專(zhuān)利名稱(chēng)：心電信號(hào)檢波方法及檢波器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域，特別涉及一種心電信號(hào)檢波方法及檢波器。
背景技術(shù)：
理論上，如圖1所示，一般一次心動(dòng)周期就會(huì)在心電圖上記錄出一系列地高低寬窄不同的波形包括P波、QRS復(fù)合波、T波和U波(U波有時(shí)沒(méi)有)。典型的QRS復(fù)合波包括三個(gè)相連的波動(dòng)。第一個(gè)向下的波為Q波，繼Q波后一個(gè)狹高向上的波為R波，與R波相連接的又一個(gè)向下的波為S波。由于這三個(gè)波緊密相連且總時(shí)間不超過(guò)O. 10秒，故合稱(chēng)QRS波。QRS所占時(shí)間代表心室肌興奮傳播所需時(shí)間，正常人在O. 06 O. 10秒之間。
R檢測(cè)是心電分析的基礎(chǔ)與關(guān)鍵，現(xiàn)有關(guān)于R檢測(cè)研究也比較熱，如一種心電信號(hào)R波峰檢測(cè)方法(ZL201010214626. 4)，通過(guò)對(duì)差向量進(jìn)行對(duì)數(shù)極坐標(biāo)轉(zhuǎn)換來(lái)度量波形技術(shù)實(shí)現(xiàn)R波檢測(cè)，又如心電圖R波檢測(cè)方法(CN101856225A)，主要通過(guò)公式d (n) *d (n) *log (d (n) *d (η))對(duì)預(yù)處理后心電數(shù)據(jù)進(jìn)行香農(nóng)能量轉(zhuǎn)換，在此基礎(chǔ)上檢測(cè)R波位置，還如基于波形特征匹配的心電信號(hào)R波峰檢測(cè)方法ZL 201010170490. 1，通過(guò)模板匹配法來(lái)檢測(cè)R波位置，這些方法對(duì)于一般的病理性不是很明顯的心電信號(hào)檢波，效果非常好，準(zhǔn)確率可達(dá)99%，但是，一方面對(duì)于一些病理性強(qiáng)的QRS波或者QRS波群中R波可能不存在情況(如QS波)，由于識(shí)別特征不再明顯，現(xiàn)有檢波算法誤差較大，漏檢和虛檢比較嚴(yán)重，易誤把QS波識(shí)別成R波，另一個(gè)方面，現(xiàn)有算法相對(duì)復(fù)雜，計(jì)算量大。并且，現(xiàn)在R波檢波算法沒(méi)有考慮aVR導(dǎo)聯(lián)的特殊性，即與其他導(dǎo)聯(lián)正常波形相比其波形是倒置的，適用范圍受限。

發(fā)明內(nèi)容
為解決以上問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種心電信號(hào)檢波方法及檢波器，根據(jù)QRS復(fù)合波識(shí)別特征，不需對(duì)心電數(shù)據(jù)進(jìn)行基線漂移抑制和濾波等預(yù)處理，即能準(zhǔn)確識(shí)別出QRS復(fù)合波，同時(shí)有效識(shí)別心臟停博信號(hào)，用于不同導(dǎo)聯(lián)、不同采樣率、不同數(shù)據(jù)長(zhǎng)度的心電數(shù)據(jù)的QRS復(fù)合波實(shí)時(shí)和非實(shí)時(shí)檢測(cè)。本發(fā)明提供一種心電信號(hào)檢波方法，包括獲取原始心電序列EcgData ；計(jì)算原始心電序列的差分絕對(duì)值序列DiffAbs ；對(duì)滑動(dòng)窗內(nèi)差分絕對(duì)值求和得到窗口差分和序列DifTSumAbs ；在窗口差分和序列DiffSumAbs中，尋找大于DiffSumAbsMaxX fl的第一個(gè)位置點(diǎn)，設(shè)為Is，尋找小于DiffSumAbsMaxXfl的第一個(gè)位置點(diǎn)，設(shè)為Ie ;其中fl為調(diào)節(jié)系數(shù)，在O.1 - O. 9之間取值；在Is到Ie區(qū)間內(nèi)尋找原始數(shù)據(jù)最大值點(diǎn)位置EcgMaxL和最小值點(diǎn)位置EcgMinL ；利用EcgMaxL與EcgMinL大小關(guān)系、是否avR導(dǎo)聯(lián),識(shí)別QRS復(fù)合波。
本發(fā)明還提供一種心電信號(hào)檢波器，包括分別與中央處理器相連接的存儲(chǔ)器、差分絕對(duì)值計(jì)算單元、求和單元、比較判斷單元、分析導(dǎo)聯(lián)單元和復(fù)合波檢測(cè)單元；所述存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，包括原始心電序列EcgData、原始心電序列的差分絕對(duì)值序列DiffAbs、窗口差分和序列DiffSumAbs ；所述差分絕對(duì)值計(jì)算單元用于計(jì)算原始心電序列的差分絕對(duì)值序列DiffAbs ；所述求和單元用于對(duì)序列值求和，包括對(duì)滑動(dòng)窗內(nèi)差分絕對(duì)值求和得到窗口差分和序列 