專利名稱：T波的峰值點(diǎn)方法檢測(cè)方法和系統(tǒng)以及心電監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及生理信號(hào)分析和檢測(cè)領(lǐng)域，更具體言之，涉及心電信號(hào)中T波的峰值點(diǎn)的檢測(cè)系統(tǒng)和檢測(cè)方法以及基于此檢測(cè)方法的心電監(jiān)控系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
一般而言，心電圖是基于心肌細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行的電活動(dòng)。心電檢測(cè)裝置，例如十二導(dǎo)聯(lián)心電檢測(cè)裝置可以通過(guò)貼附在人體特定位置的導(dǎo)聯(lián)電極來(lái)感測(cè)心電活動(dòng)傳導(dǎo)到體表的心電信號(hào)。從感測(cè)到的心電信號(hào)可以描繪出心臟在心動(dòng)周期的運(yùn)動(dòng)軌跡圖。一個(gè)典型的心動(dòng)周期通常具有特定的特征波形，例如P波，QRS波群，T波，以及U波。這些特征波形與心肌細(xì)胞內(nèi)的各種心電活動(dòng)相對(duì)應(yīng)。圖8顯示出一個(gè)典型的心動(dòng)周期的心電圖120。如圖8所示，定位于參考點(diǎn)14和16之間的部分稱為P波，該部分的波形與心房的心電活動(dòng)相關(guān)。定位于參考點(diǎn)18和20之間的部分稱為QRS波群，該部分的波形與心室的心電活動(dòng)相關(guān)。定位于參考點(diǎn)22和沈之間的部分稱為T波，該部分的波形與心室的回復(fù)和再充電過(guò)程相關(guān)。 定位于參考點(diǎn)18和沈之間的部分稱為QT間期，該QT間期表示心肌細(xì)胞中心室除極化和隨之而進(jìn)行的心室復(fù)極化過(guò)程的持續(xù)時(shí)間。QT間期可以通過(guò)檢測(cè)QRS波群起始點(diǎn)18和T 波的終止點(diǎn)沈來(lái)獲得。定位于參考點(diǎn)M和沈之間的部分稱為TpTe間期。TpTe間期可以通過(guò)檢測(cè)T波的峰值點(diǎn)M和T波的終止點(diǎn)沈來(lái)獲得。雖然QT間期的延長(zhǎng)程度并非是表征心率失常風(fēng)險(xiǎn)的理想生物標(biāo)記，但是很多情況下，QT間期的延長(zhǎng)和尖端扭轉(zhuǎn)型室性心動(dòng)過(guò)速(torsade de points,TdP)之間還是存在著關(guān)聯(lián)，尤其是對(duì)于由藥物引起的QT間期延長(zhǎng)。在臨床研究的早期，藥物通常都需要經(jīng)過(guò)臨床的心電評(píng)估。典型的心電評(píng)估包括完整的QT間期或者QTc間期研究(thorough QT/QTc study)，以評(píng)估藥物對(duì)心臟除極化過(guò)程的影響。QTc間期是經(jīng)心率修正后的QT間期。由于QT間期的持續(xù)時(shí)間與心率呈反比例關(guān)系，因此一般通過(guò)公式對(duì)QT間期進(jìn)行修正，以得到一個(gè)基本與心率沒(méi)有依賴關(guān)系的QT間期數(shù)值。一般而言，通過(guò)檢測(cè)QT間期或者QTc間期的延長(zhǎng)程度，即可以判斷某種藥物是否具有會(huì)對(duì)心臟的復(fù)極化產(chǎn)生超過(guò)某一門限值的藥物作用。有證明表明以整套的QTc間期平均作用的95%的置信區(qū)間為上屆，監(jiān)管部門規(guī)定的門限值大概為10毫秒。然而，一些證據(jù)使人們對(duì)使用QT間期作為生物標(biāo)記來(lái)表征尖端扭轉(zhuǎn)型室性心動(dòng)過(guò)速的可靠性提出質(zhì)疑。作為一種概念，將如圖8所示的TpTe間期同心室復(fù)極離散度 (ventriclerepolarization dispersion, DVR)相聯(lián)系已在一些文獻(xiàn)中論及。增強(qiáng)心室復(fù)極離散度極易誘發(fā)尖端扭轉(zhuǎn)型室性心動(dòng)過(guò)速。此外，一些臨床研究顯示TpTe間期也可能被用來(lái)預(yù)測(cè)心臟衰竭病患是否有發(fā)生心猝死的傾向。然而，由于各個(gè)導(dǎo)聯(lián)電極所檢測(cè)的T波的峰值點(diǎn)之間具有很大的可變性，以及由于藥效引起的波形變化，使得通過(guò)傳統(tǒng)的檢測(cè)峰值點(diǎn)的測(cè)量方法所測(cè)量到的結(jié)果一致性不佳。因此，有必要提供一種可以更一致性地測(cè)量T波的峰值點(diǎn)的系統(tǒng)及方法來(lái)解決上面提及的技術(shù)問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)方面在于提供一種檢測(cè)方法。