五設定閾值(第五設定閾值可以設為該通道前一檢出QRS波幅度的 1/2)，若是，則執(zhí)行步驟S225，認為是有效的QRS波，QRS類型設置為對應 通道的分類結(jié)果，否則，認為是無效類型。
根據(jù)以上方法的裝置如圖7所示，包括采集單元、預處理單元、質(zhì)量判 斷指標生成單元、QRS波識別和分類單元、優(yōu)選執(zhí)行單元和組合判斷單元， 采集單元用于分別采集每個導聯(lián)通道的心電信號，得到每個導聯(lián)通道的心 電信號數(shù)據(jù)，還可以通過預處理單元對心電信號數(shù)據(jù)進行濾波、差分、積 分等預處理，得到預處理后的心電信號數(shù)據(jù)；質(zhì)量判斷指標生成單元與采 集單元相連，用于根據(jù)原始心電信號數(shù)據(jù)計算每個導聯(lián)通道的質(zhì)量判斷指 標；QRS波識別和分類單元與預處理單元相連，用于根據(jù)預處理后心電信號 數(shù)據(jù)對每個單導聯(lián)通道或至少對優(yōu)選導聯(lián)通道進行QRS波識別和分類，當只 需要對優(yōu)選導聯(lián)通道進行QRS波識別和分類時，QRS波識別和分類單元還需 要與優(yōu)選執(zhí)行單元相連(圖7中未表示出)，獲取優(yōu)選執(zhí)行單元輸出的導聯(lián) 優(yōu)選結(jié)果，然后對優(yōu)選的導聯(lián)通道進行QRS波識別和分類；優(yōu)選執(zhí)行單元與 質(zhì)量判斷指標生成單元相連，用于根據(jù)質(zhì)量判斷指標進行導聯(lián)優(yōu)選；組合 判斷單元分別與優(yōu)選執(zhí)行單元和QRS波識別和分類單元相連，用于對優(yōu)選導 聯(lián)通道的QRS波識別和分類結(jié)果進行組合判斷，其根據(jù)優(yōu)選執(zhí)行單元輸出的 導聯(lián)優(yōu)選結(jié)果和QRS波識別和分類單元輸出的單導的QRS波識別和分類結(jié)
果，經(jīng)過上述方法處理后形成組合檢測結(jié)果。
其中，質(zhì)量判斷指標生成單元包括分組統(tǒng)計子單元以及各質(zhì)量判斷 指標生成子單元，各質(zhì)量判斷指標生成單元包括第一基線漂移判斷指標生 成子單元、高頻噪聲判斷指標生成子單元、QRS幅度判斷指標生成子單元、 第二基線漂移判斷指標生成子單元和信號過小判斷指標生成子單元。分組 統(tǒng)計子單元用于對采集單元所采集的一定時間段內(nèi)的該導聯(lián)通道的原始心 電信號數(shù)據(jù)進行分組，統(tǒng)計每組的最大值、最小值和窗高，所述每組的窗 高為該組的最大值減去最小值；第二基線漂移判斷指標生成子單元用于對 由每組的最小值組成的最小值集合迸行最大值濾波后，將所述最小值集合 的幅度變化作為第二基線漂移判斷指標；高頻噪聲判斷指標生成子單元用于查找一定時間段內(nèi)的最小窗高值，并將所述最小窗高值作為高頻噪聲判 斷指標；QRS幅度判斷指標生成子單元用于查找一定時間段內(nèi)的最大窗高
值，并將所述最大窗高值作為QRS幅度判斷指標；第一基線漂移判斷指標 生成子單元用于根據(jù)原始心電信號的數(shù)據(jù)檢測QRS波，査找每個QRS波的 起點，檢測最近若干QRS波起點的波動值，所述波動值為若干QRS波起點 中的最大值減去最小值，并將所述波動值作為第一基線漂移判斷指標；信 號過小判斷指標生成子單元，用于對原始心電信號的數(shù)據(jù)進行濾波，對濾 波后一定時間段內(nèi)的所述數(shù)據(jù)進行分組，統(tǒng)計每組的最大值、最小值和窗 高，所述每組的窗高為該組的最大值減去最小值，査找最近指定時間內(nèi)的 最大窗高值，并將所述最大窗高值作為信號過小判斷指標。