DiffSumAbs所述比較判斷單元用于對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較和判斷，包括在窗口差分和序列DiffSumAbs中，尋找大于DiffSumAbsMaxXfl的第一個(gè)位置點(diǎn)，設(shè)為Is,尋找小于DiffSumAbsMaxXfl的第一個(gè)位置點(diǎn)，設(shè)為Ie ;其中fl為調(diào)節(jié)系數(shù)，在O.1 - O. 9之間取 值；在Is到Ie區(qū)間內(nèi)尋找原始數(shù)據(jù)最大值點(diǎn)位置EcgMaxL和最小值點(diǎn)位置EcgMinL ;比較EcgMaxL與EcgMinL大小關(guān)系；分析導(dǎo)聯(lián)單元用于判斷是否屬于avR導(dǎo)聯(lián)；復(fù)合波檢測(cè)單元,用于根據(jù)是否屬于avR導(dǎo)聯(lián)和EcgMaxL與EcgMinL大小關(guān)系識(shí)別QRS復(fù)合波與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明計(jì)算原始心電序列的差分絕對(duì)值序列，采用滑動(dòng)窗對(duì)窗內(nèi)差分絕對(duì)值求和，尋找大于特定值的位置區(qū)間，并在該區(qū)間內(nèi)尋找原始數(shù)據(jù)最大值點(diǎn)位置EcgMaxL和最小值點(diǎn)位置EcgMinL,根據(jù)利用EcgMaxL與EcgMinL大小關(guān)系、avR導(dǎo)聯(lián),識(shí)別QRS復(fù)合波。本發(fā)明提供的心電信號(hào)檢波方法和檢波器簡(jiǎn)捷可行，準(zhǔn)確性高，抗干擾能力強(qiáng)，具有廣泛的應(yīng)用場(chǎng)景。


為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)要介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為現(xiàn)有技術(shù)心電圖示意圖；圖2為本發(fā)明心電信號(hào)檢波方法實(shí)施例流程示意圖；圖3為本發(fā)明心電信號(hào)檢波方法另一實(shí)施例流程示意4為本發(fā)明心電信號(hào)檢波器實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本發(fā)明心電信號(hào)檢波器另一實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其它實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。作為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例，提供一種心電信號(hào)檢波方法，如圖2所示，包括301、獲取原始心電序列EcgData ；
所述獲取原始心電序列數(shù)據(jù)EcgData可以通過(guò)心電采集裝置采集，也可以通過(guò)來(lái)源于心電序列的離線數(shù)據(jù)，本發(fā)明對(duì)此不作限定。假設(shè)原始心電序列EcgData為一維數(shù)組，序列長(zhǎng)度表示為SL，原始心電序列數(shù)據(jù)的采樣率為F。優(yōu)選地,在301獲取原始心電序列EcgData后,包括301A、無(wú)心博識(shí)別步驟，即求原始心電序列數(shù)據(jù)EcgData最大值，設(shè)為EcgMax，求原始心電序列數(shù)據(jù)EcgData最小值，設(shè)為EcgMin ;如果EcgMax_EcgMin〈0.1 XDv,所述Dv值在O. 05-0. 3毫伏(mv)之間，貝U認(rèn)為無(wú)心博數(shù)據(jù)，結(jié)束檢波分析；否則，進(jìn)入步驟302。302、計(jì)算原始心電序列的差分絕對(duì)值序列DiffAbs ；所述對(duì)原始心電序列數(shù)據(jù)求差分絕對(duì)值序列DifTAbs，可表示為DiffAbs[i] = abs (EcgData[i]_EcgData[i+l] )，i = O,…，SL-2
303、采用滑動(dòng)窗，對(duì)窗內(nèi)差分序列絕對(duì)值求和，得到窗口差分和序列DiffSumAbs ；所述滑動(dòng)窗口大小為WL，值為FXWLH秒，WLH為O. 2-20秒；所述F為心電數(shù)據(jù)采樣率，滑動(dòng)步長(zhǎng)為I ;并把窗口中心數(shù)據(jù)下標(biāo)作為差分和序列下標(biāo)，其和值作為其值
WL+
DiffSumAbslj + WL/2]= [ I)iffAbs[j + k]； }表示窗口起始數(shù)據(jù)下標(biāo)；
