專利名稱：應(yīng)用于r波檢測(cè)的信號(hào)處理方法、電路及除顫器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及醫(yī)療電子技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種應(yīng)用于R波檢測(cè)的信號(hào)處理方法、電路及除顫器。
背景技術(shù)：
除顫器是將高電壓脈沖發(fā)送到心臟，以便使經(jīng)歷心律失常的心臟恢復(fù)正常的心律和收縮功能的電擊類治療設(shè)備。心律失常包括心室纖維性顫動(dòng)(VF)和心動(dòng)過(guò)速(VT)等。目前存在多種除顫器，例如手動(dòng)除顫器、可植入除顫器以及自動(dòng)體外除顫器(AED)。自動(dòng)體外除顫器與手動(dòng)除顫器的區(qū)別在于，自動(dòng)體外除顫器可以自動(dòng)分析心電信號(hào)(ECG)律動(dòng)以確定是否需要除_。
一般除顫分為兩種，即同步電復(fù)律除顫與非同步電復(fù)律除顫。同步電復(fù)律除顫是指除顫器由R波信號(hào)激發(fā)進(jìn)行除顫。非同步電復(fù)律除顫是指除顫器在心動(dòng)周期的任何時(shí)間都可放電除顫，不需要特定的激發(fā)條件。同步電復(fù)律除顫主要應(yīng)用于房顫和室速等心率失常。圖I是正常心電波形示意圖，如圖I所示，一般正常心電波形中，首先出現(xiàn)P波，其次是Q波，再次是R波，R波過(guò)后是S波，S波完了緊跟著的是T波。如果除顫電擊恰好落在T波的中部，由于此時(shí)正值心臟的易損期，外加的刺激很容易引起室顫。因此，電擊復(fù)律除顫應(yīng)避免電擊發(fā)生在T波的中部，最佳的放電時(shí)間是在R波的下降期或下降期的中部，這時(shí)整個(gè)心室肌纖維正處于絕對(duì)不應(yīng)期，有利于心律的恢復(fù)、又可以避免電擊不落在T波段。因此，R波檢測(cè)就成了同步電擊復(fù)律除顫的關(guān)鍵了，只有R波快速準(zhǔn)確地被檢測(cè)至IJ，才能實(shí)施精準(zhǔn)的同步電擊復(fù)律除顫?，F(xiàn)有技術(shù)中大都采用斜率閾值法進(jìn)行R波檢測(cè)，但是該斜率閾值法卻經(jīng)常由于某些干擾的存在發(fā)生誤檢。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術(shù)中某些干擾不能濾除而造成R波檢測(cè)誤檢的技術(shù)問(wèn)題，提供一種應(yīng)用于R波檢測(cè)的信號(hào)處理方法、電路及除顫器。本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種應(yīng)用于R波檢測(cè)的信號(hào)處理電路，該信號(hào)處理電路包括
差分電路，用于對(duì)輸入信號(hào)與閾值進(jìn)行差分運(yùn)算；以及 半波整流電路，用于對(duì)差分運(yùn)算后的信號(hào)進(jìn)行半波整流。進(jìn)一步，還包括用于給差分電路提供閾值的閾值產(chǎn)生電路；所述閾值產(chǎn)生電路包括
與半波整流電路連接的峰值保持電路，用于將接收的當(dāng)前信號(hào)與上一輸出值進(jìn)行比較，若當(dāng)前信號(hào)大于上一輸出值，則輸出當(dāng)前信號(hào)為當(dāng)前輸出值；否則，輸出上一輸出值為當(dāng)前輸出值；以及
分別與所述峰值保持電路及差分電路連接的分壓電路，用于對(duì)當(dāng)前輸出值進(jìn)行分壓獲取閾值，將所述閾值傳輸給所述差分電路。
