本發(fā)明涉及醫(yī)療技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于指尖心電圖的房顫檢測(cè)方法和裝置。

背景技術(shù)：

心電圖(electrocardiogram，簡稱ECG)，心臟在每個(gè)心動(dòng)周期中，由起搏點(diǎn)、心房、心室相繼興奮，伴隨著生物電的變化，通過心電描記器從體表引出多種形式的電位變化的圖形。心電圖由一系列的波組所構(gòu)成，每個(gè)波組代表著每一個(gè)心動(dòng)周期。一個(gè)波組包括P波、QRS波群、T波及U波等。

目前對(duì)心律失常的判斷是基于醫(yī)生的臨床經(jīng)驗(yàn)和對(duì)12導(dǎo)動(dòng)態(tài)心電圖的波形分析。但是，很多早期的房顫屬于非持續(xù)性房顫，患者在醫(yī)院做12導(dǎo)動(dòng)態(tài)心電圖捕捉房顫的漏診概率很大。

家用便攜式心電圖設(shè)備憑借其輕巧的優(yōu)勢(shì)，開始用于常見心律失常的術(shù)前檢查和術(shù)后隨訪。這些ECG設(shè)備需要用戶在身上放置體表電極貼片并連接導(dǎo)線，操作麻煩；且用戶無法看懂得到的心電圖數(shù)據(jù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提出一種基于指尖心電圖的房顫檢測(cè)方法和裝置，能夠分析用戶的指尖心電信號(hào)，判斷用戶在一次測(cè)量中是否出現(xiàn)房顫，采樣簡單方便，計(jì)算量小，適合用戶日常多次測(cè)量。

為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一方面，本發(fā)明提供一種基于指尖心電圖的房顫檢測(cè)方法，包括：

采集用戶的左手手指和右手手指的硬件信號(hào)；

根據(jù)初始時(shí)間段的所述硬件信號(hào)設(shè)定濾波自適應(yīng)參數(shù)；

根據(jù)所述濾波自適應(yīng)參數(shù)處理所述硬件信號(hào)，獲得心電信號(hào)；

分析所述心電信號(hào)，獲得P波形態(tài)辨識(shí)率和RR間期的標(biāo)準(zhǔn)差；

根據(jù)所述P波形態(tài)辨識(shí)率和所述RR間期的標(biāo)準(zhǔn)差，計(jì)算房顫相似指標(biāo)；

根據(jù)所述房顫相似指標(biāo)判斷是否出現(xiàn)房顫。

其中，所述根據(jù)初始時(shí)間段的所述硬件信號(hào)設(shè)定濾波自適應(yīng)參數(shù)，具體為：

根據(jù)初始時(shí)間段的硬件信號(hào)設(shè)定帶通濾波和工頻濾波的自適應(yīng)參數(shù)。

其中，所述根據(jù)所述濾波自適應(yīng)參數(shù)處理所述硬件信號(hào)，獲得心電信號(hào)，包括：

通過離散傅里葉變換對(duì)所述硬件信號(hào)進(jìn)行頻域分析；

通過小波變換去除頻率小于1Hz的基線漂移和去除頻率大于30Hz的肌電干擾，獲得頻率在1-30Hz的心電信號(hào)。

其中，所述分析所述心電信號(hào)，獲得P波形態(tài)辨識(shí)率和RR間期的標(biāo)準(zhǔn)差，包括：

分析所述心電信號(hào)，獲得每個(gè)QRS波群中的R波標(biāo)記，標(biāo)明RR間期；

在所述R波標(biāo)記后取40ms作為T波的搜索范圍，排除T波對(duì)P波形態(tài)的干擾；

在所述R波標(biāo)記前取20ms作為P波的搜索范圍，辨識(shí)P波形態(tài)；

根據(jù)所述P波形態(tài)計(jì)算P波形態(tài)辨識(shí)率，所述P波形態(tài)辨識(shí)率為所述P波形態(tài)與標(biāo)準(zhǔn)P波相比的近似度；