k=j本實(shí)施例WLH為O. 2-20秒，主要是考慮分析的心電信號(hào)心率范圍一般在20-300次范圍之內(nèi)，滑動(dòng)窗口大小系數(shù)(60/300至60/30，即O. 2_3)，并經(jīng)研究實(shí)驗(yàn)測(cè)試表明，當(dāng)滑動(dòng)窗口大小在(O. 2-3) X F范圍內(nèi)時(shí)，檢測(cè)效果最佳。優(yōu)選地，如圖3所示，包括304、無(wú)心博重識(shí)別步驟，即計(jì)算特定區(qū)間內(nèi)窗口差分和序列 DiffSumAbs 中的最大值 DiffSumAbsMax 與最小值 DiffSumAbsMin,所述特定區(qū)間為i到i+L區(qū)間，數(shù)據(jù)長(zhǎng)度L值為FXLH秒，設(shè)起始點(diǎn)為i，開(kāi)始分析時(shí)i=0，根據(jù)實(shí)驗(yàn)研究表明，LH值選取在2-10秒之間為佳；如果DiffSumAbsMax-DiffSumAbsMin〈Dv,則結(jié)束該特定區(qū)間的檢波分析，i=i+L,若i〈SL_2,回到該步驟之首,否則，結(jié)束檢波分析；若DiffSumAbsMax-DiffSumAbsMin不小于Dv，繼續(xù)步驟306 ;所述Dv值在O. 05-0. 3毫伏(mv)之間306、在窗口差分和序列DiffSumAbs中，尋找大于DiffSumAbsMaxXf I的第一個(gè)位置點(diǎn)，設(shè)為Is,尋找小于DiffSumAbsMaxXfl的第一個(gè)位置點(diǎn)，設(shè)為Ie ;所述fl為調(diào)節(jié)系數(shù)，大小在O.1 - O. 9之間；如果DiffSumAbsMax-DiffSumAbsMin ^ DvJlJUi 開(kāi)始到 L 之間，在窗口差分和序列DiffSumAbs中，依次尋找大于DiffSumAbsMaxX f I的位置，當(dāng)找到時(shí)記錄第一個(gè)位置，設(shè)為Is,然后繼續(xù)尋找小于DifTSumAbsMaxXΠ的位置，當(dāng)找到后,記錄第一個(gè)位置,設(shè)為Ie,或者在找到并記錄大于DifTSumAbsMaxXfl的第一個(gè)位置(設(shè)為Is)后，從Is往后跳一段數(shù)據(jù)，然后繼續(xù)尋找小于DifTSumAbsMaxX fl的位置，當(dāng)找到后,記錄第一個(gè)位置,設(shè)為Ie,后一種方式可以節(jié)省跳過(guò)的一段數(shù)據(jù)的檢測(cè)，并且跳過(guò)的一段數(shù)據(jù)長(zhǎng)度在O. 05秒左右，因?yàn)橐话鉗RS波群寬度不小于O. 05秒，所以跳過(guò)這段數(shù)據(jù)不會(huì)造成檢波錯(cuò)誤，而且會(huì)加快了算法速度。所述f I為調(diào)節(jié)系數(shù)，在O.1 - O. 9之間取值；307、在Is到Ie區(qū)間內(nèi)尋找原始數(shù)據(jù)最大值點(diǎn)位置EcgMaxL和最小值點(diǎn)位置EcgMinL ；從Is開(kāi)始，依次判斷尋找到Ie區(qū)間內(nèi)的最大值，并記錄該最大值位置數(shù)據(jù)下標(biāo)EcgMaxL,依次判斷尋找到Ie區(qū)間內(nèi)的最小值,并記錄該最小值位置數(shù)據(jù)下標(biāo)EcgMinL ；308、利用EcgMaxL與EcgMinL大小關(guān)系、avR導(dǎo)聯(lián),識(shí)別QRS復(fù)合波。本發(fā)明計(jì)算原始心電序列的差分絕對(duì)值序列，采用滑動(dòng)窗對(duì)窗內(nèi)差分絕對(duì)值求和，尋找大于特定值的位置區(qū)間，并在該區(qū)間內(nèi)尋找原始數(shù)據(jù)最大值點(diǎn)位置EcgMaxL和最小值點(diǎn)位置EcgMinL，根據(jù)利用EcgMaxL與EcgMinL大小關(guān)系、是否是avR導(dǎo)聯(lián)，識(shí)別QRS復(fù)合波，有效地避免了由于干擾等異常導(dǎo)致QRS復(fù)合波識(shí)別特征不明顯導(dǎo)致的不能準(zhǔn)確識(shí)別出QRS復(fù)合波的影響，經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，本發(fā)明在干擾因素等異常情況情況下(如基線漂移很大)，不需干擾預(yù)處理，也能夠確保很高的識(shí)別準(zhǔn)確率。作為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例，所述利用EcgMaxL與EcgMinL大小關(guān)系、avR導(dǎo)聯(lián)，識(shí)別QRS復(fù)合波包括，如果EcgMaxIXEcgMinL,若不是avR導(dǎo)聯(lián)，則R波位置就是EcgMaxL到EcgMinL區(qū)間內(nèi)的心電數(shù)據(jù)最大值點(diǎn)位置，若是avR導(dǎo)聯(lián)，則R波位置就是EcgMaxL到EcgMinL區(qū)間內(nèi)的心電數(shù)據(jù)最小值點(diǎn)位置，設(shè)為iR ；作為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例,所述利用EcgMaxL與EcgMinL大小關(guān)系、avR導(dǎo)聯(lián),識(shí)別QRS復(fù)合波包括,如果EcgMaxL>EcgMinL,則包括在EcgMinL到EcgMaxL區(qū)間內(nèi)求心電數(shù)據(jù)最小值點(diǎn)位置，設(shè)為iQRS，然后以此點(diǎn)向前搜索到心電數(shù)據(jù)上升段頂點(diǎn)位置，設(shè)為iQRSs，以此點(diǎn)向后搜索到心電數(shù)據(jù)上升段頂點(diǎn)位置，設(shè)為iQRSe ;根據(jù)iQRSs與iQRSe處原始心電數(shù)據(jù)的大小關(guān)系進(jìn)行QRS復(fù)合波的檢測(cè)。