進(jìn)一步，所述閾值產(chǎn)生電路還包括分別與所述半波整流電路和峰值保持電路連接的微分電路，用于對(duì)半波整流后的信號(hào)進(jìn)行微分處理，并將微分處理后的信號(hào)傳輸給所述峰值保持電路。進(jìn)一步，所述峰值保持電路包括第一運(yùn)算放大器、第一二極管、第二二極管和第二運(yùn)算放大器；所述第一運(yùn)算放大器的正向端與所述半波整流電路連接，所述第一運(yùn)算放大器的輸出端與第二二極管的正極連接；所述第二二極管的負(fù)極與所述第二運(yùn)算放大器正向端連接；所述第二運(yùn)算放大器的輸出端與所述第二運(yùn)算放大器的負(fù)向端以及第一運(yùn)算放大器的負(fù)向端連接，所述第二運(yùn)算放大器的輸出端為峰值保持電路的輸出端；所述第一二極管的正極與所述第一運(yùn)算放大器的負(fù)向端連接，所述第一二極管的負(fù)極與所述第一運(yùn)算放大器的輸出端連接。進(jìn)一步，所述峰值保持電路還包括第一電容和第一電阻，所述第一電容與第一電阻構(gòu)成并聯(lián)電路；該并聯(lián)電路的一端接地，另一端連接在所述第二二極管與所述第二運(yùn)算放大器的正向端之間。進(jìn)一步，還包括用于對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行絕對(duì)值預(yù)處理的絕對(duì)值電路，所述絕對(duì)值電路與差分電路連接用于為所述差分電路提供預(yù)處理后的輸入信號(hào)。本發(fā)明的另一目的是還提供一種應(yīng)用于R波檢測(cè)的信號(hào)處理方法。該信號(hào)處理方法，包括首先，對(duì)輸入信號(hào)與閾值進(jìn)行差分處理，獲得差分運(yùn)算后的信號(hào)；然后，對(duì)差分運(yùn)算后的信號(hào)進(jìn)行半波整流處理，獲得待檢測(cè)信號(hào)。進(jìn)一步，所述閾值產(chǎn)生方法如下
首先，將接收的半波整流處理后的當(dāng)前信號(hào)與上一輸出值進(jìn)行比較，若當(dāng)前信號(hào)大于上一輸出值，則輸出當(dāng)前信號(hào)為當(dāng)前輸出值；否則，輸出上一輸出值為當(dāng)前輸出值。然后，對(duì)當(dāng)前輸出值進(jìn)行分壓得到所述閾值。進(jìn)一步，還包括對(duì)半波整流后的信號(hào)進(jìn)行微分處理獲得當(dāng)前信號(hào)的步驟。 進(jìn)一步，在分壓之前，還包括對(duì)當(dāng)前輸出值進(jìn)行衰減的步驟。進(jìn)一步，在差分處理之前，還包括對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行絕對(duì)值預(yù)處理的步驟。本發(fā)明的另一目的是還提供一種R波檢測(cè)電路。該R波檢測(cè)電路，包括上述的信號(hào)處理電路。本發(fā)明的另一目的是還提供一種除顫器。該除顫器，包括上述R波檢測(cè)電路、控制器和電擊模塊，所述控制器接收上述R波檢測(cè)電路發(fā)出信號(hào)控制所述電擊模塊進(jìn)行放電。有益效果本發(fā)明實(shí)施例的應(yīng)用于R波檢測(cè)的信號(hào)處理電路，通過(guò)采用差分電路和半波整流電路濾除高頻干擾信號(hào)，消除了后續(xù)的R波檢測(cè)的干擾項(xiàng)，有利于提高R波檢測(cè)精度，同時(shí)該電路還具有簡(jiǎn)單實(shí)用等優(yōu)點(diǎn)。


圖I是正常心電波形示意圖。圖2是本發(fā)明實(shí)施例的絕對(duì)值電路結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本發(fā)明實(shí)施例的差分電路及半波整流電路結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是本發(fā)明實(shí)施例的微分電路結(jié)構(gòu)示意圖。圖5是本發(fā)明實(shí)施例的峰值保持電路結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6是本發(fā)明實(shí)施例的應(yīng)用于R波檢測(cè)的信號(hào)處理電路的框圖。圖7是本發(fā)明實(shí)施例的應(yīng)用于R波檢測(cè)的信號(hào)處理方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。