根據(jù)所述RR間期計(jì)算RR間期的標(biāo)準(zhǔn)差。

其中，所述根據(jù)所述P波形態(tài)辨識(shí)率和所述RR間期的標(biāo)準(zhǔn)差，計(jì)算房顫相似指標(biāo)，具體為：

房顫相似指標(biāo)＝RR間期的標(biāo)準(zhǔn)差/P波形態(tài)辨識(shí)率。

進(jìn)一步的，所述根據(jù)所述P波形態(tài)辨識(shí)率和所述RR間期的標(biāo)準(zhǔn)差，計(jì)算房顫相似指標(biāo)，之前還包括：

接收用戶輸入的癥狀描述；

根據(jù)所述癥狀描述，選擇相應(yīng)的計(jì)算房顫相似指標(biāo)的權(quán)重；

相應(yīng)的，所述房顫相似指標(biāo)＝(RR間期的標(biāo)準(zhǔn)差/P波形態(tài)辨識(shí)率)*權(quán)重。

進(jìn)一步的，所述根據(jù)初始時(shí)間段的所述硬件信號(hào)設(shè)定濾波自適應(yīng)參數(shù)，之前還包括：

記錄所述硬件信號(hào)的持續(xù)時(shí)間；

判斷所述持續(xù)時(shí)間是否大于或等于預(yù)設(shè)值，若是，根據(jù)初始時(shí)間段的所述硬件信號(hào)設(shè)定濾波自適應(yīng)參數(shù)；

否則，重新采集用戶的左手手指和右手手指的硬件信號(hào)。

進(jìn)一步的，所述根據(jù)所述濾波自適應(yīng)參數(shù)處理所述硬件信號(hào)，獲得心電信號(hào)，之后還包括：

將所述心電信號(hào)發(fā)送到顯示設(shè)備上進(jìn)行顯示，并存儲(chǔ)。

另一方面，本發(fā)明提供一種基于指尖心電圖的房顫檢測(cè)裝置，包括：

信號(hào)采集模塊，用于采集用戶的左手手指和右手手指的硬件信號(hào)；

參數(shù)設(shè)定模塊，用于根據(jù)初始時(shí)間段的所述硬件信號(hào)設(shè)定濾波自適應(yīng)參數(shù)；

信號(hào)處理模塊，用于根據(jù)所述濾波自適應(yīng)參數(shù)處理所述硬件信號(hào)，獲得心電信號(hào)；

信號(hào)分析模塊，用于分析所述心電信號(hào)，獲得P波形態(tài)辨識(shí)率和RR間期的標(biāo)準(zhǔn)差；

計(jì)算模塊，用于根據(jù)所述P波形態(tài)辨識(shí)率和所述RR間期的標(biāo)準(zhǔn)差，計(jì)算房顫相似指標(biāo)；

判斷模塊，用于根據(jù)所述房顫相似指標(biāo)判斷是否出現(xiàn)房顫。

本發(fā)明的有益效果為：

本發(fā)明通過測(cè)量用戶的左右手指的心電信號(hào)并分析，計(jì)算出房顫相似指標(biāo)，從而判斷用戶在本次測(cè)量中是否出現(xiàn)房顫；本發(fā)明采樣簡單方便，計(jì)算量小，適合用戶日常多次測(cè)量，用戶可根據(jù)醫(yī)生建議的采樣時(shí)間和次數(shù)進(jìn)行檢測(cè)，增加檢測(cè)的覆蓋面，為后續(xù)的診斷提供更充分的數(shù)據(jù)依據(jù)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例中指尖心電圖的檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明實(shí)施例一提供的房顫檢測(cè)方法的流程圖。

圖3是本發(fā)明實(shí)施例一提供的房顫檢測(cè)方法中步驟S103的詳細(xì)流程圖。

圖4是本發(fā)明實(shí)施例二提供的房顫檢測(cè)方法的流程圖。

圖5是本發(fā)明實(shí)施例三提供的房顫檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明解決的技術(shù)問題、采用的技術(shù)方案和達(dá)到的技術(shù)效果更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案作進(jìn)一步的詳細(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。

實(shí)施例一

左臂(LA)到右臂(RA)就是ECG中的I導(dǎo)心電圖。延伸左臂(LA)到左手手指，延伸右臂(RA)到右手手指，測(cè)量左右手指就可以得到近似I導(dǎo)心電圖。這種指尖心電圖對(duì)檢測(cè)房顫等心律失常的現(xiàn)象有指導(dǎo)意義。