作為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例，所述根據(jù)iQRSs與iQRSe處原始心電數(shù)據(jù)的大小關(guān)系進(jìn)行QRS復(fù)合波的檢測(cè)包括如果abs (EcgData [iQRSs] — EcgData [iQRSe]) <tDv 貝丨J R 波消失，Q、S 波重合，即QS波，若不是avR導(dǎo)聯(lián)，則QS波頂點(diǎn)就是EcgMinL與EcgMaxL之間的心電數(shù)據(jù)最小值點(diǎn)位置，若是avR導(dǎo)聯(lián)，則QS波頂點(diǎn)就是EcgMinL與EcgMaxL之間的心電數(shù)據(jù)最大值點(diǎn)位置，其中tDv值在O. 1-0. 9毫伏之間取值。作為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例，所述根據(jù)iQRSs與iQRSe處原始心電數(shù)據(jù)的大小關(guān)系進(jìn)行QRS復(fù)合波的檢測(cè)包括如果abs (EcgData[iQRSs] — EcgData[iQRSe]) >=tDv,并且 iQRSs 點(diǎn)心電數(shù)據(jù)小于在iQRSe點(diǎn)心電數(shù)據(jù),若不是avR導(dǎo)聯(lián),則Q波頂點(diǎn)就是EcgMinL與EcgMaxL之間的心電數(shù)據(jù)最小值點(diǎn)位置，R波頂點(diǎn)就是Is與EcgMaxL之間的心電數(shù)據(jù)離EcgMaxL最近的最大值點(diǎn)位置或者最大拐點(diǎn)位置，S波頂點(diǎn)就是EcgMinL與Ie之間的心電數(shù)據(jù)最小值點(diǎn)位置或者最大拐點(diǎn)位置，若是avR導(dǎo)聯(lián)，則Q波頂點(diǎn)就是EcgMinL與EcgMaxL之間的心電數(shù)據(jù)最大值 點(diǎn)位置，R波頂點(diǎn)就是Is與EcgMaxL之間的心電數(shù)據(jù)離EcgMaxL最近的最小值點(diǎn)位置或者最大拐點(diǎn)位置，S波頂點(diǎn)就是EcgMinL與Ie之間的心電數(shù)據(jù)最大值點(diǎn)位置或者最大拐點(diǎn)位置；作為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例，所述根據(jù)iQRSs與iQRSe處原始心電數(shù)據(jù)的大小關(guān)系進(jìn)行QRS復(fù)合波的檢測(cè)包括如果abs (EcgData [iQRSs] -EcgData [iQRSe]) >=tDv 并且在 iQRSs 點(diǎn)心電數(shù)據(jù)大于在iQRSe點(diǎn)心電數(shù)據(jù)，若是avR導(dǎo)聯(lián)，則Q波頂點(diǎn)就是Is與EcgMaxL之間的心電數(shù)據(jù)最小值點(diǎn)位置，R波頂點(diǎn)就是Is與EcgMinL之間的心電數(shù)據(jù)離EcgMinL最近的最大值點(diǎn)位置或者最大拐點(diǎn)位置，S波頂點(diǎn)就是EcgMinL與Ie之間的心電數(shù)據(jù)最小值點(diǎn)位置或者最大拐點(diǎn)位置，若不是avR導(dǎo)聯(lián)，則Q波頂點(diǎn)就是Is與EcgMaxL之間的心電數(shù)據(jù)最大值點(diǎn)位置，R波頂點(diǎn)就是Is與EcgMinL之間的心電數(shù)據(jù)離EcgMinL最近的最小值點(diǎn)位置或者最大拐點(diǎn)位置，S波頂點(diǎn)就是EcgMinL與Ie之間的心電數(shù)據(jù)最大值點(diǎn)位置或者最大拐點(diǎn)位置，其中tDv值在O. 1-0. 9mv之間取值。本發(fā)明提供一種心電信號(hào)檢波器，如圖4所示，包括分別與中央處理器相連接的存儲(chǔ)器、差分絕對(duì)值計(jì)算單元、求和單元、比較判斷單元、分析導(dǎo)聯(lián)單元和復(fù)合波檢測(cè)單元;所述中央處理器用于調(diào)度處理，具體調(diào)度過(guò)程見(jiàn)上述步驟301 - 308過(guò)程的描述，不再贅述。