本發(fā)明的發(fā)明人在經(jīng)過(guò)潛心的研究發(fā)現(xiàn)，利用目前的心電采集技術(shù)采集的心電信號(hào)中包含大量幅度較小的高頻信號(hào)，這些高頻信號(hào)中某些信號(hào)的斜率與R信號(hào)的斜率處于大致相同的區(qū)間段，根據(jù)目前R波檢測(cè)方法(即通過(guò)微分閾值法)，該某些信號(hào)很容易被誤檢成R波，從而造成R波檢測(cè)準(zhǔn)確度下降。因此，本發(fā)明的核心思想是在對(duì)心電信號(hào)進(jìn)行R波檢測(cè)前，讓該心電信號(hào)先經(jīng)過(guò)信號(hào)處理電路，通過(guò)該信號(hào)處理將高頻信號(hào)進(jìn)行過(guò)濾，提高 R波檢測(cè)準(zhǔn)確度。本發(fā)明的信號(hào)處理電路，用于R波檢測(cè)，相對(duì)于R波檢測(cè)中的一個(gè)信號(hào)過(guò)濾電路。實(shí)施例一
圖3是本發(fā)明實(shí)施例的差分電路及半波整流電路結(jié)構(gòu)示意圖。請(qǐng)參照?qǐng)D3，提出本發(fā)明實(shí)施例一的應(yīng)用于R波檢測(cè)的信號(hào)處理電路。該信號(hào)處理電路包括差分電路和與差分電路連接的半波整流電路。該差分電路，用于對(duì)輸入信號(hào)與閾值進(jìn)行差分運(yùn)算。該半波整流電路，用于對(duì)差分運(yùn)算后的信號(hào)進(jìn)行半波整流。該輸入信號(hào)是經(jīng)過(guò)采集電路或者系統(tǒng)采集的患者體表電信號(hào)或者是該體表電信號(hào)經(jīng)過(guò)一定放大、工頻濾波處理的電信號(hào)，也稱心電信號(hào)。該差分電路包括第五電阻270、第六電阻260、第七電阻220、第八電阻210和第三運(yùn)算放大器230。該第五電阻270的一端用于接收閾值，另一端與該第三運(yùn)算放大器230的負(fù)向端連接。該第六電阻260連接在該第三運(yùn)算放大器230的輸出端和負(fù)向端構(gòu)成反饋回路。該第七電阻220的一端與該第三運(yùn)算放大器230的正向端連接，另一端接地。該第八電阻210的一端用于連接輸入信號(hào)，另一端與該第三運(yùn)算放大器230的正向端連接。輸入信號(hào)經(jīng)過(guò)該差分電路后，變成該輸入信號(hào)與閾值之間的差值信號(hào)。該差值信號(hào)有正有負(fù)，這由輸入信號(hào)和閾值大小決定的。該輸入信號(hào)大于該閾值時(shí)，該差值信號(hào)為正，反之，為負(fù)。該閾值的大小可以為固定值，產(chǎn)生該閾值的可以恒壓源，這種情況一般適用正常心電信號(hào)中的R波檢測(cè)，實(shí)用性較低。一般優(yōu)選該閾值的大小是跟隨該輸入信號(hào)的大小的，一般通過(guò)電路反饋實(shí)現(xiàn)，這樣適用范圍和準(zhǔn)確性都有較大的優(yōu)勢(shì)。該半波整流電路用于通過(guò)大于零的信號(hào)，小于等于零的信號(hào)被大小為零的信號(hào)替代。該半波整流電路包括第四運(yùn)算放大器240、第九電阻290和第三二極管250。該第四運(yùn)算放大器240的正向端與該第三運(yùn)算放大器230的輸出端相連。該第四運(yùn)算放大器240的輸出端與該第三二極管250的正極相連接。該第三二極管250的負(fù)極與該第四運(yùn)算放大器240的負(fù)向端連接形成反饋回來(lái)。該第三二極管250的負(fù)極作為該信號(hào)處理電路的輸出端。該第三二極管250的輸出端還通過(guò)該第九電阻290接地。當(dāng)該第四運(yùn)算放大器240的正向端接收到小于零的信號(hào)時(shí)，該第三二極管250截止，該第三二極管250的輸出端被第九電阻290鉗制在零電位上，因此，該信號(hào)處理電路輸出為零。該當(dāng)該第四運(yùn)算放大器240的正向端接收大于零的信號(hào)時(shí)，該第三二極管250導(dǎo)通，該大于零的信號(hào)通過(guò)。