所述指尖心電圖由圖1所示的指尖心電圖的檢測(cè)裝置進(jìn)行檢測(cè)，所述檢測(cè)裝置包括：正極采集片106、負(fù)極采集片107、模擬前端模塊100和微處理器101。

所述正極采集片106與所述模擬前端模塊100的正極輸入端IN+連接，所述負(fù)極采集片107與所述模擬前端模塊100的負(fù)極輸入端IN-連接，所述模擬前端模塊100的輸出端與微處理器101連接。

所述正極采集片106和所述負(fù)極采集片107用于采集用戶的左手手指和右手手指的心電信號(hào)；所述模擬前端模塊100用于對(duì)所述心電信號(hào)進(jìn)行處理并輸出到所述微處理器101；所述微處理器101將所述心電信號(hào)輸出為近似I導(dǎo)心電圖。

模擬前端(analog front-end，簡稱AFE)，其目的是處理信號(hào)源給出的模擬信號(hào)，對(duì)其進(jìn)行數(shù)字化及分析處理。AFE的功能包括：信號(hào)放大、頻率變換、調(diào)制解調(diào)、鄰頻處理、電平調(diào)整與控制、混合等。所述模擬前端模塊100采用模擬前端芯片，一般選用商用CMOS運(yùn)算放大器。

當(dāng)用戶的左右手手指分別接觸所述正極采集片106和所述負(fù)極采集片107，形成輸入信號(hào)，輸入的左手心電信號(hào)和右手心電信號(hào)進(jìn)入所述模擬前端模塊100進(jìn)行處理，經(jīng)過放大、濾波和模數(shù)轉(zhuǎn)換等處理步驟，輸出到微處理器101中，微處理器101根據(jù)所述心電信號(hào)繪制出近似I導(dǎo)心電圖。

其中，所述正極采集片106和所述負(fù)極采集片107為金屬材質(zhì)，要求為耐磨、導(dǎo)電性高的金屬，如磷銅鍍金或不銹鋼鍍鎳材質(zhì)。

所述檢測(cè)裝置通過設(shè)置正極采集片和負(fù)極采集片，檢測(cè)用戶左右手手指的心電信號(hào)，經(jīng)過處理后得到近似I導(dǎo)心電圖，使用方便，隨時(shí)可以檢測(cè)；同時(shí)，得到的ECG可保存下來，經(jīng)過長期多次采集，就診時(shí)能為醫(yī)生提供更全面的ECG數(shù)據(jù)，較少漏診的情況。

基于上述檢測(cè)到的指尖心電圖，如圖2所示，本實(shí)施例提供一種基于指尖心電圖的房顫檢測(cè)方法，用于通過用戶的指尖心電信號(hào)，判斷用戶是否出現(xiàn)房顫。所述房顫檢測(cè)方法包括如下步驟：

S100，采集用戶的左手手指和右手手指的硬件信號(hào)。

用戶通過左手手指和右手手指分別接觸上述指尖心電圖檢測(cè)裝置的正極采集片和負(fù)極采集片，所述檢測(cè)裝置獲得輸入的硬件信號(hào)。

S101，根據(jù)初始時(shí)間段的所述硬件信號(hào)設(shè)定濾波自適應(yīng)參數(shù)。

分析初始時(shí)間段的所述硬件信號(hào)的特征，調(diào)整濾波自適應(yīng)參數(shù)。優(yōu)選的，本實(shí)施例中，所述初始時(shí)間段為開始采集所述硬件信號(hào)的前3秒。

S102，根據(jù)所述濾波自適應(yīng)參數(shù)處理所述硬件信號(hào)，獲得心電信號(hào)。

根據(jù)所述濾波自適應(yīng)參數(shù)處理所述硬件信號(hào)，去除基線漂移、肌電干擾、噪聲等干擾線號(hào)，獲得有效的心電信號(hào)。所述心電信號(hào)輸出為近似I導(dǎo)心電圖。