所述存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，包括原始心電序列EcgData、原始心電序列的差分絕對(duì)值序列DiffAbs、窗口差分和序列DiffSumAbs ； 所述差分絕對(duì)值計(jì)算單元用于計(jì)算原始心電序列的差分絕對(duì)值序列DifTAbs ；所述求和單元用于對(duì)序列值求和，包括對(duì)滑動(dòng)窗內(nèi)差分絕對(duì)值求和得到窗口差分和序列 DiffSumAbs所述比較判斷單元用于對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較和判斷，包括在窗口差分和序列DiffSumAbs中，尋找大于DiffSumAbsMaxXfl的第一個(gè)位置點(diǎn)，設(shè)為Is,尋找小于DiffSumAbsMaxXfl的第一個(gè)位置點(diǎn)，設(shè)為Ie ;其中fl為調(diào)節(jié)系數(shù)，在O. 1-0. 9之間取值；在Is到Ie區(qū)間內(nèi)尋找原始數(shù)據(jù)最大值點(diǎn)位置EcgMaxL和最小值點(diǎn)位置EcgMinL ；比較EcgMaxL與EcgMinL大小關(guān)系；所述分析導(dǎo)聯(lián)單元用于判斷是否屬于avR導(dǎo)聯(lián)，判斷結(jié)果供復(fù)合波檢測(cè)單元使用。所述復(fù)合波檢測(cè)單元,用于根據(jù)是否屬于avR導(dǎo)聯(lián)和EcgMaxL與EcgMinL大小關(guān)系識(shí)別QRS復(fù)合波。本發(fā)明差分絕對(duì)值計(jì)算單元計(jì)算原始心電序列的差分絕對(duì)值序列，求和單元采用滑動(dòng)窗對(duì)窗內(nèi)差分絕對(duì)值求和，比較判斷單元尋找大于特定值的位置區(qū)間，并在該區(qū)間內(nèi)尋找原始數(shù)據(jù)最大值點(diǎn)位置EcgMaxL和最小值點(diǎn)位置EcgMinL，復(fù)合波檢測(cè)單元利用EcgMaxL與EcgMinL大小關(guān)系、avR導(dǎo)聯(lián),識(shí)別QRS復(fù)合波,有效地避免了由于干擾等異常導(dǎo)致QRS復(fù)合波識(shí)別特征不明顯導(dǎo)致的不能準(zhǔn)確識(shí)別出QRS復(fù)合波的影響，經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，本發(fā)明在干擾因素等異常情況下，能夠確保較成的識(shí)別成功率。優(yōu)選地，如圖5所示，所述心電信號(hào)檢波器還包括最值計(jì)算單元，與中央處理器相連接；所述最值計(jì)算單元用于計(jì)算一段數(shù)據(jù)的最大值或/和最小值，包括計(jì)算特定區(qū)間內(nèi)窗口差分和序列DiffSumAbs中的最大值DiffSumAbsMax與最小值DiffSumAbsMin。作為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例，所述復(fù)合波檢測(cè)單元根據(jù)是否屬于avR導(dǎo)聯(lián)和EcgMaxL與EcgMinL大小關(guān)系識(shí)別QRS復(fù)合波，包括如果EcgMaxIXEcgMinL,若不是avR導(dǎo)聯(lián),則R波位置就是EcgMaxL到EcgMinL區(qū)間內(nèi)的心電數(shù)據(jù)最大值點(diǎn)位置，若是avR導(dǎo)聯(lián)，則R波位置就是EcgMaxL到EcgMinL區(qū)間內(nèi)的心電數(shù)據(jù)最小值點(diǎn)位置，設(shè)為iR ；作為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例，所述復(fù)合波檢測(cè)單元根據(jù)是否屬于avR導(dǎo)聯(lián)和EcgMaxL與EcgMinL大小關(guān)系識(shí)別QRS復(fù)合波,包括如果EcgMaxL>EcgMinL,則包括 在EcgMinL到EcgMaxL區(qū)間內(nèi)求心電數(shù)據(jù)最小值點(diǎn)位置，設(shè)為iQRS，然后以此點(diǎn)向前搜索到心電數(shù)據(jù)上升段頂點(diǎn)位置，設(shè)為iQRSs，以此點(diǎn)向后搜索到心電數(shù)據(jù)上升段頂點(diǎn)位置，設(shè)為iQRSe ;根據(jù)iQRSs與iQRSe處原始心電數(shù)據(jù)的大小關(guān)系進(jìn)行QRS復(fù)合波的檢測(cè)。作為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例，所述根據(jù)iQRSs與iQRSe處原始心電數(shù)據(jù)的大小關(guān)系進(jìn)行QRS復(fù)合波的檢測(cè)包括 如果abs (EcgData[iQRSs] — EcgData[iQRSe])〈tDv 貝丨J R 波消失，Q、S 波重合，即QS波，若不是avR導(dǎo)聯(lián)，則QS波頂點(diǎn)就是EcgMinL與EcgMaxL之間的心電數(shù)據(jù)最小值點(diǎn)位置，若是avR導(dǎo)聯(lián)，則QS波頂點(diǎn)就是EcgMinL與EcgMaxL之間的心電數(shù)據(jù)最大值點(diǎn)位置，其中tDv值在O. 