本實(shí)施例的信號(hào)處理電路，通過(guò)差分電路和半波整流電路將輸入信號(hào)(心電信號(hào))小于等于閾值的部分全部給過(guò)濾了，因此，可以將很多振幅較小的干擾信號(hào)(尤其是高頻干擾信號(hào))以及非R波、振幅較小的心電信號(hào)給濾除了，因此，消除干擾的同時(shí)還提供更簡(jiǎn)潔的信號(hào)給后續(xù)的檢測(cè)電路，進(jìn)一步提高R波檢測(cè)的檢測(cè)精度。本實(shí)施例的信號(hào)處理電路還具有簡(jiǎn)單實(shí)用等優(yōu)點(diǎn)。實(shí)施例二
圖2是本發(fā)明實(shí)施例的絕對(duì)值電路結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本發(fā)明實(shí)施例的差分電路及半波整流電路結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是本發(fā)明實(shí)施例的微分電路結(jié)構(gòu)示意圖。圖5是本發(fā)明實(shí)施例的峰值保持電路結(jié)構(gòu)示意圖。圖6是本發(fā)明實(shí)施例的應(yīng)用于R波檢測(cè)的信號(hào)處理電路的框圖。
請(qǐng)參照?qǐng)D2至圖6，提出本發(fā)明實(shí)施例二的信號(hào)處理電路。本實(shí)施例與實(shí)施例一的區(qū)別在于，該信號(hào)處理電路多了閾值產(chǎn)生電路80，用于給差分電路30提供一跟隨輸入信號(hào)的閾值。如圖6所示，本實(shí)施例的信號(hào)處理電路包括絕對(duì)值電路20、差分電路30、半波整流電路40和閾值產(chǎn)生電路80。該閾值產(chǎn)生電路80包括微分電路50、峰值保持電路60和分壓電路70。該差分電路30和半波整流電路40與實(shí)施例一是相同的，在此不在贅述。該絕對(duì)值電路20 —端接收輸入信號(hào)10，另一端與差分電路30 —輸入端連接。該差分電路30另一輸入端與閾值產(chǎn)生電路80的輸出端(即分壓電路70的輸出端)相連接，該差分電路30的輸出端與半波整流電路40連接。該半波整流電路40的輸出端與微分電路50的輸入端連接。該微分電路50的輸出端作為該信號(hào)處理電路的輸出端。該微分電路50的輸出端還與該峰值保持電路60的輸入端相連接，形成反饋電路用于反饋閾值。該峰值保持電路60的輸出端與該分壓電路70的輸入端相連接。請(qǐng)參照?qǐng)D2，該絕對(duì)值電路20包括第五運(yùn)算放大器110、第六運(yùn)算放大器140、第四二極管120、第五二極管180、第十電阻130、第i^一電阻150、第十二電阻160、第十三電阻170和第十四電阻190。當(dāng)正信號(hào)到來(lái)時(shí)，第五二極管180截止，第四二極管120導(dǎo)通，第五運(yùn)算放大器110和第十四電阻190、第十三電阻170構(gòu)成一個(gè)反相器，第六運(yùn)算放大器140與第十二電阻160、第十一電阻150、第十電阻130構(gòu)成加法器，只要令第十四電阻190=第十三電阻170=第十二電阻160=第十一電阻150=2*第十電阻130，輸入信號(hào)和輸出信號(hào)大小相等，極性相同。當(dāng)負(fù)信號(hào)輸入時(shí)，第五二極管180導(dǎo)通，第四二極管120截止，第五運(yùn)算放大器110在電路中不起作用，第六運(yùn)算放大器140和第十二電阻160、第i^一電阻150構(gòu)成的反相器，令第十二電阻160=第^ 電阻150,輸入信號(hào)和輸出信號(hào)大小相等,極性相反。整體上相當(dāng)于對(duì)輸入信號(hào)取絕對(duì)值。該絕對(duì)值電路20對(duì)信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理、整形，其特點(diǎn)為正的信號(hào)正常通過(guò)，負(fù)的信號(hào)翻轉(zhuǎn)。