所述優(yōu)選執(zhí)行單元的結(jié)構(gòu)如圖8所示，具體包括第一級優(yōu)選執(zhí)行子單 元、第二級優(yōu)選執(zhí)行子單元和第三級優(yōu)選執(zhí)行子單元。所述第一級優(yōu)選執(zhí) 行子單元在未脫落的每個有效導聯(lián)中，査找出其信號過小判斷指標大于第 一設定閾值且高頻噪聲判斷指標小于第二設定閾值的導聯(lián)作為第一級優(yōu)選 導聯(lián)。所述第二級優(yōu)選執(zhí)行子單元用于當找出的第一級優(yōu)選導聯(lián)的數(shù)量大 于1時，在第一級優(yōu)選導聯(lián)中，查找出其主導波形在0.6 3.5mv、最近檢 出的QRS幅度判斷指標在0. 5 4. 5mv間、第二基線漂移指標在0. 5mV以上、 第一基線漂移指標在2. 5mv以下，且在規(guī)定時間內(nèi)有QRS波檢出的導聯(lián)作 為第二級優(yōu)選導聯(lián)。所述第三級優(yōu)選執(zhí)行子單元用于當找出的第二級優(yōu)選 導聯(lián)的數(shù)量大于l時，在第二級優(yōu)選導聯(lián)中，査找出其高頻噪聲判斷指標 與主導波形幅度比小于1/3，且高頻噪聲判斷指標小于0. 5mv、主導波形幅 度大于0. 5mv的導聯(lián)，并在找出的導聯(lián)中査找出其第二基線漂移判斷指標 小于1. 25mv、第一基線漂移判斷指標小于lmv，且不存在基線漂移延時的 導聯(lián)作為第三級優(yōu)選導聯(lián)。
還可以包括用于對優(yōu)選導聯(lián)進一步優(yōu)化的優(yōu)化單元，所述優(yōu)化單元用 于當優(yōu)選結(jié)果僅有一個導聯(lián),且該導聯(lián)超過一定時限無QRS檢出，則強制 將第一級優(yōu)選導聯(lián)中最先優(yōu)選出的兩個規(guī)定為優(yōu)選導聯(lián)；當前次優(yōu)選和本 次優(yōu)選結(jié)果均為一個導聯(lián),且優(yōu)選導聯(lián)不同，則強制將前次優(yōu)選出的導聯(lián)和 本次優(yōu)選出的導聯(lián)規(guī)定為兩個優(yōu)選導聯(lián)。
所述組合判斷單元的結(jié)構(gòu)如圖9所示，包括用于判斷優(yōu)選導聯(lián)通道數(shù) 量的通道數(shù)判斷子單元、用于處理單優(yōu)選導聯(lián)的第一組合判斷單元和用于 處理兩優(yōu)選導聯(lián)的第二組合判斷單元，所述通道數(shù)判斷子單元根據(jù)判斷結(jié)果控制第一組合判斷單元工作或第二組合判斷單元工作。當通道數(shù)判斷子 單元的判斷結(jié)果是僅有一個優(yōu)選導聯(lián)通道時，所述第一組合判斷單元工作，
處理前次采樣遺留的QRS波，并將該優(yōu)選導聯(lián)通道檢出的QRS波作為組合 檢測結(jié)果。當通道數(shù)判斷子單元的判斷結(jié)果是有兩個優(yōu)選導聯(lián)通道時，所
述第二組合判斷單元工作。第二組合判斷單元還包括
處理子單元，其用于處理前次采樣遺留的QRS波；
讀取子單元，其用于讀取下一組兩個優(yōu)選導聯(lián)通道中待處理的QRS波；
QRS位置檢測子單元，其用于在兩個通道都有待處理的QRS波時判斷 兩通道的QRS波的位置差是否小于匹配窗，若是，則認為該QRS波是一個 有效的QRS波，并以兩通道檢出的QRS位置均值作為組合檢測結(jié)果；
