專利名稱：一種心電監(jiān)護(hù)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)及其報(bào)警方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及醫(yī)療器械領(lǐng)域的心電監(jiān)護(hù)技術(shù)，尤其是指一種基于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下能自動(dòng)報(bào)警的心電監(jiān)護(hù)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)技術(shù)在最近幾年得到了快速發(fā)展，心電圖監(jiān)護(hù)、血氧、老年人行動(dòng)監(jiān)護(hù)等應(yīng)用越來越多。在這些應(yīng)用中，運(yùn)行在終端或者遠(yuǎn)程服務(wù)中心的自動(dòng)輔助分析報(bào)警軟件至關(guān)重要，它是減少醫(yī)生工作量、提高響應(yīng)速度和準(zhǔn)確度、減少用戶和國(guó)家開支的關(guān)鍵。心電圖自動(dòng)分析方法研究的文獻(xiàn)和專利，大多數(shù)是集中在電極片、導(dǎo)連線、信號(hào)采集、傳遞、處理、提高信號(hào)質(zhì)量、各種波形檢測(cè)算法、疾病分類算法中。心電圖監(jiān)護(hù)報(bào)警方案通常是根據(jù)心電圖信號(hào)的質(zhì)量來進(jìn)行報(bào)警(專利公開號(hào)CN1843^2A)，然而心電圖的質(zhì)量會(huì)受非病態(tài)的其他情況的干擾，比如說劇烈運(yùn)動(dòng)，針對(duì)這些情況，專利公開號(hào)CN1187338A 采用問答式方式以確定是否需要報(bào)警，然而此方案有失方便性，而且對(duì)于語言障礙，或者判斷能力欠缺者不適用。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述問題，本發(fā)明提出利用三維加速度信息自動(dòng)調(diào)整心電監(jiān)護(hù)報(bào)警門限， 從而提高心電監(jiān)護(hù)系統(tǒng)在各種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下的報(bào)警準(zhǔn)確度。這種心電監(jiān)護(hù)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)，包括服務(wù)終端，所述服務(wù)終端設(shè)有數(shù)據(jù)處理與窗口劃分單元和心率鏈報(bào)警單元，以及分別與所述數(shù)據(jù)處理與窗口劃分單元、心率鏈報(bào)警單元連接的人體姿態(tài)判斷單元、運(yùn)動(dòng)程度判斷單元和心電處理單元。其中，所述心率鏈報(bào)警單元設(shè)有若干種報(bào)警門限值，每種報(bào)警門限值設(shè)置若干個(gè)調(diào)整等級(jí)，根據(jù)人體姿態(tài)判斷單元和運(yùn)動(dòng)程度判斷單元的信息選擇上調(diào)或下調(diào)報(bào)警門限值等級(jí)。這種技術(shù)方案可根據(jù)當(dāng)前人體姿態(tài)和運(yùn)動(dòng)程度修正報(bào)警門限，從而提高報(bào)警準(zhǔn)確度。本發(fā)明還包括心電采集器，所述心電采集器包括微處理器，及分別與所述微處理器連接的通信模塊、初始狀態(tài)設(shè)置模塊、三維加速度探測(cè)器和心電模塊；所述微處理器通過通信模塊與所述服務(wù)終端連接。其中，三維加速度探測(cè)器(120)的采集頻率為61Hz ；量程為士 8g。所述數(shù)據(jù)處理與窗口劃分單元包括
低通濾波器，用于對(duì)接收的三維加速度數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波處理后按特定時(shí)間段劃分為若干個(gè)獨(dú)立窗口；
方差值計(jì)算模塊，用于對(duì)低通濾波器處理的獨(dú)立窗口數(shù)據(jù)進(jìn)行平均值和均方差值計(jì)算，將計(jì)算結(jié)果分別向所述人體姿態(tài)判斷單元和心電處理單元發(fā)送；