將正負(fù)的心電信號(hào)統(tǒng)一為正的心電信號(hào)，簡(jiǎn)化后級(jí)檢測(cè)電路。也可以防止導(dǎo)聯(lián)接反(采集的電極接反)的情況下發(fā)生的誤檢。該絕對(duì)值電路20在某些實(shí)施例中是可以省略的。該絕對(duì)值電路20是比較成熟的電路，也可以用其他形式的絕對(duì)值電路替代。請(qǐng)參照?qǐng)D4，該微分電路50包括第七運(yùn)算放大器310、第十五電阻320、第二電容330、第十六電阻340和第三電容350。該第十六電阻340和第三電容350組成串聯(lián)電路。該第七運(yùn)算放大器310的正向端接地，負(fù)向端連接該第十六電阻的空閑端。該第三電容350的空閑端與該半波整流電路40的輸出端(即該第三二極管250的輸出端)。該第二電容330和第十五電阻320組成并聯(lián)電路，該并聯(lián)電路的兩端接連在該第七運(yùn)算放大器310的負(fù)向端和輸出端。該第七運(yùn)算放大器310的輸出端為該微分電路的輸出端。該微分電路50可以為后面R檢測(cè)電路復(fù)用，因此，采用本實(shí)施例的信號(hào)處理電路可以節(jié)省成本。同時(shí)，該微分電路50可以將大T波、大P波濾除，進(jìn)一步降低誤檢發(fā)生。該微分電路50在某些實(shí)施例中也是可以省略的，在省略微分電路50的情況下，該半波整流電路40的輸出端直接連接至該峰值保持電路60的輸入端。該峰值保持電路60，用于接收微分處理后的當(dāng)前信號(hào)與上一輸出值進(jìn)行比較，若當(dāng)前信號(hào)大于上一輸出值，則輸出當(dāng)前信號(hào)為當(dāng)前輸出值；否則，輸出上一輸出值為當(dāng)前輸出值。具體請(qǐng)參照?qǐng)D5，該峰值保持電路60包括第一運(yùn)算放大器410、第一二極管490、第二二極管420、第四電阻480和第二運(yùn)算放大器470 ;該第一運(yùn)算放大器410的正向端與該微分電路50連接，該第一運(yùn)算放大器410的輸出端與第二二極管420的正極連接；該第二二極管420的負(fù)極與該第二運(yùn)算放大器470正向端連接；該第二運(yùn)算放大器470的輸出端與該第二運(yùn)算放大器470的負(fù)向端通過(guò)第四電阻480與該第一運(yùn)算放大器410的負(fù)向端 連接，該第二運(yùn)算放大器470的輸出端為峰值保持電路的輸出端；該第一二極管490的正極與該第一運(yùn)算放大器410的負(fù)向端連接，該第一二極管490的負(fù)極與該第一運(yùn)算放大器410的輸出端連接。該分壓電路70包括第二電阻460和第三電阻450，該第二電阻460和第三電阻450組成串聯(lián)分壓電路，該串聯(lián)分壓電路的一端連接在該第二運(yùn)算放大器470的輸出端，另一端接地。本實(shí)施例中進(jìn)一步，該峰值保持電路60還包括第一電容430和第一電阻440，該第一電容430與第一電阻440構(gòu)成并聯(lián)電路；該并聯(lián)電路的一端接地，另一端連接在該第二二極管420與該第二運(yùn)算放大器470的正向端之間。由于第二運(yùn)算放大器470構(gòu)成跟隨電路，所以該第一運(yùn)算放大器410的負(fù)向端等于該第一運(yùn)算放大器410輸出的電壓，即該第一運(yùn)算放大器410的兩端比較是當(dāng)前信號(hào)和上一輸出值。因此，該峰值保持電路開始工作時(shí)，微分后的當(dāng)前信號(hào)輸入正向端，該負(fù)向端的電壓為零，假設(shè)該當(dāng)前信號(hào)大于零，則第一運(yùn)算放大器410輸出正向端電壓，第二二極管420導(dǎo)通，輸出改為當(dāng)前信號(hào)，以此類推，直到當(dāng)前信號(hào)為峰值信號(hào)時(shí)，該輸出為峰值信號(hào)。