該檢測(cè)方法至少包括如下步驟獲取來(lái)自于數(shù)據(jù)采集裝置的心電信號(hào)；從獲取的心電信號(hào)中選取與心電信號(hào)中的T波相對(duì)應(yīng)的心電信號(hào)；使用預(yù)定函數(shù)擬合T波，該預(yù)定的函數(shù)包括需要求解的特性參數(shù)；利用選取的心電信號(hào)求解該特性參數(shù)以得到擬合的函數(shù)；以及從該擬合的函數(shù)求得T波的峰值點(diǎn)。本發(fā)明的另一個(gè)方面在于提供一種檢測(cè)系統(tǒng)。該檢測(cè)系統(tǒng)包括心電信號(hào)獲取元件和與該心電信號(hào)獲取元件相連接的處理元件。該心電信號(hào)獲取元件用于獲取從數(shù)據(jù)采集裝置采集的心電信號(hào)；該處理元件用于接收該獲取的心電信號(hào)，并從該獲取的心電信號(hào)中選取與心電信號(hào)中的T波相對(duì)應(yīng)的部分。該處理元件還用于使用預(yù)定函數(shù)擬合該T波，該預(yù)定的函數(shù)包括需要求解的特性參數(shù)。該處理元件進(jìn)一步利用該選取的心電信號(hào)求解該特性參數(shù)以得到擬合的函數(shù)，以及從該擬合的函數(shù)求得該T波的峰值點(diǎn)。本發(fā)明的再一個(gè)方面在于提供一種使用心電生物標(biāo)記判定與心臟相關(guān)作用的心電監(jiān)控系統(tǒng)。該心電生物標(biāo)記包括從心電信號(hào)中T波的峰值點(diǎn)和T波的終止點(diǎn)測(cè)量出的時(shí)間間期。該心電監(jiān)控系統(tǒng)包括心電信號(hào)獲取元件以及處理元件。該心電信號(hào)獲取元件用于獲取來(lái)自于數(shù)據(jù)采集裝置的心電信號(hào)。該處理元件用于使用獲取的心電信號(hào)的至少一部分檢測(cè)該心電信號(hào)的T波的終止點(diǎn)以及使用獲取的心電信號(hào)的至少一部分求解擬合該T波的函數(shù)。該處理元件還用于以檢測(cè)該T波的峰值點(diǎn)；基于該檢測(cè)的T波的峰值點(diǎn)和終止點(diǎn)計(jì)算峰值點(diǎn)和終止點(diǎn)之間的時(shí)間間期。該處理元件還用于通過(guò)將該計(jì)算的時(shí)間間期與預(yù)定的門限值進(jìn)行比較以確定與心臟相關(guān)的作用。本發(fā)明的檢測(cè)方法，檢測(cè)系統(tǒng)以及心電監(jiān)控系統(tǒng)，通過(guò)使用預(yù)定的函數(shù)擬合T波以求得虛擬的T波的峰值點(diǎn)的技術(shù)手段，可以解決傳統(tǒng)的方法檢測(cè)T波峰值點(diǎn)一致性不佳的技術(shù)問(wèn)題，以取得更一致性地測(cè)量T波峰值點(diǎn)的技術(shù)效果。此外，在心電監(jiān)控系統(tǒng)中執(zhí)行該心電檢測(cè)方法有助于精確測(cè)量與T波的峰值點(diǎn)有關(guān)的其他生物標(biāo)記間期，例如TpTe間期，以可能用來(lái)輔助評(píng)估藥物對(duì)心臟的影響，以及預(yù)測(cè)心臟衰竭等各種情況發(fā)生心猝死的可能性。


通過(guò)結(jié)合附圖對(duì)于本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行描述，可以更好地理解本發(fā)明，在附圖中圖1所示為本發(fā)明心電監(jiān)控系統(tǒng)的一種實(shí)施方式的模塊圖。圖2所示為本發(fā)明心電監(jiān)控系統(tǒng)從不同對(duì)象獲取的T波的波形圖。圖3所示為本發(fā)明用來(lái)擬合T波的極值分布概率密度函數(shù)的一種實(shí)施方式的波形圖。圖4所示為本發(fā)明使用圖3所示的極值分布概率密度函數(shù)擬合如圖2c所示的T 波的放大示意圖。圖5所示為本發(fā)明使用兩條直線擬合如圖2c所示的T波的放大示意圖。圖6所示為本發(fā)明判別與心臟相關(guān)作用方法的一種實(shí)施方式的流程圖。圖7所示為圖6所示的檢測(cè)心電信號(hào)中T波的峰值點(diǎn)的一種實(shí)施方式的流程圖。圖8所示為典型的心電信號(hào)在一個(gè)心動(dòng)周期內(nèi)的波形圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的具體實(shí)施方式
有關(guān)于生理信號(hào)，例如心電信號(hào)的分析以及檢測(cè)。心電信號(hào)(electrocardiagram signal，ECG ；也禾爾為 elektrokardiogramm, EKG)。本發(fā)明具體實(shí)施方式