標(biāo)準(zhǔn)差計(jì)算模塊，用于對(duì)低通濾波器處理的獨(dú)立窗口數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)差計(jì)算，并將計(jì)算結(jié)果向所述運(yùn)動(dòng)程度判斷單元發(fā)送。其中，優(yōu)選低通濾波器的截止頻率為IOHz ；特定時(shí)間段為1秒，以秒為單位，把濾波處理后的數(shù)據(jù)劃分成一個(gè)一個(gè)獨(dú)立窗口。
數(shù)據(jù)處理與窗口劃分單元將三維加速度值按不同的計(jì)算方法獲得不同的所需信息，有利于對(duì)佩戴者的當(dāng)前狀態(tài)全面分析，提供判斷的準(zhǔn)確性。所述心電處理單元包括相互連接的心率獲取模塊及設(shè)有第一預(yù)設(shè)值的心電預(yù)處理模塊；所述心電預(yù)處理模塊在檢測(cè)到有效心電信號(hào)數(shù)值以及所述均方差值小于第一預(yù)設(shè)值時(shí)啟動(dòng)心率獲取模塊。其中，優(yōu)選第一預(yù)設(shè)值為4g，即4個(gè)重力加速度的大小。所述人體姿態(tài)判斷單元設(shè)有第二預(yù)設(shè)值，用于與所述平均值計(jì)算結(jié)果及所述初始狀態(tài)值進(jìn)行比較，判斷人體姿態(tài)。所述運(yùn)動(dòng)程度判斷單元設(shè)有第三預(yù)設(shè)值，用于與所述標(biāo)準(zhǔn)差計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較， 判斷人體的運(yùn)動(dòng)程度。為了適用于佩戴者不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的心率情況，所述心率鏈報(bào)警單元設(shè)有若干等級(jí)的報(bào)警門限值，用于與心率獲取模塊的心率值比較。本發(fā)明還提供一種心電監(jiān)護(hù)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的報(bào)警方法，包括以下步驟
a.設(shè)置心電監(jiān)護(hù)初始狀態(tài)值
b.心電采集器和服務(wù)終端建立連接，心電采集器向服務(wù)終端發(fā)送初始狀態(tài)值、三維加速度值和心電信號(hào)數(shù)值；
c.數(shù)據(jù)處理與窗口劃分單元一方面對(duì)由低通濾波器處理后數(shù)據(jù)分別計(jì)算平均值和均方差值，并將所述均方差值向設(shè)有第一預(yù)設(shè)值的心電處理單元發(fā)送、將平均值向設(shè)有第二預(yù)設(shè)值的人體姿態(tài)判斷單元發(fā)送；另一方面對(duì)由低通濾波器處理后、按特定時(shí)間段劃分為若干個(gè)獨(dú)立窗口的數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)差計(jì)算，并將標(biāo)準(zhǔn)差計(jì)算結(jié)果向設(shè)有第三預(yù)設(shè)值的運(yùn)動(dòng)程度判斷單元發(fā)送；
d.若所述均方差值大于第一預(yù)設(shè)值，則所述心電信號(hào)預(yù)處理暫停對(duì)心電信號(hào)的處理；若所述均方差值小于等于第一預(yù)設(shè)值，則進(jìn)行心電信號(hào)預(yù)處理，檢測(cè)有效的心電信號(hào)并獲取心率數(shù)據(jù)，向心率鏈報(bào)警單元發(fā)送；
e.將所述平均值及所述初始狀態(tài)值、第二預(yù)設(shè)值進(jìn)行比較，判斷人體當(dāng)前姿態(tài)，將所得結(jié)果向心率鏈報(bào)警單元發(fā)送；
f.將所述標(biāo)準(zhǔn)差值與所述第三預(yù)設(shè)值進(jìn)行比較，判斷人體所處的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，將所得結(jié)果向心率鏈報(bào)警單元發(fā)送；