峰值信號(hào)之后的信號(hào)要小于該峰值信號(hào)，因此，該第一運(yùn)算放大器410的正向端電壓小于負(fù)向端的電壓，輸出為負(fù)值，第二二極管420截止，該第二運(yùn)算放大器470輸出其正向端電壓即電容430上的電壓，也就是該峰值電壓，這種情況一直保持到新的峰值電壓的出現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)峰值保持。由于RC并聯(lián)電路還具有放電功能，因此，該峰值電壓的輸出是一個(gè)逐漸降低的，這有利于對(duì)較大干擾信號(hào)的處理，減少檢測(cè)誤差，提高檢測(cè)精度。該分壓電路70的第二電阻460和第三電阻450選擇合適比值，就可以輸出合適的閾值。一般該閾值的大小優(yōu)選為峰值大小的五分之一到七分之三。本實(shí)施例相對(duì)于實(shí)施例一的優(yōu)點(diǎn)為，該閾值大小通過(guò)閾值產(chǎn)生電路80可以跟隨輸入信號(hào)大小，從而可以靈活和自適應(yīng)調(diào)整閾值大小，有利于提高檢測(cè)精度。進(jìn)一步，該閾值產(chǎn)生電路80中的微分電路50可以為后續(xù)R波檢測(cè)電路復(fù)用，可以減少成本。進(jìn)一步，該峰值保持電路60中的RC并聯(lián)電路可以對(duì)峰值進(jìn)行衰減，降低較大值干擾信號(hào)對(duì)檢測(cè)造成的干擾。實(shí)施例三本實(shí)施例提供了一種R波檢測(cè)電路和除顫器。該R波檢測(cè)電路包括實(shí)施例二的信號(hào)處理電路。該R波檢測(cè)電路采用斜率閾值法，其還包括閾值比較電路，完成R波檢測(cè)。該除顫器包括本實(shí)施例的R波檢測(cè)電路、控制器和電擊模塊，該控制器接收該R波檢測(cè)電路發(fā)出信號(hào)(檢測(cè)到R波時(shí)發(fā)出的信號(hào))控制該電擊模塊進(jìn)行放電。該除顫器實(shí)現(xiàn)同步放電除顫。本實(shí)施例的R波檢測(cè)電路和除顫器，也具有實(shí)施例二的信號(hào)處理的優(yōu)勢(shì)之處。實(shí)施例四
圖7是本發(fā)明實(shí)施例的應(yīng)用于R波檢測(cè)的信號(hào)處理方法的流程圖。本實(shí)施例提供了一種應(yīng)用于R波檢測(cè)的信號(hào)處理方法。該信號(hào)處理方法可以通過(guò)軟件、硬件以及軟件和硬件結(jié)合的方法實(shí)現(xiàn)。 請(qǐng)參照?qǐng)D7，該信號(hào)處理方法，包括如下步驟
步驟S10，對(duì)輸入信10進(jìn)行絕對(duì)值處理；本步驟是一個(gè)預(yù)處理步驟，本步驟是將輸入信號(hào)10的負(fù)值信號(hào)翻轉(zhuǎn)為正信號(hào)。有利于簡(jiǎn)化后續(xù)處理，尤其是R波檢測(cè)的步驟。在某些實(shí)施例中，該步驟可以省略。步驟S20，對(duì)經(jīng)過(guò)步驟SlO處理后的信號(hào)與閾值進(jìn)行差分處理，獲得差分運(yùn)算后的信號(hào)。本步驟中閾值可以固定閾值，也可以為跟隨輸入信號(hào)的可變閾值。本實(shí)施例優(yōu)選后者，該可變閾值通過(guò)步驟S40、S50、S60產(chǎn)生，下面將進(jìn)行詳細(xì)描述。本步驟中差分處理是指將步驟SlO處理后的信號(hào)與閾值進(jìn)行減法運(yùn)算。本步驟是為了使小于等于閾值的信號(hào)都變?yōu)樨?fù)值信號(hào)，為后續(xù)使該部分小于等于閾值的信號(hào)截止打下基礎(chǔ)。步驟S30，對(duì)差分運(yùn)算后的信號(hào)進(jìn)行半波整流處理。步驟中的半波整流處理是指將差分處理后的信號(hào)小于等于零的部分用零值替代，完成將小于等于閾值的信號(hào)去除的目的，減少了干擾信號(hào)，尤其是高頻信號(hào)。在沒有微分處理的步驟S40存在的情況下，該半波整流處理后的信號(hào)為待檢測(cè)信號(hào)90。該待檢測(cè)信號(hào)是指用于R波檢測(cè)的待檢測(cè)信號(hào)。在有微分處理的步驟S40存在的情況下，該微分處理后的信號(hào)為待檢測(cè)信號(hào)90。下面詳細(xì)描述閾值產(chǎn)生的步驟。