揭露的檢測(cè)方法可以用來(lái)識(shí)別心電信號(hào)的特征，以用來(lái)預(yù)測(cè)與病患生理功能相關(guān)的事件，尤其是未來(lái)發(fā)生的事件。更具體言之，本發(fā)明揭露的心電監(jiān)控系統(tǒng)和方法使用心電信號(hào)相關(guān)的生物標(biāo)記來(lái)判別與心臟相關(guān)的作用。在特定的實(shí)施方式中，心電監(jiān)控系統(tǒng)可以檢測(cè)心電信號(hào)中T波的峰值點(diǎn)。通過(guò)檢測(cè)的T波的峰值點(diǎn)可以表征與特定心電活動(dòng)相關(guān)的心電信號(hào)參數(shù)，以方便評(píng)估特定的藥物是否會(huì)對(duì)病患的心電活動(dòng)產(chǎn)生負(fù)面的影響，以及預(yù)測(cè)是否易于發(fā)生某些疾病或者發(fā)生某種疾病的傾向，例如發(fā)生心猝死的概率。雖然本發(fā)明揭示的特定實(shí)施方式，通過(guò)描述心電信號(hào)中T波的峰值點(diǎn)作為示例和教導(dǎo)，但是，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)可以理解，該特定實(shí)施方式揭示的技術(shù)應(yīng)當(dāng)還可以應(yīng)用到其他生理電信號(hào)檢測(cè)領(lǐng)域。舉例言之，該生理電信號(hào)包括肌電信號(hào)(electromyography， EMG)以及腦電信號(hào)(electroenc印halography，EEG)。除非另作定義，此處使用的技術(shù)術(shù)語(yǔ)或者科學(xué)術(shù)語(yǔ)應(yīng)當(dāng)為本發(fā)明所屬領(lǐng)域內(nèi)具有一般技能的人士所理解的通常意義。本發(fā)明專利申請(qǐng)說(shuō)明書以及權(quán)利要求書中使用的“第一”“第二”以及類似的詞語(yǔ)并不表示任何順序、數(shù)量或者重要性，而只是用來(lái)區(qū)分不同的組成部分。同樣，“一個(gè)”或者“一”等類似詞語(yǔ)也不表示數(shù)量限制，而是表示存在至少一個(gè)。 除非另行指出，“前部” “后部” “下部”和/或“上部”等類似詞語(yǔ)只是為了便于說(shuō)明，而并非限于一個(gè)位置或者一種空間定向?！鞍ā被蛘摺鞍钡阮愃频脑~語(yǔ)意指出現(xiàn)在“包括” 或者“包含”前面的元件或者物件涵蓋出現(xiàn)在“包括”或者“包含”后面列舉的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件。“連接”或者“相連”等類似的詞語(yǔ)并非限定于物理的或者機(jī)械的連接，而是可以包括電性的連接，不管是直接的還是間接的。請(qǐng)參閱圖1，其所示為本發(fā)明一種實(shí)施方式的心電監(jiān)控系統(tǒng)100。在一種實(shí)施方式中，該心電監(jiān)控系統(tǒng)100被設(shè)置成用于測(cè)量心電生物標(biāo)記，例如TpTe間期。在此所謂的 "TpTe間期”是指起始于心電信號(hào)中T波的峰值點(diǎn)結(jié)束于T波的終止點(diǎn)之間的時(shí)間間期。在此所謂的“峰值點(diǎn)”和“終止點(diǎn)”應(yīng)當(dāng)理解為T波在時(shí)間軸上出現(xiàn)的位置坐標(biāo)。概括言之， 心電監(jiān)控系統(tǒng)100可以獲取來(lái)自于待檢測(cè)對(duì)象心臟由于心電活動(dòng)而產(chǎn)生的心電信號(hào)，從獲取的心電信號(hào)中檢測(cè)T波的峰值點(diǎn)和終止點(diǎn)，基于檢測(cè)的峰值點(diǎn)和終止點(diǎn)計(jì)算TpTe間期， 將計(jì)算的TpTe間期與門限值進(jìn)行比較，并根據(jù)比較結(jié)果作出與心臟的心電作用相關(guān)的判別結(jié)論。在圖1所示的實(shí)施方式中，心電監(jiān)控系統(tǒng)100大致包括獲取元件122，處理元件 124，存儲(chǔ)元件126，以及輸出元件128，該等元件的細(xì)節(jié)將在下文詳細(xì)描述。在其他實(shí)施方式中，該心電監(jiān)控系統(tǒng)100也可以包括其他元件，例如網(wǎng)絡(luò)連接接口等。在一種實(shí)施方式中，獲取元件122用于接收用以指示心肌細(xì)胞的各種心電活動(dòng)的心電信號(hào)。心電活動(dòng)可以包括與心肌細(xì)胞相關(guān)聯(lián)的心室除極化過(guò)程和復(fù)極化過(guò)程。心電信號(hào)可以通過(guò)貼附在受測(cè)對(duì)象180皮膚表面的導(dǎo)聯(lián)電極184以及與導(dǎo)聯(lián)電極184連接的導(dǎo)線 182來(lái)獲取。