g.由所述心率鏈報(bào)警單元根據(jù)初始狀態(tài)值、人體當(dāng)前姿態(tài)及運(yùn)動(dòng)程度調(diào)整報(bào)警門限值，若獲取的心率值高于調(diào)整后的報(bào)警門限值，則發(fā)出報(bào)警信號(hào)。本發(fā)明的有益效果為因?yàn)槿梭w不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)會(huì)改變心電圖中一些特性，原心電監(jiān)護(hù)算法不參考運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，必然會(huì)在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變時(shí)產(chǎn)生誤報(bào)警。本發(fā)明旨在參考運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，結(jié)合心率及人體姿態(tài)因素，調(diào)整心率報(bào)警的門限值，提高心電監(jiān)護(hù)報(bào)警準(zhǔn)確性，減少誤報(bào)警次數(shù)，提高醫(yī)生響應(yīng)效率，節(jié)省醫(yī)療機(jī)構(gòu)開支和用戶使用成本。


圖Ia本發(fā)明實(shí)施例心電采集器結(jié)構(gòu)框圖。圖Ib本發(fā)明實(shí)施例服務(wù)終端結(jié)構(gòu)框圖。圖Ic本發(fā)明實(shí)施例心率鏈報(bào)警單元處理流程圖。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)施例作進(jìn)一步說明。本實(shí)施例提供一種心電監(jiān)護(hù)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)，如圖Ia所示，包括心電采集器100和服務(wù)終端200，所述心電采集器100包括微處理器110，及分別與所述微處理器110連接的通信模塊150、初始狀態(tài)設(shè)置模塊140、三維加速度探測(cè)器120和心電模塊130 ；所述微處理器110通過通信模塊150與所述服務(wù)終端200連接。其中，心電采集器的采樣率為500Hz， 三維加速度探測(cè)器120的型號(hào)為MMA7455，采集頻率為61Hz ；量程為士8g (g=9. 8m/s)。同時(shí)結(jié)合圖Ib所示，所述服務(wù)終端200設(shè)有數(shù)據(jù)處理與窗口劃分單元210和心率鏈報(bào)警單元250，以及分別與所述數(shù)據(jù)處理與窗口劃分單元210、心率鏈報(bào)警單元250連接的人體姿態(tài)判斷單元220、運(yùn)動(dòng)程度判斷單元230和心電處理單元M0。其中，所述數(shù)據(jù)處理與窗口劃分單元210包括低通濾波器211、標(biāo)準(zhǔn)差計(jì)算模塊 213和方差值計(jì)算模塊212，三者的功能作用如下
低通濾波器211，用于對(duì)接收的三維加速度信號(hào)進(jìn)行濾波處理并將處理后數(shù)據(jù)按特定時(shí)間段劃分為若干個(gè)獨(dú)立窗口。其中，低通濾波器211的截止頻率為IOHz ；所述的特定時(shí)間段為1秒。標(biāo)準(zhǔn)差計(jì)算模塊213，用于對(duì)低通濾波器211處理和劃分后的獨(dú)立窗口數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)差計(jì)算，并將計(jì)算結(jié)果向所述運(yùn)動(dòng)程度判斷單元230發(fā)送；
方差值計(jì)算模塊212，用于對(duì)接收的三維加速度信號(hào)進(jìn)行平均值計(jì)算和每個(gè)信號(hào)點(diǎn)均方差值計(jì)算，將計(jì)算結(jié)果分別向所述人體姿態(tài)判斷單元220和心電處理單元240發(fā)送。心電處理單元240包括相互連接的心率獲取模塊242及設(shè)有第一預(yù)設(shè)值的心電預(yù)處理模塊M1，所述心電預(yù)處理模塊在檢測(cè)到均方差值小于第一預(yù)設(shè)值及有效心電信號(hào)時(shí)啟動(dòng)心率獲取模塊M2。其中，第一預(yù)設(shè)值為4g (g=9.8m/s)，可使用現(xiàn)有的心率算法來提取心率。人體姿態(tài)判斷單元220設(shè)有第二預(yù)設(shè)值，用于與所述平均值計(jì)算結(jié)果及所述初始狀態(tài)值進(jìn)行比較，判斷人體姿態(tài)。人體當(dāng)時(shí)姿態(tài)的重力加速度方向與初始狀態(tài)各個(gè)方向之間的角度，則是當(dāng)前心電采集器100的狀態(tài)。第二預(yù)設(shè)值則為當(dāng)前重力加速度方向與初始狀態(tài)值x、y、z軸三個(gè)方向的臨界夾角度數(shù)。當(dāng)前重力加速度與初始狀態(tài)三維加速度值相比角度差大于相應(yīng)的臨界角度，判斷人體為平躺、側(cè)躺或后躺等姿態(tài)。