步驟S40，對(duì)半波整流后的信號(hào)進(jìn)行微分處理，獲得微分處理后的信號(hào)。步驟S50，將接收的當(dāng)前信號(hào)與上一輸出值進(jìn)行比較，若當(dāng)前信號(hào)大于上一輸出值，則輸出當(dāng)前信號(hào)為當(dāng)前輸出值；否則，輸出上一輸出值為當(dāng)前輸出值。在沒有微分處理的步驟S40存在的情況下，該當(dāng)前信號(hào)是步驟S30處理后的信號(hào)。在有該微分處理的步驟S40存在的情況下，該當(dāng)前信號(hào)是步驟S40處理后的信號(hào)。步驟S60，對(duì)當(dāng)前輸出值進(jìn)行分壓處理得到所述閾值。一般該閾值的大小優(yōu)選為峰值大小的五分之一到七分之三。在步驟S50中優(yōu)選還包括對(duì)當(dāng)前輸出值進(jìn)行衰減的步驟，有利于降低幅值較大的干擾信號(hào)對(duì)檢測(cè)精度的影響，該衰減可以采用RC (電容電阻并聯(lián)接地)模式進(jìn)行衰減。本實(shí)施例的信號(hào)處理方法優(yōu)點(diǎn)為，該閾值大小通過(guò)閾值產(chǎn)生步驟S40到S60實(shí)現(xiàn)可以跟隨輸入信號(hào)大小，從而可以靈活和自適應(yīng)調(diào)整閾值大小，有利于提高檢測(cè)精度。進(jìn)一步，該微分處理的步驟S40可以為后續(xù)R波檢測(cè)中復(fù)用，可以后續(xù)R波檢測(cè)步驟。進(jìn)一步，該對(duì)峰值進(jìn)行衰減的步驟，降低較大值干擾信號(hào)對(duì)檢測(cè)造成的干擾，提高了信號(hào)處理的可靠性。
以上對(duì)本發(fā)明實(shí)施例提供的信號(hào)處理方法、電路及除顫器進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說(shuō)明只是用于幫助理解本發(fā)明的核心思想；同時(shí)，對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實(shí) 施方式及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處，綜上所述，本說(shuō)明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
權(quán)利要求
1.一種應(yīng)用于R波檢測(cè)的信號(hào)處理電路，其特征在于，包括 差分電路，用于對(duì)輸入信號(hào)與閾值進(jìn)行差分運(yùn)算；以及 半波整流電路，用于對(duì)差分運(yùn)算后的信號(hào)進(jìn)行半波整流。
2.如權(quán)利要求I所述的信號(hào)處理電路，其特征在于，還包括用于給差分電路提供閾值的閾值產(chǎn)生電路；所述閾值產(chǎn)生電路包括 與半波整流電路連接的峰值保持電路，用于將接收的當(dāng)前信號(hào)與上一輸出值進(jìn)行比較，若當(dāng)前信號(hào)大于上一輸出值，則輸出當(dāng)前信號(hào)為當(dāng)前輸出值；否則，輸出上一輸出值為當(dāng)前輸出值；以及 分別與所述峰值保持電路及差分電路連接的分壓電路，用于對(duì)當(dāng)前輸出值進(jìn)行分壓獲取閾值，將所述閾值傳輸給所述差分電路。
3.如權(quán)利要求2所述的信號(hào)處理電路，其特征在于，所述閾值產(chǎn)生電路還包括分別與所述半波整流電路和峰值保持電路連接的微分電路，用于對(duì)半波整流后的信號(hào)進(jìn)行微分處理，并將微分處理后的信號(hào)傳輸給所述峰值保持電路。
4.如權(quán)利要求2所述的信號(hào)處理電路，其特征在于，所述峰值保持電路包括第一運(yùn)算放大器、第一二極管、第二二極管和第二運(yùn)算放大器；所述第一運(yùn)算放大器的正向端與所述半波整流電路連接，所述第一運(yùn)算放大器的輸出端與第二二極管的正極連接；所述第二二極管的負(fù)極與所述第二運(yùn)算放大器正向端連接；所述第二運(yùn)算放大器的輸出端與所述第二運(yùn)算放大器的負(fù)向端以及第一運(yùn)算放大器的負(fù)向端連接，所述第二運(yùn)算放大器的輸出端為峰值保持電路的輸出端；所述第一二極管的正極與所述第一運(yùn)算放大器的負(fù)向端連接，所述第一二極管的負(fù)極與所述第一運(yùn)算放大器的輸出端連接。