在圖1中，為了簡(jiǎn)化描述，僅僅示出四個(gè)導(dǎo)聯(lián)電極184和分別與四個(gè)導(dǎo)聯(lián)電極 184相連接的導(dǎo)線182，在其他實(shí)施方式中，也可以使用其他數(shù)量的導(dǎo)聯(lián)電極和導(dǎo)線。在一種實(shí)施方式中，本發(fā)明可以采用十二導(dǎo)聯(lián)心電信號(hào)采集裝置。在其他實(shí)施方式中，心電信號(hào)也可以通過(guò)無(wú)線方式傳遞給獲取元件122。在一種實(shí)施方式中，處理元件IM被配置成對(duì)從獲取元件122獲取的心電信號(hào)進(jìn)行一系列的處理和分析。在其他實(shí)施方式中，處理元件1 也可以被配置成對(duì)通過(guò)其他途徑獲取的心電信號(hào)進(jìn)行處理和分析，例如，處理元件1 可以讀取預(yù)先存儲(chǔ)于存儲(chǔ)元件126 中的心電信號(hào)數(shù)據(jù)，并對(duì)讀取的心電信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，或者對(duì)從有線或者無(wú)線的網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)男碾娦盘?hào)進(jìn)行處理和分析。在一種實(shí)施方式中，處理元件1 通過(guò)執(zhí)行存儲(chǔ)在存儲(chǔ)元件126中的程序指令或者算法，以對(duì)心電信號(hào)進(jìn)行處理和分析。例如，處理元件124 可以執(zhí)行特定的指令將心電信號(hào)處理成適合于視頻顯示的形式或者適合于存儲(chǔ)的格式。處理元件124也可以對(duì)心電信號(hào)進(jìn)行分析，以識(shí)別心電信號(hào)的特征波形。例如，處理元件124 可以通過(guò)執(zhí)行一系列的指令完成如下操作檢測(cè)心電信號(hào)中T波的峰值點(diǎn)，檢測(cè)T波的終止點(diǎn)，計(jì)算T波的峰值點(diǎn)和終止點(diǎn)之間的時(shí)間間期(也即TpTe間期)，并將計(jì)算的TpTe間期與門限值比較以便于作出判別結(jié)論。在一種實(shí)施方式中，存儲(chǔ)元件1 存儲(chǔ)的內(nèi)容可以包括程序指令，從獲取元件 122獲取的心電信號(hào)，以及經(jīng)過(guò)處理元件IM處理后的心電信號(hào)等。存儲(chǔ)元件1 可以包括一個(gè)或者多個(gè)存儲(chǔ)芯片，磁性存儲(chǔ)設(shè)備，光學(xué)存儲(chǔ)設(shè)備，以及諸如此類用于短期或者長(zhǎng)期存儲(chǔ)的介質(zhì)。存儲(chǔ)元件126還可以是本地的存儲(chǔ)設(shè)備或者相對(duì)處理元件IM和獲取元件122 而言為遠(yuǎn)程的存儲(chǔ)設(shè)備。舉例而言，存儲(chǔ)元件1 可以為內(nèi)置于遠(yuǎn)程服務(wù)器(圖未示出) 中的記憶或者存儲(chǔ)設(shè)備，該遠(yuǎn)程服務(wù)器可以通過(guò)有線接口或者光線接口或者無(wú)線和有線相結(jié)合的方式與心電監(jiān)控系統(tǒng)100進(jìn)行通信連接。在一種實(shí)施方式中，輸出元件1 可以用于顯示經(jīng)過(guò)處理元件IM處理后的心電信號(hào)。輸出元件1 可以包括打印設(shè)備和顯示設(shè)備。顯示設(shè)備可以為陰極射線顯示裝置， 液晶顯示裝置，等離子體顯示裝置，以及場(chǎng)顯示裝置等。通過(guò)輸出元件1 打印的心電信號(hào)或者顯示的心電信號(hào)，臨床醫(yī)生，例如內(nèi)科醫(yī)生或者電生理學(xué)研究人員可以以無(wú)創(chuàng)方式準(zhǔn)確地診斷或者識(shí)別心臟的具體狀況。圖2顯示從多個(gè)對(duì)象采集到的T波的波形。更具體言之，圖加所示為從正常人群采集的第一 τ波230。第一 T波230顯示為直立且光滑的曲線，并具有上升部232和下降部234。從圖形可以看出，上升部232和下降部234之間呈光滑連接，因此可以很容易確定第一 T波230的頂點(diǎn)。對(duì)于該種波形的第一 T波230，頂點(diǎn)236即可以作為T波的峰值點(diǎn)。 進(jìn)一步，為了降低測(cè)量噪聲，可以在第一 T波230的頂部區(qū)域切割出一小塊區(qū)域，通過(guò)識(shí)別該切割出的小塊區(qū)域的中間位置可以進(jìn)行更加可靠的T波的峰值點(diǎn)的檢測(cè)。圖2b至圖2f顯示的波形包括從服用抗心率失常藥物志愿者所采集到的第二 T波 130，第三T波140，第四T波150，第五T波160，以及第六T波170。如圖2b所示，第二 T波130包括上升部132和下降部134。該第二 T波130具有一點(diǎn)非對(duì)稱性，也即，上升部132增加的速度比下降部134下降的速度來(lái)得慢。