相似地，運(yùn)動(dòng)程度判斷單元230設(shè)有第三預(yù)設(shè)值，用于與所述標(biāo)準(zhǔn)差計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較，判斷人體的運(yùn)動(dòng)程度。第三預(yù)設(shè)值可根據(jù)佩戴者的需要設(shè)置多個(gè)閾值，將運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)一步分級(jí)細(xì)化，標(biāo)準(zhǔn)差值分別與這些閾值一一進(jìn)行比較，判斷數(shù)值處于哪一個(gè)區(qū)間，從而判斷運(yùn)動(dòng)程度。如將運(yùn)動(dòng)狀態(tài)分為輕微運(yùn)動(dòng)、中等運(yùn)動(dòng)、劇烈運(yùn)動(dòng)三種程度，則需要對(duì)第三預(yù)設(shè)值中設(shè)置兩個(gè)閾值；本實(shí)施例設(shè)置第三預(yù)設(shè)值為thl，th2，將運(yùn)動(dòng)狀態(tài)分為輕微運(yùn)動(dòng)、 中等運(yùn)動(dòng)和劇烈運(yùn)動(dòng)三種程度，當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)差值小于等于thl時(shí)，認(rèn)為是輕微運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)差值大于th2判斷為劇烈運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，中間為中等運(yùn)動(dòng)。心率鏈報(bào)警單元250設(shè)有若干種報(bào)警門限值，每種報(bào)警門限值分為若干個(gè)等級(jí)， 根據(jù)人體姿態(tài)判斷單元220和運(yùn)動(dòng)程度判斷單元230的信息選擇對(duì)應(yīng)的報(bào)警門限等級(jí)。下面將對(duì)本實(shí)施例的心電監(jiān)護(hù)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的報(bào)警方法作說明 這種心電監(jiān)護(hù)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的報(bào)警方法，包括以下步驟
6啟動(dòng)心電采集器100，設(shè)置心電監(jiān)護(hù)初始狀態(tài)值。佩戴者站立，調(diào)整心電采集盒，使心電采集器100顯示三維加速度探測(cè)方向的關(guān)系與實(shí)際佩戴關(guān)系一致，得到人體站立時(shí)垂直向 g0，左右方向10，前后方向bo三個(gè)方向數(shù)值，S卩(g0，10，b0)，三維加速度探測(cè)器120檢測(cè)并向微處理器110發(fā)送三維加速度信號(hào)；另一方面設(shè)置適合佩戴者的心率門限值，心電模塊 130采集佩戴者心電信號(hào)向微處理器110發(fā)送，此時(shí)建立心電采集器100與服務(wù)終端200連接，微處理器Iio處理為相應(yīng)數(shù)值后，由通信模塊150向服務(wù)終端200發(fā)送。心電采集器100的通信模塊150將初始狀態(tài)值、三維加速度值和心電信號(hào)數(shù)值分別發(fā)送給服務(wù)終端200的人體姿態(tài)判斷單元220、數(shù)據(jù)處理與窗口劃分單元210和心電處理單元240。數(shù)據(jù)處理與劃分窗口單元210讓三維加速度值s[n]先通過低通濾波器211，進(jìn)行頻率IOHz以上的濾波處理值fs[n]，以秒為單位，把濾波后的數(shù)值劃分為一個(gè)一個(gè)獨(dú)立窗口數(shù)值w [η]，每個(gè)獨(dú)立窗口包括61個(gè)信號(hào)點(diǎn)，再將這些獨(dú)立窗口數(shù)據(jù)發(fā)送給方差值計(jì)算模塊212和標(biāo)準(zhǔn)差計(jì)算模塊213。方差值計(jì)算模塊212對(duì)該窗口數(shù)據(jù)進(jìn)行平均值的計(jì)算 ax = average (w[n]. χ)；
ay = average (w[n]. y)； az = average (w[n]. z)；