S103，分析所述心電信號(hào)，獲得P波形態(tài)辨識(shí)率和RR間期的標(biāo)準(zhǔn)差。

如圖3所示，步驟S103包括如下詳細(xì)步驟：

S1031，分析所述心電信號(hào)，獲得每個(gè)QRS波群中的R波標(biāo)記，標(biāo)明RR間期。

S1032，在所述R波標(biāo)記后取40ms作為T波的搜索范圍，排除T波對(duì)P波形態(tài)的干擾。

S1033，在所述R波標(biāo)記前取20ms作為P波的搜索范圍，辨識(shí)P波形態(tài)。

S1034，根據(jù)所述P波形態(tài)計(jì)算P波形態(tài)辨識(shí)率。

所述P波形態(tài)辨識(shí)率為所述P波形態(tài)與標(biāo)準(zhǔn)P波相比的近似度，近似度(0～100％)：0％為不能被認(rèn)定為P波，100％為確定被認(rèn)定為P波。

S1035，根據(jù)所述RR間期計(jì)算RR間期的標(biāo)準(zhǔn)差。

S104，根據(jù)所述P波形態(tài)辨識(shí)率和所述RR間期的標(biāo)準(zhǔn)差，計(jì)算房顫相似指標(biāo)。

房顫相似指標(biāo)＝RR間期的標(biāo)準(zhǔn)差/P波形態(tài)辨識(shí)率，所述房顫相似指標(biāo)為百分比。

S105，根據(jù)所述房顫相似指標(biāo)判斷是否出現(xiàn)房顫。

所述房顫相似指標(biāo)大于或等于預(yù)設(shè)閾值，則判斷為出現(xiàn)房顫；所述預(yù)設(shè)閾值可根據(jù)醫(yī)生的要求設(shè)置，優(yōu)選的，本實(shí)施例所述預(yù)設(shè)閾值設(shè)定為80％。

例如，當(dāng)所述P波形態(tài)辨識(shí)率低于10％，則認(rèn)為P波不可見；所述RR間期的標(biāo)準(zhǔn)差大于0.8，則認(rèn)為RR間期不規(guī)則；房顫相似指標(biāo)＝0.8/0.1＝800％，則可判斷用戶出現(xiàn)房顫。

本實(shí)施例通過測(cè)量用戶的左右手指的心電信號(hào)得到近似I導(dǎo)心電圖，通過分析所述近似I導(dǎo)心電圖，計(jì)算出房顫相似指標(biāo)，從而判斷用戶在本次測(cè)量中是否出現(xiàn)房顫；采樣簡單方便，計(jì)算量小，適合用戶日常多次測(cè)量，用戶可根據(jù)醫(yī)生建議的采樣時(shí)間和次數(shù)進(jìn)行檢測(cè)，增加檢測(cè)的覆蓋面，為后續(xù)的診斷提供更充分的數(shù)據(jù)依據(jù)。

實(shí)施例二

圖4是本發(fā)明實(shí)施例二提供的房顫檢測(cè)方法的流程圖。如圖4所示，本實(shí)施例在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，對(duì)硬件信號(hào)的采集時(shí)間作出限定，且結(jié)合用戶輸入的癥狀描述進(jìn)行計(jì)算，使檢測(cè)結(jié)果更準(zhǔn)確。所述房顫檢測(cè)方法包括如下步驟：

S200，采集用戶的左手手指和右手手指的硬件信號(hào)。

S201，記錄所述硬件信號(hào)的持續(xù)時(shí)間。

從用戶左右手手指接觸正極采集板負(fù)極采集板開始，采集所述硬件信號(hào)，并同時(shí)采用計(jì)時(shí)器計(jì)時(shí)，記錄所述硬件信號(hào)的持續(xù)時(shí)間。

S202，判斷所述持續(xù)時(shí)間是否大于或等于預(yù)設(shè)值，若是，根據(jù)初始時(shí)間段的所述硬件信號(hào)設(shè)定濾波自適應(yīng)參數(shù)；否則，重新采集用戶的左手手指和右手手指的硬件信號(hào)。