1-0. 9毫伏之間取值。作為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例，所述根據(jù)iQRSs與iQRSe處原始心電數(shù)據(jù)的大小關(guān)系進(jìn)行QRS復(fù)合波的檢測(cè)包括如果abs (EcgData [iQRSs] 一 EcgData [iQRSe]) >=tDv,并且 iQRSs 點(diǎn)心電數(shù)據(jù)小于在iQRSe點(diǎn)心電數(shù)據(jù),若不是avR導(dǎo)聯(lián),則Q波頂點(diǎn)就是EcgMinL與EcgMaxL之間的心電數(shù)據(jù)最小值點(diǎn)位置，R波頂點(diǎn)就是Is與EcgMaxL之間的心電數(shù)據(jù)離EcgMaxL最近的最大值點(diǎn)位置或者最大拐點(diǎn)位置，S波頂點(diǎn)就是EcgMinL與Ie之間的心電數(shù)據(jù)最小值點(diǎn)位置或者最大拐點(diǎn)位置，若分析導(dǎo)聯(lián)是avR導(dǎo)聯(lián),則Q波頂點(diǎn)就是EcgMinL與EcgMaxL之間的心電數(shù)據(jù)最大值點(diǎn)位置，R波頂點(diǎn)就是Is與EcgMaxL之間的心電數(shù)據(jù)離EcgMaxL最近的最小值點(diǎn)位置或者最大拐點(diǎn)位置，S波頂點(diǎn)就是EcgMinL與Ie之間的心電數(shù)據(jù)最大值點(diǎn)位置或者最大拐點(diǎn)位置；作為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例，所述根據(jù)iQRSs與iQRSe處原始心電數(shù)據(jù)的大小關(guān)系進(jìn)行QRS復(fù)合波的檢測(cè)包括如果abs (EcgData [iQRSs] 一 EcgData [iQRSe]) >=tDv 并且在 iQRSs 點(diǎn)心電數(shù)據(jù)大于在iQRSe點(diǎn)心電數(shù)據(jù)，若分析導(dǎo)聯(lián)不是avR導(dǎo)聯(lián)，則Q波頂點(diǎn)就是Is與EcgMaxL之間的心電數(shù)據(jù)最小值點(diǎn)位置，R波頂點(diǎn)就是Is與EcgMinL之間的心電數(shù)據(jù)離EcgMinL最近的最大值點(diǎn)位置或者最大拐點(diǎn)位置，S波頂點(diǎn)就是EcgMinL與Ie之間的心電數(shù)據(jù)最小值點(diǎn)位置或者最大拐點(diǎn)位置，若分析導(dǎo)聯(lián)不是avR導(dǎo)聯(lián)，則Q波頂點(diǎn)就是Is與EcgMaxL之間的心電數(shù)據(jù)最大值點(diǎn)位置，R波頂點(diǎn)就是Is與EcgMinL之間的心電數(shù)據(jù)離EcgMinL最近的最小值點(diǎn)位置或者最大拐點(diǎn)位置，S波頂點(diǎn)就是EcgMinL與Ie之間的心電數(shù)據(jù)最大值點(diǎn)位置或者最大拐點(diǎn)位置，其中tDv值在O. 1-0. 9mv之間取值。以上所舉實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行了進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，所應(yīng)理解的是，以上所舉實(shí)施例僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)對(duì)本發(fā)明所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種心電信號(hào)檢波方法，其特征在于包括獲取原始心電序列EcgData ；計(jì)算原始心電序列的差分絕對(duì)值序列DifTAbs ；對(duì)滑動(dòng)窗內(nèi)差分絕對(duì)值求和得到窗口差分和序列DifTSumAbs ；在窗口差分和序列DiffSumAbs中，尋找大于DiffSumAbsMaxXfl的第一個(gè)位置點(diǎn)， 設(shè)為Is，尋找小于DifTSumAbsMaxXn的第一個(gè)位置點(diǎn)，設(shè)為Ie ;其中Π為調(diào)節(jié)系數(shù)，在O.1 - O. 9之間取值；在Is到Ie區(qū)間內(nèi)尋找原始數(shù)據(jù)最大值點(diǎn)位置EcgMaxL和最小值點(diǎn)位置EcgMinL ；利用EcgMaxL與EcgMinL大小關(guān)系、是否avR導(dǎo)聯(lián),識(shí)別QRS復(fù)合波。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述心電信號(hào)檢波方法，其特征在于在所述獲取原始心電序列之后,包括無(wú)心博識(shí)別步驟,包括求原始心電序列數(shù)據(jù)EcgData最大值，設(shè)為EcgMax，求原始心電序列數(shù)據(jù)EcgData最小值,設(shè)為EcgMin ;如果EcgMax_EcgMin〈0.1 XDv,則認(rèn)為無(wú)心博數(shù)據(jù)，結(jié)束檢波分析；所述Dv值在O. 