然后計(jì)算每信號(hào)點(diǎn)的均方差v=sqrt ((x-ax) "2+(y-ay) "2+(z-az) ~2)，并將該計(jì)算結(jié)果向設(shè)有第一預(yù)設(shè)值的心電處理單元240發(fā)送，與第一預(yù)設(shè)值進(jìn)行比較。心電處理單元240 中設(shè)有心電預(yù)處理模塊對(duì)1，可以檢查心電信號(hào)是否正常、有效。若發(fā)現(xiàn)信號(hào)導(dǎo)聯(lián)脫落、噪聲太大等無效數(shù)據(jù)，或是均方差值大于第一預(yù)設(shè)值4g，則說明佩戴者運(yùn)動(dòng)過劇烈，有可能影響心電信號(hào)的準(zhǔn)確性，心電處理單元240暫停工作Is ；若心電預(yù)處理模塊241檢測(cè)到均方差值小于第一預(yù)設(shè)值且為有效數(shù)據(jù)，則啟動(dòng)心率獲取模塊M2，接收和處理心電信號(hào)并向心率鏈報(bào)警單元250發(fā)送。另方差值計(jì)算模塊212還把每個(gè)獨(dú)立窗口的三維加速度平均值向設(shè)有第二預(yù)設(shè)值的人體姿態(tài)判斷單元220發(fā)送。人體姿態(tài)判斷單元220接收到初始狀態(tài)值、和三維加速度的平均值(ax、ay, az), 與第二預(yù)設(shè)值進(jìn)行比較。本實(shí)施例設(shè)置第二預(yù)設(shè)值在三個(gè)方向的臨界角度均為45度，當(dāng)當(dāng)前采集狀態(tài)的重力方向上的平均值ag與初始狀態(tài)的Z軸方向的夾角小于45度，則判斷人體為正常姿態(tài)；若夾角大于45度，則判斷人體為躺臥姿態(tài)，再根據(jù)重力方向的平均值ag與初始狀態(tài)X、Y方向的夾角，判斷人體為側(cè)躺、后躺還是前趴等，將判斷結(jié)果向心率鏈報(bào)警單元250發(fā)送。在計(jì)算平均值的同時(shí)，數(shù)據(jù)處理與窗口劃分單元210通過標(biāo)準(zhǔn)差計(jì)算模塊213對(duì)獨(dú)立窗口的數(shù)據(jù)進(jìn)行整體的標(biāo)準(zhǔn)差計(jì)算，并將標(biāo)準(zhǔn)差計(jì)算結(jié)果向設(shè)有第三預(yù)設(shè)值的運(yùn)動(dòng)程度判斷單元230發(fā)送。本實(shí)施例的第三預(yù)設(shè)值設(shè)有一個(gè)閾值thl，th2，將標(biāo)準(zhǔn)差值與所述第三預(yù)設(shè)值進(jìn)行比較，若標(biāo)準(zhǔn)差值大于閾值th2，則判斷人體的運(yùn)動(dòng)程度為劇烈，若標(biāo)準(zhǔn)差小于thl，則判斷為人體在輕微運(yùn)動(dòng)，其他為中等運(yùn)動(dòng)。最后將所得結(jié)果向心率鏈報(bào)警單元250發(fā)送；
結(jié)合圖Ic所示，本實(shí)施例的心率鏈報(bào)警單元250設(shè)有多種報(bào)警門限值，分別為正常心率門限值、心動(dòng)過速門限值、心動(dòng)過緩門限值、極端過速門限值和極端過緩門限值。每種報(bào)警門限值設(shè)有兩個(gè)調(diào)整等級(jí)。心率鏈報(bào)警單元250將接收到的人體姿態(tài)判斷結(jié)果、運(yùn)動(dòng)程度判斷結(jié)果及心率數(shù)值匯總，結(jié)合初始狀態(tài)值、對(duì)設(shè)定的報(bào)警門限值作相應(yīng)調(diào)整。本實(shí)施例中給出五種情況下對(duì)報(bào)警門限值的等級(jí)調(diào)整，調(diào)整后的報(bào)警門限值可分為五種情況分別為提高心動(dòng)過速和極端過速報(bào)警門限值一個(gè)等級(jí)A、提高心動(dòng)過速和極端過速報(bào)警門限值二個(gè)等級(jí)B、報(bào)警門限值不變C、提高心動(dòng)過速和極端過速報(bào)警門限值一個(gè)等級(jí)D、降低心動(dòng)過速和極端過緩報(bào)警門限值一個(gè)等級(jí)E五種，將當(dāng)前心率數(shù)據(jù)與報(bào)警門限值比較，若心率數(shù)據(jù)高于調(diào)整后的報(bào)警門限值，則心率鏈報(bào)警單元250將發(fā)出報(bào)警信號(hào)； 反之，心率數(shù)據(jù)小于等于調(diào)整后的報(bào)警門限值，心率鏈報(bào)警單元250將重新進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。 