在上升部 132和下降部134之間，第二 T波130還包括一個(gè)缺口部136以及一個(gè)具有極值點(diǎn)的極值部 138。如圖2c所示，第三T波140包括上升部142和下降部144。該第三T波140也具有非對(duì)稱性，也即，上升部142上升的速度也比下降部144的下降的速度來(lái)得慢。在上升部142和下降部144之間，第三T波140進(jìn)一步包括缺口部146，具有第一極值點(diǎn)的第一極值部143，以及具有第二極值點(diǎn)的第二極值部147。如圖2d所示，第四T波150包括上升部152和下降部154。第四T波150也具有非對(duì)稱性，也即，上升部152上升的速度也比下降部154的下降的速度來(lái)得慢。在上升部152 和下降部巧4之間，第四T波150還包括缺口部156，具有第一極值點(diǎn)的第一極值部155，以及具有第二極值點(diǎn)的第二極值部157。如圖2e所示，第五T波160包括上升部162和下降部164。第五T波160也具有非對(duì)稱性，也即，上升部162上升的速度也比下降部164的下降的速度來(lái)得慢。在上升部 162和下降部164之間，第五T波160還包括基本平坦部166。如圖2f所示，第六T波170包括上升部172和下降部174。第六T波170也具有非對(duì)稱性，也即，上升部172上升的速度也比下降部174的下降的速度來(lái)得慢。在上升部 172和下降部174之間，第六T波170還包括一個(gè)缺口部176和具有極值點(diǎn)的極值部178。如上針對(duì)圖2b至圖2f所描述之各種T波的波形，可以注意到，每一個(gè)T波均包括呈非對(duì)稱分布的上升部和下降部。進(jìn)一步，該等T波的頂部區(qū)域之波形變化比較顯著。舉例言之，圖2b至圖2d以及圖2f均包括缺口部，而圖2f則包括一個(gè)平坦部。由于缺口部和平坦部的存在，從T波本身很難精確測(cè)得其峰值點(diǎn)的位置。在一種實(shí)施方式中，可以通過(guò)選擇特定的函數(shù)曲線來(lái)擬合或者仿真該等T波。在此所述的“擬合”或者“仿真”是指通過(guò)人工或者計(jì)算機(jī)繪出一個(gè)或者多個(gè)曲線，該一個(gè)或者多個(gè)曲線不僅可以與測(cè)量到的T波最相匹配，還可以消除T波的缺口或者平坦等特性，從而可以很容易從擬合或者仿真的函數(shù)曲線中即可識(shí)別出T波的峰值點(diǎn)。以下將進(jìn)一步詳細(xì)描述如何通過(guò)測(cè)量的心電信號(hào)得到擬合的函數(shù)曲線。如圖3所示，其為一種實(shí)施方式所采用的用來(lái)擬合T波的極值分布概率密度函數(shù) 190的曲線圖。在圖示的實(shí)施方式中，該函數(shù)190的曲線圖包括上升部192和下降部194。 由于極值分布概率密度函數(shù)190的曲線在本質(zhì)上的非對(duì)稱性，也即，上升部192上升的速度比下降部194下降的速度來(lái)得慢，因此該函數(shù)190較佳地可以用來(lái)擬合T波。在一種實(shí)施方式中，極值分布概率密度函數(shù)190可以用下面的公式來(lái)表示
寧)Λb ,
Pit) = h -C⑴，
b其中，在公式(1)中，t表示位于橫軸上的時(shí)間變量，p(t)表示位于縱軸上的用來(lái)擬合心電信號(hào)的電壓變量。進(jìn)一步，在公式(1)中，a是一個(gè)位置參數(shù)，調(diào)節(jié)該位置參數(shù)變量可以將極值分布概率密度函數(shù)190的曲線圖在時(shí)間軸上左右移動(dòng)，b和c是幅值參數(shù)，調(diào)節(jié)該幅值參數(shù)可以將極值分布概率密度函數(shù)190的曲線圖沿縱軸壓縮或者拉升。當(dāng)a = 0， b = 1，c = 1時(shí)，該公式⑴可以簡(jiǎn)化成如下形式，;7⑴= ,該簡(jiǎn)化公式通常也被稱為標(biāo)準(zhǔn)耿貝爾分布(standard Gumbel distribution)。在以下描述中，位置參數(shù)a以及幅值參數(shù)b和c可以統(tǒng)稱為特性參數(shù)?？梢岳斫?，當(dāng)該等特性參數(shù)a，b，c被賦予不同的數(shù)值時(shí)， 該極值分布概率密度函數(shù)190的曲線圖將出現(xiàn)不同程度的改變。因此，通過(guò)仔細(xì)選擇恰當(dāng)?shù)奶匦詤?shù)值a，b，c，即可以使對(duì)應(yīng)的極值分布概率密度函數(shù)190的曲線圖與測(cè)量的T波的波形圖最相匹配。以下將詳細(xì)描述如何借助已經(jīng)測(cè)量的心電信號(hào)來(lái)尋找最佳特性參數(shù)值