05-0. 3mv之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述心電信號(hào)檢波方法，其特征在于在所述對(duì)滑動(dòng)窗內(nèi)差分絕對(duì)值求和得到窗口差分和序列DifTSumAbs之后，包括無(wú)心博重識(shí)別步驟，包括計(jì)算特定區(qū)間內(nèi)窗口差分和序列DiffSumAbs中的最大值DiffSumAbsMax與最小值DiffSumAbsMin, 判斷若DiffSumAbsMax-DiffSumAbsMin〈Dv,則結(jié)束該特定區(qū)間的檢波分析，所述Dv值在O.05-0. 3mv 之間 ο
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述心電信號(hào)檢波方法，其特征在于所述利用EcgMaxL與EcgMinL 大小關(guān)系、是否avR導(dǎo)聯(lián)，識(shí)別QRS復(fù)合波包括如果EcgMaxIXEcgMinL,若不是avR導(dǎo)聯(lián),則R波位置就是EcgMaxL到EcgMinL區(qū)間內(nèi)的心電數(shù)據(jù)最大值點(diǎn)位置，若是avR導(dǎo)聯(lián)，則R波位置就是EcgMaxL到EcgMinL區(qū)間內(nèi)的心電數(shù)據(jù)最小值點(diǎn)位置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述心電信號(hào)檢波方法，其特征在于所述利用EcgMaxL與EcgMinL 大小關(guān)系、是否avR導(dǎo)聯(lián)，識(shí)別QRS復(fù)合波包括如果EcgMaxL>EcgMinL,則包括在EcgMinL到EcgMaxL區(qū)間內(nèi)求心電數(shù)據(jù)最小值點(diǎn)位置，設(shè)為iQRS，以此點(diǎn)向前搜索到心電數(shù)據(jù)上升段頂點(diǎn)位置，設(shè)為iQRSs，以此點(diǎn)向后搜索到心電數(shù)據(jù)上升段頂點(diǎn)位置，設(shè)為iQRSe ;根據(jù)iQRSs與iQRSe處原始心電數(shù)據(jù)的大小關(guān)系進(jìn)行QRS復(fù)合波的檢測(cè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述心電信號(hào)檢波方法，其特征在于所述根據(jù)iQRSs與iQRSe處原始心電數(shù)據(jù)的大小關(guān)系進(jìn)行QRS復(fù)合波的檢測(cè)，包括如果 abs (EcgData[iQRSs] — EcgData[iQRSe])〈tDv，則 R 波消失，Q、S 波重合，即 QS 波，若不是avR導(dǎo)聯(lián)，則QS波頂點(diǎn)就是EcgMinL與EcgMaxL之間的心電數(shù)據(jù)最小值點(diǎn)位置， 若是avR導(dǎo)聯(lián)，則QS波頂點(diǎn)就是EcgMinL與EcgMaxL之間的心電數(shù)據(jù)最大值點(diǎn)位置，其中 tDv值在O. 1-0. 9毫伏之間取值。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述心電信號(hào)檢波方法，其特征在于所述根據(jù)iQRSs與iQRSe處原始心電數(shù)據(jù)的大小關(guān)系進(jìn)行QRS復(fù)合波的檢測(cè)，包括如果 abs (EcgData[iQRSs] — EcgData[iQRSe]) >=tDv 并且 iQRSs 點(diǎn)心電數(shù)據(jù)小于在 iQRSe點(diǎn)心電數(shù)據(jù),若不是avR導(dǎo)聯(lián),則Q波頂點(diǎn)就是EcgMinL與EcgMaxL之間的心電數(shù)據(jù)最小值點(diǎn)位置，R波頂點(diǎn)就是Is與EcgMaxL之間的心電數(shù)據(jù)離EcgMaxL最近的最大值點(diǎn)位置或者最大拐點(diǎn)位置，S波頂點(diǎn)就是EcgMinL與Ie之間的心電數(shù)據(jù)最小值點(diǎn)位置或者最大拐點(diǎn)位置，若分析導(dǎo)聯(lián)是avR導(dǎo)聯(lián)，則Q波頂點(diǎn)就是EcgMinL與EcgMaxL之間的心電數(shù)據(jù)最大值點(diǎn)位置，R波頂點(diǎn)就是Is與EcgMaxL之間的心電數(shù)據(jù)離EcgMaxL最近的最小值點(diǎn)位置或者最大拐點(diǎn)位置，S波頂點(diǎn)就是EcgMinL與Ie之間的心電數(shù)據(jù)最大值點(diǎn)位置或者最大拐點(diǎn)位置；其中tDv值在O. 1-0. 9mv之間取值。