例如，如圖Ic所示，當(dāng)心率鏈報(bào)警單元250接收到人體姿態(tài)判斷單元220判斷人體姿態(tài)結(jié)果為躺臥，則進(jìn)入一步判斷流程；得到運(yùn)動(dòng)程度判斷單元230的判斷結(jié)果為非輕微運(yùn)動(dòng)， 再進(jìn)入一步判斷，若判斷為劇烈運(yùn)動(dòng)，則調(diào)整報(bào)警門限值為D情況，即提高心動(dòng)過速和極端過速報(bào)警門限值一個(gè)等級(jí)。此時(shí)將心電處理單元240發(fā)送的心率數(shù)據(jù)與調(diào)整后的門限值作比較，若心率數(shù)據(jù)比提高后的報(bào)警門限值還高，則說明人體當(dāng)前心率不正常，處于報(bào)警范圍，心率鏈報(bào)警單元250馬上發(fā)出報(bào)警信號(hào)。若判斷人體處于非躺臥狀態(tài)、非輕微運(yùn)動(dòng)和劇烈運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，即對(duì)應(yīng)的為提高心動(dòng)過速和極端過速門限一個(gè)等級(jí)A等級(jí)的情況，可認(rèn)為人體處于中等運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的情況，同樣，心率數(shù)值高于調(diào)整后的報(bào)警門限值時(shí)，心率鏈報(bào)警單元 250才報(bào)警。若心率鏈報(bào)警單元250綜合判斷人體處于躺臥、輕微運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)，即對(duì)應(yīng)的是降低心動(dòng)過緩和極端過緩報(bào)警門限值一個(gè)等級(jí)E等級(jí)的情況，此時(shí)心率數(shù)值在低于調(diào)整后的報(bào)警門限值范圍，心率鏈報(bào)警單元250才發(fā)出報(bào)警信號(hào)。若比較后，當(dāng)前心率數(shù)值與調(diào)整后的報(bào)警門限值相比，處于非報(bào)警范圍，則處理流程重新回到起點(diǎn)，進(jìn)行新一輪的處理流程。這種報(bào)警方法根據(jù)姿態(tài)和運(yùn)動(dòng)程度修正報(bào)警門限值，從而提高報(bào)警準(zhǔn)確度。本發(fā)明心電監(jiān)護(hù)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)及其報(bào)警方法，有效減少靜臥下心動(dòng)過緩和極端過緩下的誤報(bào)警由于人體靜臥時(shí)心率必然下降，本方法能夠發(fā)現(xiàn)患者處于睡眠狀態(tài)，能夠自動(dòng)降低報(bào)警門限，減少誤報(bào)警。有效減少行走、慢跑下的誤報(bào)警由于這種情況下患者心率必然會(huì)上升，本方法能夠發(fā)現(xiàn)患者是否處于這種情況下，并提高心動(dòng)過速和極端心動(dòng)過速下的門限值，減少誤報(bào)警。
權(quán)利要求
1.一種心電監(jiān)護(hù)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)，包括服務(wù)終端(200)，其特征在于，所述服務(wù)終端 (200)設(shè)有數(shù)據(jù)處理與窗口劃分單元(210)和心率鏈報(bào)警單元(250)，以及分別與所述數(shù)據(jù)處理與窗口劃分單元(210)、心率鏈報(bào)警單元(250)連接的人體姿態(tài)判斷單元(220)、運(yùn)動(dòng)程度判斷單元(230)和心電處理單元(240)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的心電監(jiān)護(hù)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)，其特征在于，所述心率鏈報(bào)警單元 (250)設(shè)有若干種報(bào)警門限值，每種報(bào)警門限值設(shè)置若干個(gè)調(diào)整等級(jí)，根據(jù)人體姿態(tài)判斷單元(220)和運(yùn)動(dòng)程度判斷單元(230)的信息選擇上調(diào)或下調(diào)報(bào)警門限值等級(jí)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的心電監(jiān)護(hù)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)，其特征在于，還包括心電采集器 (100),所述心電采集器(100)包括微處理器(110)，及分別與所述微處理器(110)連接的通信模塊(150)、初始狀態(tài)設(shè)置模塊(140)、三維加速度探測(cè)器(120)和心電模塊(130);所述微處理器(110)通過通信模塊(150)與所述服務(wù)終端(200 )連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的心電監(jiān)護(hù)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)處理與窗口劃分單元(210)包括低通濾波器(211)，用于對(duì)接收的三維加速度數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波處理后按特定時(shí)間段劃分為若干個(gè)獨(dú)立窗口；方差值計(jì)算模塊(212)，用于對(duì)低通濾波器(211)處理的獨(dú)立窗口數(shù)據(jù)進(jìn)行平均值和均方差值計(jì)算，將計(jì)算結(jié)果分別向所述人體姿態(tài)判斷單元(220)和心電處理單元(240)發(fā)送；標(biāo)準(zhǔn)差計(jì)算模塊(213)，用于對(duì)低通濾波器(211)處理的獨(dú)立窗口數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)差計(jì)算，并將計(jì)算結(jié)果向所述運(yùn)動(dòng)程度判斷單元(230)發(fā)送。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的心電監(jiān)護(hù)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)，其特征在于，所述心電處理單元 (MO)包括相互連接的心率獲取模塊(242)及設(shè)有第一預(yù)設(shè)值的心電預(yù)處理模塊(241)；所述心電預(yù)處理模塊在檢測(cè)到有效心電信號(hào)數(shù)值以及所述均方差值小于第一預(yù)設(shè)值時(shí)啟動(dòng)心率獲取模塊(242)。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的心電監(jiān)護(hù)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)，其特征在于，所述人體姿態(tài)判斷單元(220 )設(shè)有第二預(yù)設(shè)值，用于與所述平均值計(jì)算結(jié)果及所述初始狀態(tài)值進(jìn)行比較，判斷人體姿態(tài)。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的心電監(jiān)護(hù)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)，其特征在于，所述運(yùn)動(dòng)程度判斷單元(230)設(shè)有第三預(yù)設(shè)值，用于與所述標(biāo)準(zhǔn)差計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較，判斷人體的運(yùn)動(dòng)程度。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的心電監(jiān)護(hù)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)，其特征在于，所述三維加速度探測(cè)器(120)的采集頻率為61Hz ；量程為士Sg。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的心電監(jiān)護(hù)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)，其特征在于，所述低通濾波器(211) 的截止頻率為IOHz ；所述的特定時(shí)間段為1秒。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的心電監(jiān)護(hù)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)，其特征在于，所述的第一預(yù)設(shè)值為