9a, b, c的方法。如圖4所示，其為圖2c所示的第三T波140的放大示意圖。該第三T波140的波形圖可以通過(guò)如圖1所示的心電監(jiān)控系統(tǒng)100來(lái)繪制。心電監(jiān)控系統(tǒng)100的處理元件124 可以預(yù)先對(duì)通過(guò)獲取元件122獲取的心電信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換以及濾波等操作，并進(jìn)一步提取出心電信號(hào)中與T波140相對(duì)應(yīng)的部分心電信號(hào)。在一種實(shí)施方式中，上述提取的心電信號(hào)的全部數(shù)據(jù)均可以用來(lái)推導(dǎo)出通過(guò)公式(1)擬合T波140的最佳特性參數(shù)a，b，c。在另外一種實(shí)施方式中，也可以從上述提取的心電信號(hào)中進(jìn)一步選取多個(gè)心電信號(hào)數(shù)據(jù)來(lái)推導(dǎo)最佳特性參數(shù)a，b，c。例如，可以在T波140的上升部142和下降部144分別選取多個(gè)心電信號(hào)以推導(dǎo)最佳特性參數(shù)a，b，c。具體而言，在上升部142中選取多個(gè)心電信號(hào)時(shí)，可以通過(guò)處理元件IM識(shí)別出上升部142的最速上升點(diǎn)212。在此所謂的“最速上升點(diǎn)”是指上升部中具有最大正值斜率的點(diǎn)。在識(shí)別出最速上升點(diǎn)212之后，可以通過(guò)處理元件IM進(jìn)一步在最速上升點(diǎn)212周圍記錄多個(gè)與心電信號(hào)相關(guān)的第一采樣點(diǎn)。該多個(gè)第一采樣點(diǎn)可以在第一時(shí)間間隔內(nèi)Atl記錄。例如，在圖示的實(shí)施方式中，第一時(shí)間間隔Atl可以為大約20毫秒至30毫秒。該多個(gè)第一采樣點(diǎn)可以表達(dá)成下述形式{(ti; Vi) :i = 1. . . r}，其中，r表示該多個(gè)第一采樣點(diǎn)的數(shù)目，Vi表示該多個(gè)第一采樣點(diǎn)在時(shí)間點(diǎn)、對(duì)應(yīng)的電壓值。在下降部144中選取多個(gè)心電信號(hào)時(shí)，可以通過(guò)處理元件124識(shí)別出下降部144 的最速下降點(diǎn)214。在此所謂的“最速下降點(diǎn)”是指下降部中具有最大負(fù)值斜率的點(diǎn)。在識(shí)別出最速下降點(diǎn)214之后，可以通過(guò)處理元件IM進(jìn)一步在最速下降點(diǎn)212周圍記錄多個(gè)與心電信號(hào)相關(guān)的第二采樣點(diǎn)。該多個(gè)第二采樣點(diǎn)可以在第二時(shí)間間隔內(nèi)At2記錄。例如，在圖示的實(shí)施方式中，第二時(shí)間間隔At2可以為大約10毫秒至20毫秒。在一種實(shí)施方式中，第二時(shí)間間隔Δ 2小于第一時(shí)間間隔Atl。該多個(gè)第二采樣點(diǎn)可以表達(dá)成下述形式 {(ti; Vi) :i =r+l... r+s}，其中，s表示該多個(gè)第二采樣點(diǎn)的數(shù)目，Vi表示該多個(gè)第二采樣點(diǎn)在時(shí)間點(diǎn)、對(duì)應(yīng)的電壓值。在記錄到數(shù)目為r的多個(gè)第一采樣點(diǎn)和數(shù)目為s的多個(gè)第二采樣點(diǎn)之后，處理元件IM可以根據(jù)該r+s個(gè)采樣點(diǎn)心電信號(hào)數(shù)據(jù)決定特性參數(shù)a，b，c的最優(yōu)化值。在一種實(shí)施方式中，處理元件1 可以基于以下公式(2)來(lái)決定特性參數(shù)a，b，c的數(shù)值
權(quán)利要求
1.一種用于從心電信號(hào)中檢測(cè)出T波的峰值點(diǎn)的檢測(cè)方法，其特征在于，該檢測(cè)方法包括如下步驟獲取來(lái)自于數(shù)據(jù)采集裝置的心電信號(hào)；從獲取的心電信號(hào)中選取與心電信號(hào)中的T波相對(duì)應(yīng)的心電信號(hào)； 使用預(yù)定函數(shù)擬合該T波，該預(yù)定函數(shù)包括需要求解的特性參數(shù)； 利用選取的心電信號(hào)求解該特性參數(shù)以得到擬合函數(shù)；以及從該擬合函數(shù)求得該T波的峰值點(diǎn)。
2.如權(quán)利要求1所述的檢測(cè)方法，其特征在于使用預(yù)定函數(shù)擬合該T波的步驟包括使用極值分布概率密度函數(shù)擬合該T波。
3.如權(quán)利要求2所述的檢測(cè)方法，其特征在于該T波包括上升部和下降部，該檢測(cè)方法進(jìn)一步包括如下步驟在該上升部中識(shí)別出最速上升點(diǎn)；在該最速上升點(diǎn)周圍以第一時(shí)間間隔記錄多個(gè)第一采樣點(diǎn)； 在該下降部中識(shí)別出最速下降點(diǎn)；在該最速下降點(diǎn)周圍以小于該第一時(shí)間間隔的第二時(shí)間間隔記錄多個(gè)第二采樣點(diǎn)； 利用該多個(gè)第一采樣點(diǎn)和該多個(gè)第二采樣點(diǎn)估測(cè)該極值分布概率密度函數(shù)的特性參數(shù)，其中該估測(cè)的特性參數(shù)特別被選取以使得該極值分布概率密度函數(shù)的擬合值和該多個(gè)第一采樣點(diǎn)和該多個(gè)第二采樣點(diǎn)的數(shù)值最匹配；以及從該估測(cè)的特性參數(shù)中選取出該T波的峰值點(diǎn)。