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述心電信號(hào)檢波方法，其特征在于所述根據(jù)iQRSs與iQRSe處原始心電數(shù)據(jù)的大小關(guān)系進(jìn)行QRS復(fù)合波的檢測(cè)，包括如果 abs (EcgData [iQRSs] 一 EcgData [iQRSe]) >=tDv 并且在 iQRSs 點(diǎn)心電數(shù)據(jù)大于在 iQRSe點(diǎn)心電數(shù)據(jù),若分析導(dǎo)聯(lián)不是avR導(dǎo)聯(lián),則Q波頂點(diǎn)就是Is與EcgMaxL之間的心電數(shù)據(jù)最小值點(diǎn)位置，R波頂點(diǎn)就是Is與EcgMinL之間的心電數(shù)據(jù)離EcgMinL最近的最大值點(diǎn)位置或者最大拐點(diǎn)位置，S波頂點(diǎn)就是EcgMinL與Ie之間的心電數(shù)據(jù)最小值點(diǎn)位置或者最大拐點(diǎn)位置，若分析導(dǎo)聯(lián)不是avR導(dǎo)聯(lián)，則Q波頂點(diǎn)就是Is與EcgMaxL之間的心電數(shù)據(jù)最大值點(diǎn)位置，R波頂點(diǎn)就是Is與EcgMinL之間的心電數(shù)據(jù)離EcgMinL最近的最小值點(diǎn)位置或者最大拐點(diǎn)位置，S波頂點(diǎn)就是EcgMinL與Ie之間的心電數(shù)據(jù)最大值點(diǎn)位置或者最大拐點(diǎn)位置，其中tDv值在O. 1-0. 9mv之間取值。
9.一種心電信號(hào)檢波器，其特征在于包括分別與中央處理器相連接的存儲(chǔ)器、差分絕對(duì)值計(jì)算單元、求和單元、比較判斷單元、分析導(dǎo)聯(lián)單元和復(fù)合波檢測(cè)單元；所述存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，包括原始心電序列EcgData、原始心電序列的差分絕對(duì)值序列DiffAbs、窗口差分和序列DiffSumAbs ；所述差分絕對(duì)值計(jì)算單元用于計(jì)算原始心電序列的差分絕對(duì)值序列DifTAbs ；所述求和單元用于對(duì)序列值求和，包括對(duì)滑動(dòng)窗內(nèi)差分絕對(duì)值求和得到窗口差分和序列 DiffSumAbs ；所述比較判斷單元用于對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較和判斷，包括在窗口差分和序列DiffSumAbs 中，尋找大于DiffSumAbsMaxXfl的第一個(gè)位置點(diǎn)，設(shè)為Is,尋找小于DiffSumAbsMaxXf! 的第一個(gè)位置點(diǎn)，設(shè)為Ie ;其中fl為調(diào)節(jié)系數(shù)，在O.1 - O. 9之間取值；在Is到Ie區(qū)間內(nèi)尋找原始數(shù)據(jù)最大值點(diǎn)位置EcgMaxL和最小值點(diǎn)位置EcgMinL ；比較EcgMaxL與EcgMinL大小關(guān)系；分析導(dǎo)聯(lián)單元用于判斷是否屬于avR導(dǎo)聯(lián)；復(fù)合波檢測(cè)單元，用于根據(jù)是否屬于avR導(dǎo)聯(lián)、EcgMaxL與EcgMinL大小關(guān)系識(shí)別QRS復(fù)合波。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述心電信號(hào)檢波器，其特征在于還包括最值計(jì)算單元，與中央處理器相連接，用于計(jì)算一段數(shù)據(jù)的最大值或/和最小值，包括計(jì)算特定區(qū)間內(nèi)窗口差分和序列DiffSumAbs中的最大值與最小值。
全文摘要
本發(fā)明涉及生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域，提供一種心電信號(hào)檢波方法，計(jì)算原始心電序列的差分絕對(duì)值序列，采用滑動(dòng)窗對(duì)窗內(nèi)差分絕對(duì)值求和，尋找大于特定值的位置區(qū)間，并在該區(qū)間內(nèi)尋找原始數(shù)據(jù)最大值點(diǎn)位置EcgMaxL和最小值點(diǎn)位置EcgMinL，根據(jù)利用EcgMaxL與EcgMinL大小關(guān)系、是否為avR導(dǎo)聯(lián)，識(shí)別QRS復(fù)合波；還提供了一種心電信號(hào)檢波器；本發(fā)明有效地避免了由于干擾等導(dǎo)致QRS復(fù)合波異常而不能準(zhǔn)確識(shí)別，本發(fā)明簡(jiǎn)捷可行，準(zhǔn)確性高，抗干擾能力強(qiáng)。
文檔編號(hào)A61B5/0472GK103006209SQ20121059040
公開(kāi)日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2012年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月29日
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