QRS類型檢測子單元，其用于在QRS位置檢測子單元檢測出結(jié)果時， 判斷兩通道的QRS波分類是否相同，如果相同，則設置該分類為該QRS波 的類型;如果分類不同，若被判定為室性波形的導聯(lián)存在高頻噪聲或低頻噪 聲大于第三設定閾值的情況，則設置該QRS波類型為正常，否則，設置該 QRS波類型為室性波形；
第一判斷子單元，判斷當前待處理的QRS波與當前采樣時間末的距離 是否小于第一設定時間，若是，則將該QRS波計入緩沖區(qū)，延遲到下個采 樣時間處理；
第二判斷子單元，用于在第一判斷子單元的判斷結(jié)果是當前待處理的 QRS波與當前采樣時間末的距離大于或等于第一設定時間時，判斷該當前 待處理的QRS波與其前一個組合檢出的QRS波的距離是否小于第一設定時 間，若是，則認為該QRS波無效；
第三判斷子單元，用于在第二判斷子單元的判斷結(jié)果是該當前待處理 的QRS波與其前一個組合檢出的QRS波的距離大于或等于第一設定時間 時，判斷所述該當前待處理的QRS波與其前一個組合檢出的QRS波的距離 是否大于第一設定時間且小于第二設定時間；
第四判斷子單元，用于在第三判斷子單元的判斷結(jié)果是該當前待處理 QRS波與其前一個組合檢出的QRS波的距離大于第一設定時間且小于第二 設定時間時，檢測另一導聯(lián)對應位置信號幅度變化，并在該信號幅度變化 大于第四設定閾值時認為該QRS波有效并記錄其位置和類型，在該信號幅 度變化小于或等于第四設定閾值時認為該QRS波無效；
第五判斷子單元，用于在第三判斷子單元的判斷結(jié)果是該當前待處理的QRS波與其前一個組合檢出的QRS波的距離大于或等于第二設定時間 時，檢測另一導聯(lián)對應位置信號幅度變化，并在該信號幅度變化大于第五 設定閾值時認為該QRS波有效并記錄其位置和類型，在該信號幅度變化小 于或等于第五設定閾值時認為該QRS波無效。
以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實施方式對本發(fā)明所作的進一步詳細說 明，不能認定本發(fā)明的具體實施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬技術(shù) 領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若 干簡單推演或替換，例如根據(jù)實際情況進行數(shù)據(jù)替換，這些都應當視為屬 于本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1. 一種基于多導同步心電信號處理方法，其特征在于包括以下步驟A1、分別采集每個導聯(lián)通道的心電信號，得到每個導聯(lián)通道的心電信號數(shù)據(jù)，每有一個新的采集數(shù)據(jù)則執(zhí)行以下步驟；B1、根據(jù)最近一定時間段內(nèi)的心電信號數(shù)據(jù)計算每個導聯(lián)通道的質(zhì)量判斷指標；C1、根據(jù)質(zhì)量判斷指標進行導聯(lián)優(yōu)選；D1、根據(jù)心電信號數(shù)據(jù)對每個單導聯(lián)通道或至少對優(yōu)選導聯(lián)通道進行QRS波識別和分類；E1、對優(yōu)選導聯(lián)通道的QRS波識別和分類結(jié)果進行組合判斷，形成組合檢測結(jié)果。