4.如權(quán)利要求3所述的檢測(cè)方法，其特征在于其中估測(cè)該極值分布概率密度函數(shù)的特性參數(shù)的步驟包括如下步驟通過(guò)從選取的心電信號(hào)中選擇最大值來(lái)識(shí)別T波的頂點(diǎn)；在該識(shí)別的T波的頂點(diǎn)周圍的預(yù)定范圍內(nèi)形成相鄰集合；以及計(jì)算該相鄰集合的平均值點(diǎn)，其中該平均值點(diǎn)被賦予T波峰值點(diǎn)的初始值。
5.如權(quán)利要求1中所述的檢測(cè)方法，其特征在于該T波包括上升部和下降部，該檢測(cè)方法進(jìn)一步包括如下步驟在該上升部中識(shí)別出最速上升點(diǎn)以及與該最速上升點(diǎn)相關(guān)聯(lián)的第一斜率； 使用該最速上升點(diǎn)和該第一斜率定出第一直線；在該下降部中識(shí)別出最速下降點(diǎn)以及與該最速下降點(diǎn)相關(guān)聯(lián)的第二斜率； 使用該最速下降點(diǎn)和該第二斜率定出第二直線；由最速上升點(diǎn)，第一斜率，最速下降點(diǎn)，以及第二斜率識(shí)別出該第一直線和該第二直線的交叉點(diǎn)，該交叉點(diǎn)作為該T波的峰值點(diǎn)。
6.如權(quán)利要求1所述的檢測(cè)方法，其特征在于該使用預(yù)定的函數(shù)擬合該T波的步驟包括使用二次方程曲線擬合該T波，該檢測(cè)方法還包括使用選取的心電信號(hào)識(shí)別該二次方程曲線的頂點(diǎn)，該識(shí)別的頂點(diǎn)作為該T波的峰值點(diǎn)。
7.如權(quán)利要求1所述的檢測(cè)方法，其特征在于該檢測(cè)方法還包括如下步驟 對(duì)多個(gè)心電信號(hào)求平均得到平均值心電信號(hào)；通過(guò)主分量分析對(duì)平均值電信號(hào)進(jìn)行濾波；使用至少兩個(gè)從對(duì)應(yīng)的導(dǎo)聯(lián)電極提供的濾波后的心電信號(hào)組合出心電向量信號(hào)；以及對(duì)該心電向量信號(hào)進(jìn)行低通濾波。
8.一種用于檢測(cè)心電信號(hào)中T波的峰值點(diǎn)的檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于該檢測(cè)系統(tǒng)包括 心電信號(hào)獲取元件以及處理元件，該心電信號(hào)獲取元件用于獲取從數(shù)據(jù)采集裝置采集的心電信號(hào)，該處理元件與該心電信號(hào)獲取元件相連接，該處理元件接收該獲取的心電信號(hào)，并從該獲取的心電信號(hào)中選取與心電信號(hào)中的T波相對(duì)應(yīng)的部分；該處理元件還用于使用預(yù)定函數(shù)擬合該T波，該預(yù)定的函數(shù)包括需要求解的特性參數(shù)；該處理元件進(jìn)一步利用該選取的心電信號(hào)求解該特性參數(shù)以得到擬合函數(shù)，以及從該擬合函數(shù)求得該T波的峰值點(diǎn)。
9.如權(quán)利要求8所述的檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于該處理元件進(jìn)一步用于使用極值分布概率密度函數(shù)擬合該T波。
10.如權(quán)利要求9所述的檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于該T波包括上升部和下降部，該處理元件進(jìn)一步用于在該上升部中識(shí)別出最速上升點(diǎn)；在該最速上升點(diǎn)周圍以第一時(shí)間間隔記錄多個(gè)第一采樣點(diǎn)；在該下降部中識(shí)別出最速下降點(diǎn)；在該最速下降點(diǎn)周圍以小于該第一時(shí)間間隔的第二時(shí)間間隔記錄多個(gè)第二采樣點(diǎn)；該處理元件還進(jìn)一步用于利用該多個(gè)第一采樣點(diǎn)和該多個(gè)第二采樣點(diǎn)估測(cè)該極值分布概率密度函數(shù)的特性參數(shù)，其中該估測(cè)的特性參數(shù)特別被選取以使得該極值分布概率密度函數(shù)的擬合值和該個(gè)第一采樣點(diǎn)和該多個(gè)第二采樣點(diǎn)的數(shù)值最匹配；以及從該估測(cè)的特性參數(shù)中選取出該T波的峰值點(diǎn)。