5.如權(quán)利要求4所述的信號(hào)處理電路，其特征在于，所述峰值保持電路還包括第一電容和第一電阻，所述第一電容與第一電阻構(gòu)成并聯(lián)電路；該并聯(lián)電路的一端接地，另一端連接在所述第二二極管與所述第二運(yùn)算放大器的正向端之間。
6.如權(quán)利要求I所述的信號(hào)處理電路，其特征在于，還包括用于對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行絕對(duì)值預(yù)處理的絕對(duì)值電路，所述絕對(duì)值電路與差分電路連接用于為所述差分電路提供預(yù)處理后的輸入信號(hào)。
7.一種應(yīng)用于R波檢測(cè)的信號(hào)處理方法，其特征在于，首先，對(duì)輸入信號(hào)與閾值進(jìn)行差分處理，獲得差分運(yùn)算后的信號(hào)；然后，對(duì)差分運(yùn)算后的信號(hào)進(jìn)行半波整流處理，獲得待檢測(cè)信號(hào)。
8.如權(quán)利要求7所述的信號(hào)處理方法，其特征在于，所述閾值產(chǎn)生方法如下 首先，將接收的半波整流處理后的當(dāng)前信號(hào)與上一輸出值進(jìn)行比較，若當(dāng)前信號(hào)大于上一輸出值，則輸出當(dāng)前信號(hào)為當(dāng)前輸出值；否則，輸出上一輸出值為當(dāng)前輸出值； 然后，對(duì)當(dāng)前輸出值進(jìn)行分壓得到所述閾值。
9.如權(quán)利要求8所述的信號(hào)處理方法，其特征在于，還包括對(duì)半波整流后的信號(hào)進(jìn)行微分處理獲得當(dāng)前信號(hào)的步驟。
10.如權(quán)利要求8所述的信號(hào)處理方法，其特征在于，在分壓之前，還包括對(duì)當(dāng)前輸出值進(jìn)行衰減的步驟。
11.如權(quán)利要求7所述的信號(hào)處理方法，其特征在于，在差分處理之前，還包括對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行絕對(duì)值預(yù)處理的步驟。
12.—種R波檢測(cè)電路，其特征在于，包括權(quán)利要求I至6任一項(xiàng)所述的信號(hào)處理電路。
13.一種除顫器，其特征在于，包括權(quán)利要求12所述R波檢測(cè)電路、控制器和電擊模塊，所述控制器接收所述R波檢測(cè)電路發(fā)出信號(hào)控制所述電擊模塊進(jìn)行放電。
全文摘要
本發(fā)明涉及醫(yī)療電子技術(shù)領(lǐng)域，提供一種應(yīng)用于R波檢測(cè)的信號(hào)處理方法、電路及除顫器。該應(yīng)用于R波檢測(cè)的信號(hào)處理電路包括差分電路，用于對(duì)輸入信號(hào)與閾值進(jìn)行差分運(yùn)算；以及半波整流電路，用于對(duì)差分運(yùn)算后的信號(hào)進(jìn)行半波整流。該應(yīng)用于R波檢測(cè)的信號(hào)處理電路，通過(guò)采用差分電路和半波整流電路濾除高頻干擾信號(hào)，消除了后續(xù)的R波檢測(cè)的干擾項(xiàng)，有利于提高R波檢測(cè)精度，同時(shí)該電路還具有簡(jiǎn)單實(shí)用等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)A61B5/0456GK102885621SQ20121039843
公開日2013年1月23日 申請(qǐng)日期2012年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月19日
發(fā)明者王禮魁, 程榮章, 鄒健, 洪潔新 申請(qǐng)人:深圳市邦健電子有限公司