2. 如權(quán)利要求1所述的基于多導同步心電信號處理方法，其特征在 于步驟Bl中所述的質(zhì)量判斷指標包括第一基線漂移判斷指標、高頻噪 聲判斷指標、QRS幅度判斷指標、第二基線漂移判斷指標和信號過小判斷 指標，所述第一基線漂移判斷指標用于判斷低頻干擾，所述第二基線漂移 判斷指標用于判斷低頻干擾和不規(guī)則干擾，所述高頻噪聲判斷指標用于判 斷高頻噪聲，所述QRS幅度判斷指標用于識別QRS幅度的高度，所述信號 過小判斷指標用于判斷信號是否過小。
3. 如權(quán)利要求2所述的基于多導同步心電信號處理方法，其特征在 于對于每一導聯(lián)通道，所述第一基線漂移判斷指標、高頻噪聲判斷指標、 QRS幅度判斷指標、第二基線漂移判斷指標和信號過小判斷指標的生成包 括以下步驟A2、對步驟A1所采集的最近一定時間段內(nèi)的該導聯(lián)通道的心電信號數(shù) 據(jù)進行分組，統(tǒng)計每組的最大值、最小值和窗高，所述每組的窗高為該組 的最大值減去最小值； ，B2、對由每組的最小值組成的最小值集合進行最大值濾波后，將該最 近一定時間段內(nèi)所述最小值的幅度變化的最大值作為第二基線漂移判斷 指標；C2、查找最近一定時間段內(nèi)的最小窗高值，并將所述最小窗高值作為 高頻噪聲判斷指標；D2、査找最近一定時間段內(nèi)的最大窗高值，并將所述最大窗高值作為 QRS幅度判斷指標；E2、根據(jù)心電信號的數(shù)據(jù)檢測QRS波，査找每個QRS波的起點，檢測 最近若干QRS波起點的波動值，所述波動值為若干QRS波起點中的最大值 減去最小值，并將所述波動值作為第一基線漂移判斷指標；F2、對心電信號的數(shù)據(jù)進行濾波，對濾波后最近一定時間段內(nèi)的所述 數(shù)據(jù)進行分組，統(tǒng)計每組的最大值、最小值和窗高，所述每組的窗高為該 組的最大值減去最小值，査找最近指定時間內(nèi)的最大窗高值，并將所述最 大窗高值作為信號過小判斷指標。
4. 如權(quán)利要求2所述的基于多導同步心電信號處理方法，其特征在 于所述步驟C1包括以下步驟Cll、在未脫落的每個有效導聯(lián)中，查找出其信號過小判斷指標大于 第一設定閾值且高頻噪聲判斷指標小于第二設定閾值的導聯(lián)作為第一級 優(yōu)選導聯(lián)。
5. 如權(quán)利要求4所述的基于多導同步心電信號處理方法，其特征在于當步驟Cll中找出的第一級優(yōu)選導聯(lián)的數(shù)量大于1時執(zhí)行以下步驟C12、在第一級優(yōu)選導聯(lián)中，查找出其主導波形在0.6 3.5mv、最近 檢出的QRS幅度判斷指標在0. 5 4, 5mv間、QRS幅度判斷指標在0. 5mv以 上、第二基線漂移指標在2. 5mv以下，且在規(guī)定時間內(nèi)有QRS波檢出的導 聯(lián)作為第二級優(yōu)選導聯(lián)。
6. 如權(quán)利要求5所述的基于多導同步心電信號處理方法，其特征在 于當步驟C12中找出的第二級優(yōu)選導聯(lián)的數(shù)量大于1時執(zhí)行以下步驟C13、在第二級優(yōu)選導聯(lián)中，查找出其高頻噪聲判斷指標與主導波形 幅度比小于1/3，且高頻噪聲判斷指標小于0. 5mv，主導波形幅度大于0. 5mv的導聯(lián)；C14、在步驟C13找出的導聯(lián)中，査找出其第一基線漂移判斷指標小 于1. 25mv、第二基線漂移判斷指標小于lmv，且不存在基線漂移延時的導 聯(lián)作為第三級優(yōu)選導聯(lián)。