11.如權(quán)利要求10所述的檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于該處理元件還用于通過(guò)從選取的心電信號(hào)中選擇最大值來(lái)識(shí)別T波的頂點(diǎn)；在該識(shí)別的T波的頂點(diǎn)周圍的預(yù)定范圍內(nèi)形成相鄰集合；以及計(jì)算該相鄰集合的平均值點(diǎn)，其中該平均值點(diǎn)被作為T波峰值點(diǎn)的初始值。
12.如權(quán)利要求10所述的檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于該T波包括上升部和下降部，該處理元件進(jìn)一步用于在該上升部中識(shí)別出最速上升點(diǎn)以及與該最速上升點(diǎn)相關(guān)聯(lián)的第一斜率；使用該最速上升點(diǎn)和該第一斜率定出第一直線；在該下降部中識(shí)別出最速下降點(diǎn)以及與該最速下降點(diǎn)相關(guān)聯(lián)的第二斜率；使用該最速下降點(diǎn)和該第二斜率定出第二直線；由最速上升點(diǎn)，第一斜率，最速下降點(diǎn)，以及第二斜率識(shí)別出該第一直線和該第二直線的交叉點(diǎn)，將該交叉點(diǎn)作為該T波的峰值點(diǎn)。
13.如權(quán)利要求12所述的檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于該檢測(cè)系統(tǒng)進(jìn)一步用于使用二次方程曲線擬合該T波，使用選取的心電信號(hào)識(shí)別該二次方程曲線的頂點(diǎn)，將該識(shí)別的頂點(diǎn)作為該T波的峰值點(diǎn)。
14.一種使用心電生物標(biāo)記判定心臟相關(guān)作用的心電監(jiān)控系統(tǒng)，該心電生物標(biāo)記包括從心電信號(hào)中T波的峰值點(diǎn)和T波的終止點(diǎn)測(cè)量出的時(shí)間間期，該心電監(jiān)控系統(tǒng)包括心電信號(hào)獲取元件以及處理元件，該心電信號(hào)獲取元件用于獲取從數(shù)據(jù)采集裝置采集的心電信號(hào)，該處理元件與該心電信號(hào)獲取元件相連接；該處理元件用于使用獲取的心電信號(hào)的至少一部分檢測(cè)該心電信號(hào)的T波的終止點(diǎn)；使用獲取的心電信號(hào)的至少一部分求解擬合該 T波的函數(shù)以檢測(cè)該T波的峰值點(diǎn)；該處理元件還用于基于該檢測(cè)的T波的峰值點(diǎn)和終止點(diǎn)計(jì)算峰值點(diǎn)和終止點(diǎn)之間的時(shí)間間期；以及通過(guò)將該計(jì)算的時(shí)間間期與預(yù)定的門限值進(jìn)行比較以確定與心臟相關(guān)的作用。
15.如權(quán)利要求14所述的心電監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于該處理元件還用于通過(guò)將該計(jì)算的時(shí)間間期與預(yù)定的門限值進(jìn)行比較以確定與心臟相關(guān)的作用的步驟包括確定由特定藥物引起的作用。
16.如權(quán)利要求14所述的心電監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于該處理元件還用于通過(guò)將該計(jì)算的時(shí)間間期與預(yù)定的門限值進(jìn)行比較以確定與心臟相關(guān)的作用的步驟包括確定發(fā)生心猝死的傾向。
全文摘要
本發(fā)明揭示一種從心電信號(hào)中檢測(cè)出T波的峰值點(diǎn)的檢測(cè)方法以及檢測(cè)系統(tǒng)，還提供一種基于該檢測(cè)方法的心電監(jiān)控系統(tǒng)。該檢測(cè)方法至少包括如下步驟獲取來(lái)自于數(shù)據(jù)采集裝置的心電信號(hào)；從獲取的心電信號(hào)中選取與心電信號(hào)中的T波相對(duì)應(yīng)的心電信號(hào)；使用預(yù)定函數(shù)擬合該T波，該預(yù)定的函數(shù)包括需要求解的特性參數(shù)；利用選取的心電信號(hào)求解該特性參數(shù)以得到擬合的函數(shù)；以及從該擬合的函數(shù)求得該T波的峰值點(diǎn)。通過(guò)使用預(yù)定的函數(shù)擬合T波以求得虛擬的T波的峰值點(diǎn)的技術(shù)手段，可以解決傳統(tǒng)的方法檢測(cè)T波峰值點(diǎn)一致性不佳的技術(shù)問(wèn)題，以取得更一致性地測(cè)量T波峰值點(diǎn)的技術(shù)效果。
文檔編號(hào)A61B5/0452GK102485172SQ20101057710
公開(kāi)日2012年6月6日 申請(qǐng)日期2010年12月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月1日
發(fā)明者薛求真, 陳耀, 韓曉東, 高衛(wèi)華 申請(qǐng)人:通用電氣公司