11.根據(jù)權(quán)利要求1-10任一項(xiàng)所述的一種心電監(jiān)護(hù)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的報(bào)警方法，其特征在于，包括以下步驟a.設(shè)置心電監(jiān)護(hù)初始狀態(tài)值；b.心電采集器(100)和服務(wù)終端(200 )建立連接，心電采集器(100 )向服務(wù)終端(200 )發(fā)送初始狀態(tài)值、三維加速度值和心電信號(hào)數(shù)值；c.數(shù)據(jù)處理與窗口劃分單元(210)—方面對(duì)由低通濾波器(211)處理后數(shù)據(jù)分別計(jì)算平均值和均方差值，并將所述均方差值向設(shè)有第一預(yù)設(shè)值的心電處理單元(240)發(fā)送、將平均值向設(shè)有第二預(yù)設(shè)值的人體姿態(tài)判斷單元(220)發(fā)送；另一方面對(duì)由低通濾波器(211) 處理后、按特定時(shí)間段劃分為若干個(gè)獨(dú)立窗口的數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)差計(jì)算，并將標(biāo)準(zhǔn)差計(jì)算結(jié)果向設(shè)有第三預(yù)設(shè)值的運(yùn)動(dòng)程度判斷單元(230)發(fā)送；d.若所述均方差值大于第一預(yù)設(shè)值，則所述心電信號(hào)預(yù)處理暫停對(duì)心電信號(hào)的處理； 若所述均方差值小于等于第一預(yù)設(shè)值，則進(jìn)行心電信號(hào)預(yù)處理，檢測(cè)有效的心電信號(hào)并獲取心率數(shù)據(jù)，向心率鏈報(bào)警單元(250)發(fā)送；e.將所述平均值及所述初始狀態(tài)值、第二預(yù)設(shè)值進(jìn)行比較，判斷人體當(dāng)前姿態(tài)，將所得結(jié)果向心率鏈報(bào)警單元(250)發(fā)送；f.將所述標(biāo)準(zhǔn)差值與所述第三預(yù)設(shè)值進(jìn)行比較，判斷人體所處的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，將所得結(jié)果向心率鏈報(bào)警單元(250)發(fā)送；g.由所述心率鏈報(bào)警單元(250)根據(jù)初始狀態(tài)值、人體當(dāng)前姿態(tài)及運(yùn)動(dòng)程度調(diào)整報(bào)警門限值，若獲取的心率值高于調(diào)整后的報(bào)警門限值，則發(fā)出報(bào)警信號(hào)。
全文摘要
本發(fā)明涉及心電監(jiān)護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，一種心電監(jiān)護(hù)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)，包括服務(wù)終端，所述服務(wù)終端設(shè)有數(shù)據(jù)處理與窗口劃分單元和心率鏈報(bào)警單元，以及分別與所述數(shù)據(jù)處理與窗口劃分單元、心率鏈報(bào)警單元連接的人體姿態(tài)判斷單元、運(yùn)動(dòng)程度判斷單元和心電處理單元。本發(fā)明還提供這種報(bào)警系統(tǒng)的報(bào)警方法。本發(fā)明參考運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，結(jié)合心率及人體姿態(tài)因素，調(diào)整心率報(bào)警的門限值，提高心電監(jiān)護(hù)報(bào)警準(zhǔn)確性，減少誤報(bào)警次數(shù)，提高醫(yī)生響應(yīng)效率，節(jié)省醫(yī)療機(jī)構(gòu)開支和用戶使用成本。
文檔編號(hào)A61B5/0402GK102488512SQ20111039802
公開日2012年6月13日 申請(qǐng)日期2011年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月6日
發(fā)明者朱洪海, 田欣, 章煒, 胡曉娟, 董軍, 魏建明 申請(qǐng)人:上海中科高等研究所, 中國(guó)科學(xué)院蘇州納米技術(shù)與納米仿生研究所