7. 如權(quán)利要求6所述的基于多導同步心電信號處理方法，其特征在 于如果第三級優(yōu)選導聯(lián)數(shù)量仍然大于2時，則僅選擇最先優(yōu)選的導聯(lián)為 優(yōu)選導聯(lián)；若其中第一基線漂移判斷指標較大的導聯(lián)基線漂移幅度大于 1.25mv，則僅選擇其中基線漂移幅度較小的導聯(lián)。
8. 如權(quán)利要求7所述的基于多導同步心電信號處理方法，其特征在于還包括對優(yōu)選導聯(lián)進一步優(yōu)化的步驟，包括以下步驟若優(yōu)選結(jié)果僅有一個導聯(lián)，且該導聯(lián)超過一定時限無QRS檢出，則強制為第一級優(yōu)選導聯(lián)中最先優(yōu)選出的兩個為優(yōu)選導聯(lián)；若前次優(yōu)選和本次優(yōu)選結(jié)果均為一個導聯(lián)，且優(yōu)選導聯(lián)不同，則強制前次優(yōu)選出的導聯(lián)和本次優(yōu)選出的導聯(lián)為兩個優(yōu)選導聯(lián)。
9. 如權(quán)利要求1至8中任一項所述的基于多導同步心電信號處理方法，其特征在于在步驟El之前和步驟Cl之后還包括判斷優(yōu)選導聯(lián)通道數(shù)量的步驟。
10. 如權(quán)利要求9所述的基于多導同步心電信號處理方法，其特征在于對于僅有一個優(yōu)選導聯(lián)通道的情況，所述步驟E1包括以下步驟Elll、處理前次采樣遺留的QRS波；E112、將該優(yōu)選導聯(lián)通道檢出的QRS波作為組合檢測結(jié)果。
11. 如權(quán)利要求9所述的基于多導同步心電信號處理方法，其特征在于對于有兩個優(yōu)選導聯(lián)通道的情況，則所述步驟E1還包括以下步驟E121、處理前次采樣遺留的QRS波；E122、讀取下一組兩個優(yōu)選導聯(lián)通道中待處理的QRS波；E123、若兩個通道都有待處理的QRS波，則執(zhí)行步驟E124，若只有一 個優(yōu)選導聯(lián)通道有待處理的QRS波，則執(zhí)行步驟E126;E124、判斷兩通道的QRS波的位置差是否小于匹配窗，若是，則認為 是一個有效的QRS波，并以兩通道檢出的QRS位置均值作為組合檢測結(jié)果， 而后按步驟E125判斷QRS波檢測類型，否則，將兩通道中檢出時間較近 的QRS波作為當前待處理的QRS波，轉(zhuǎn)向步驟E126;E125、若兩通道的QRS波在步驟Dl中的分類相同，則設置該分類為 該QRS波的類型；若兩通道的QRS波在步驟Dl中的分類不同，若被判定為 室性波形的導聯(lián)存在高頻噪聲或低頻噪聲大于第三設定閾值的情況，則該 QRS波類型為正常，否則，該QRS波類型為室性波形；E126、判斷當前待處理的QRS波與當前采樣時間末的距離是否小于第 一設定時間，若是，則將該QRS波計入緩沖區(qū)，延遲到下個采樣時間處理， 否則執(zhí)行步驟E127;E127、判斷當前待處理的QRS波與其前一個組合檢出的QRS波的距離 是否小于第一設定時間，若是，則認為所述當前待處理的QRS波無效，如 果大于或等于第一設定時間，則執(zhí)行步驟E128;E128、判斷所述當前待處理的QRS波與其前一個組合檢出的QRS波的距離是否大于第一設定時間且小于第二設定時間，如果是，則執(zhí)行步驟E129，否則執(zhí)行步驟E130;E129、檢測另一導聯(lián)對應位置信號幅度變化，并在該信號幅度變化大 于第四設定閾值時認為所述當前QRS波有效并記錄其位置和類型，在該信 號幅度變化小于或等于第四設定閾值時認為所述當前QRS-波無效；E130、檢測另一導聯(lián)對應位置信號幅度變化，并在該信號幅度變化大 于第五設定閾值時認為所述當前QRS波有效并記錄其位置和類型，在該信 號幅度變化小于或等于第五設定閾值時認為所述當前QRS波無效。
12. 如權(quán)利要求1所述的基于多導同步心電信號處理方法，其特征在 于在步驟A1中還包括心電信號預處理步驟，所述步驟Dl中根據(jù)于處理 后的心電信號數(shù)據(jù)對每個單導聯(lián)通道或至少對優(yōu)選導聯(lián)通道進行QRS波識 別和分類。
13. —種基于多導同步心電信號處理裝置，其特征在于包括 采集單元，用于分別采集每個導聯(lián)通道的心電信號，得到每個導聯(lián)通道的心電信號數(shù)據(jù)；質(zhì)量判斷指標生成單元，用于根據(jù)心電信號數(shù)據(jù)計算每個導聯(lián)通道的 質(zhì)量判斷指標；優(yōu)選執(zhí)行單元，用于根據(jù)質(zhì)量判斷指標進行導聯(lián)優(yōu)選；QRS波識別和分類單元，用于根據(jù)心電信號數(shù)據(jù)對每個單導聯(lián)通道或 至少對優(yōu)選導聯(lián)通道進行QRS波識別和分類；組合判斷單元，用于對優(yōu)選導聯(lián)通道的QRS波識別和分類結(jié)果進行組 合判斷，形成組合檢測結(jié)果。
14. 如權(quán)利要求13所述的基于多導同步心電信號處理裝置，其特征 在于所述的質(zhì)量判斷指標包括第一基線漂移判斷指標、高頻噪聲判斷指 標、QRS幅度判斷指標、第二基線漂移判斷指標和信號過小判斷指標，所 述第一基線漂移判斷指標用于判斷低頻干擾，所述第二基線漂移判斷指標 用于判斷低頻干擾和不規(guī)則干擾，所述高頻噪聲判斷指標用于判斷高頻噪 聲，所述QRS幅度判斷指標用于識別QRS幅度的高度，所述信號過小判斷 指標用于判斷信號是否過小。
15. 如權(quán)利要求14所述的基于多導同步心電信號處理裝置，其特征在于所述質(zhì)量判斷指標生成單元包括分組統(tǒng)計子單元，用于對采集單元所采集的一定時間段內(nèi)的該導聯(lián)通 道的心電信號數(shù)據(jù)進行分組，統(tǒng)計每組的最大值、最小值和窗高，所述每組的窗高為該組的最大值減去最小值；第二基線漂移判斷指標生成子單元，用于對由每組的最小值組成的最 小值集合進行最大值濾波后，將該一定時間段內(nèi)所述最小值的幅度變化的 最大值作為第二基線漂移判斷指標；高頻噪聲判斷指標生成子單元，用于査找一定時間段內(nèi)的最小窗高 值，并將所述最小窗高值作為高頻噪聲判斷指標；QRS幅度判斷指標生成子單元，用于查找一定時間段內(nèi)的最大窗高值， 并將所述最大窗高值作為QRS幅度判斷指標；第一基線漂移判斷指標生成子單元，用于根據(jù)心電信號的數(shù)據(jù)檢測 QRS波，査找每個QRS波的起點，檢測最近若干QRS波起點的波動值，所 述波動值為若干QRS波起點中的最大值減去最小值，并將所述波動值作為 第一基線漂移判斷指標；信號過小判斷指標生成子單元，用于對心電信號的數(shù)據(jù)進行濾波，對 濾波后一定時間段內(nèi)的所述數(shù)據(jù)進行分組，統(tǒng)計每組的最大值、最小值和 窗高，所述每組的窗高為該組的最大值減去最小值，査找最近指定時間內(nèi) 的最大窗高值，并將所述最大窗高值作為信號過小判斷指標。
16. 如權(quán)利要求14所述的基于多導同步心電信號處理裝置，其特征在于所述優(yōu)選執(zhí)行單元包括第一級優(yōu)選執(zhí)行子單元，所述第一級優(yōu)選執(zhí) 行子單元在未脫落的每個有效導聯(lián)中，查找出其信號過小判斷指標大于第 一設定閾值且高頻噪聲判斷指標小于第二設定閾值的導聯(lián)作為第一級優(yōu) 選導聯(lián)。
17. 如權(quán)利要求16所述的基于多導同步心電信號處理裝置，其特征在于所述優(yōu)選執(zhí)行單元還包括第二級優(yōu)選執(zhí)行子單元，所述第二級優(yōu)選執(zhí)行子單元用于當找出的第一級優(yōu)選導聯(lián)的數(shù)量大于1時，在第一級優(yōu)選導聯(lián)中，査找出其主導波形在0.6 3.5mv、最近檢出的QRS幅度判斷指標 在0. 5 4. 5mv間、QRS幅度判斷指標在0. 5mV以上、第二基線漂移指標在 2.5mv以下，且在規(guī)定時間內(nèi)有QRS波檢出的導聯(lián)作為第二級優(yōu)選導聯(lián)。
18. 如權(quán)利要求17所述的基于多導同步心電信號處理裝置，其特征 在于所述優(yōu)選執(zhí)行單元還包括第三級優(yōu)選執(zhí)行子單元，所述第三級優(yōu)選 執(zhí)行子單元用于當找出的第二級優(yōu)選導聯(lián)的數(shù)量大于1時，在第二級優(yōu)選 導聯(lián)中，查找出其高頻噪聲判斷指標與主導波形幅度比小于1/3，且高頻 噪聲判斷指標小于0. 5mv、主導波形幅度大于0. 5mv的導聯(lián)，并在找出的 導聯(lián)中查找出其第一基線漂移判斷指標小于1. 25mv、第二基線漂移判斷度標小于lmv，且不存在基線漂移延時的導聯(lián)作為第三級優(yōu)選導聯(lián)。
19. 如權(quán)利要求18所述的基于多導同步心電信號處理裝置，其特征 在于還包括用于對優(yōu)選導聯(lián)進一步優(yōu)化的優(yōu)化單元，所述優(yōu)化單元用于 當優(yōu)選結(jié)果僅有一個導聯(lián),且該導聯(lián)超過一定時限無QRS檢出，則強制將 第一級優(yōu)選導聯(lián)中最先優(yōu)選出的兩個規(guī)定為優(yōu)選導聯(lián)；當前次優(yōu)選和本次 優(yōu)選結(jié)果均為一個導聯(lián)，且優(yōu)選導聯(lián)不同，則強制將前次優(yōu)選出的導聯(lián)和 本次優(yōu)選出的導聯(lián)規(guī)定為兩個優(yōu)選導聯(lián)。
20. 如權(quán)利要求13至19中任一項所述的基于多導同步心電信號處理 裝置，其特征在于所述組合判斷單元包括用于判斷優(yōu)選導聯(lián)通道數(shù)量的 通道數(shù)判斷子單元、用于處理單優(yōu)選導聯(lián)的第一組合判斷單元和用于處理 兩優(yōu)選導聯(lián)的第二組合判斷單元，所述第一組合判斷單元用于當僅有一個 優(yōu)選導聯(lián)通道時，處理前次采樣遺留的QRS波，并將該優(yōu)選導聯(lián)通道檢出 的QRS波作為組合檢測結(jié)果；所述第二組合判斷單元包括處理子單元，用于處理前次采樣遺留的QRS波；讀取子單元，用于讀取下一組兩個優(yōu)選導聯(lián)通道中待處理的QRS波；QRS位置檢測子單元，用于在兩個通道都有待處理的QRS波時判斷兩 通道的QRS波的位置差是否小于匹配窗，若是，則認為該QRS波是一個有 效的QRS波，并以兩通道檢出的QRS位置均值作為組合檢測結(jié)果，否則， 將兩通道中檢出時間較近的QRS波作為當前待處理的QRS波；QRS類型檢測子單元，用于在QRS位置檢測單元檢測出結(jié)果時，判斷 兩通道的QRS波分類是否相同，如果相同，則設置該分類為該QRS波的類 型；如果分類不同，若被判定為室性波形的導聯(lián)存在高頻噪聲或低頻噪聲 大于第三設定閾值的情況，則設置該QRS波類型為正常，否則，設置該QRS 波類型為室性波形；第一判斷子單元，判斷當前待處理的QRS波與當前采樣時間末的距離 是否小于第一設定時間，若是，則將該QRS波計入緩沖區(qū)，延遲到下個采 樣時間處理；第二判斷子單元，用于在第一判斷子單元的判斷結(jié)果是當前待處理的 QRS波與當前采樣時間末的距離大于或等于第一設定時間時，判斷該當前 待處理的QRS波與其前一個組合檢出的QRS波的距離是否小于第一設定時 間，若是，則認為該QRS波無效；第三判斷子單元，用于在第二判斷子單元的判斷結(jié)果是該當前待處理 的QRS波與其前一個組合檢出的QRS波的距離大于或等于第一設定MM時，判斷所述該當前待處理的QRS波與其前一個組合檢出的QRS波的距離 是否大于第一設定時間且小于第二設定時間；第四判斷子單元，用于在第三判斷子單元的判斷結(jié)果是該當前待處理 QRS波與其前一個組合檢出的QRS波的距離大于第一設定時間且小于第二 設定時間時，檢測另一導聯(lián)對應位置信號幅度變化，并在該信號幅度變化 大于第四設定閾值時認為該QRS波有效并記錄其位置和類型，在該信號幅 度變化小于或等于第四設定閾值時認為該QRS波無效；第五判斷子單元，用于在第三判斷子單元的判斷結(jié)果是該當前待處理 的QRS波與其前一個組合檢出的QRS波的距離大于或等于第二設定時間 時，檢測另一導聯(lián)對應位置信號幅度變化，并在該信號幅度變化大于第五 設定閾值時認為該QRS波有效并記錄其位置和類型，在該信號幅度變化小 于或等于第五設定閾值時認為該QRS波無效。
21.如權(quán)利要求13所述的基于多導同步心電信號處理裝置，其特征 在于還包括用于對心電信號進行處理的預處理單元，所述QRS波識別和 分類單元根據(jù)預處理后的心電信號數(shù)據(jù)對每個單導聯(lián)通道或至少對優(yōu)選 導聯(lián)通道進行QRS波識別和分類。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于多導同步心電信號處理方法及裝置，包括以下步驟A1、分別采集每個導聯(lián)通道的心電信號，得到每個導聯(lián)通道的心電信號數(shù)據(jù)；B1、根據(jù)心電信號數(shù)據(jù)計算每個導聯(lián)通道的質(zhì)量判斷指標；C1、根據(jù)質(zhì)量判斷指標進行導聯(lián)優(yōu)選；D1、根據(jù)心電信號數(shù)據(jù)對每個單導聯(lián)通道或至少對優(yōu)選導聯(lián)通道進行QRS波識別和分類；E1、對優(yōu)選導聯(lián)通道的QRS波識別和分類結(jié)果進行組合判斷，形成組合檢測結(jié)果。本發(fā)明實現(xiàn)了在比較復雜的臨床應用環(huán)境中跟蹤信號質(zhì)量的動態(tài)變化，動態(tài)切換優(yōu)選導聯(lián)進行心電信號的有效提取，最終得到病人更為可靠的心律分析信息。
文檔編號A61B5/0472GK101467879SQ20071030506
公開日2009年7月1日 申請日期2007年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月26日
發(fā)明者葉文宇, 孫澤輝, 宇 岳, 張光磊, 洪俊標, 鄒人強 申請人:深圳邁瑞生物醫(yī)療電子股份有限公司