所述預(yù)設(shè)值為繪制近似I導(dǎo)心電圖的一個(gè)周期，周期長短可根據(jù)實(shí)際檢測(cè)需要設(shè)置，一般為30秒。

S203，根據(jù)初始時(shí)間段的硬件信號(hào)設(shè)定帶通濾波和工頻濾波的自適應(yīng)參數(shù)。

S204，通過離散傅里葉變換對(duì)所述硬件信號(hào)進(jìn)行頻域分析。

S205，通過小波變換去除頻率小于1Hz的基線漂移和去除頻率大于30Hz的肌電干擾，獲得頻率在1-30Hz的心電信號(hào)。

S206，分析所述心電信號(hào)，獲得P波形態(tài)辨識(shí)率和RR間期的標(biāo)準(zhǔn)差。

S207，接收用戶輸入的癥狀描述；根據(jù)所述癥狀描述，選擇相應(yīng)的計(jì)算房顫相似指標(biāo)的權(quán)重。

由于房顫多數(shù)無明顯癥狀，計(jì)算房顫相似指標(biāo)的權(quán)重默認(rèn)為1；在用戶選擇輸入癥狀如心悸、胸悶與心慌等，權(quán)重會(huì)相應(yīng)增加。

S208，根據(jù)所述P波形態(tài)辨識(shí)率和所述RR間期的標(biāo)準(zhǔn)差，計(jì)算房顫相似指標(biāo)。

房顫相似指標(biāo)＝(RR間期的標(biāo)準(zhǔn)差/P波形態(tài)辨識(shí)率)*權(quán)重。

S209，根據(jù)所述房顫相似指標(biāo)判斷是否出現(xiàn)房顫。

S210，將所述心電信號(hào)發(fā)送到顯示設(shè)備上進(jìn)行顯示，并存儲(chǔ)。

在執(zhí)行步驟S206的同時(shí)，執(zhí)行步驟S210，將所述心電信號(hào)發(fā)送到顯示設(shè)備上，所述顯示設(shè)備將其顯示為近似I導(dǎo)心電圖。所述顯示設(shè)備為顯示器或帶顯示屏的智能設(shè)備，所述智能設(shè)備可以執(zhí)行步驟S206～步驟S210。

本實(shí)施例對(duì)硬件信號(hào)的采集時(shí)間作出限定，要求采集到的硬件信號(hào)持續(xù)一段時(shí)間，保證硬件信號(hào)的有效性，接收用戶輸入的癥狀描述，適當(dāng)調(diào)整計(jì)算房顫相似指標(biāo)的權(quán)重，也使檢測(cè)結(jié)果更準(zhǔn)確。同時(shí)，在顯示設(shè)備上顯示近似I導(dǎo)心電圖，用戶能更直觀的看到檢測(cè)結(jié)果；將近似I導(dǎo)心電圖保存下來，方便以后使用。

實(shí)施例三

圖5是本發(fā)明實(shí)施例三提供的房顫檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖5所示，本實(shí)施例提供一種基于指尖心電圖的房顫檢測(cè)裝置，用于執(zhí)行上述實(shí)施例所述的房顫檢測(cè)方法，所述房顫檢測(cè)裝置由軟件和/或硬件實(shí)現(xiàn)。

所述房顫檢測(cè)裝置包括：信號(hào)采集模塊10、參數(shù)設(shè)定模塊20、信號(hào)處理模塊30、信號(hào)分析模塊60、計(jì)算模塊50和判斷模塊40。其中，所述信號(hào)采集模塊10、參數(shù)設(shè)定模塊20和信號(hào)處理模塊30設(shè)置在上述指尖心電圖的檢測(cè)裝置上，其他模塊可設(shè)置在上述指尖心電圖的檢測(cè)裝置上，也可設(shè)置于與指尖心電圖的檢測(cè)裝置連接的智能設(shè)備上。

信號(hào)采集模塊10，用于采集用戶的左手手指和右手手指的硬件信號(hào)。

參數(shù)設(shè)定模塊20，用于根據(jù)初始時(shí)間段的所述硬件信號(hào)設(shè)定濾波自適應(yīng)參數(shù)。

信號(hào)處理模塊30，用于根據(jù)所述濾波自適應(yīng)參數(shù)處理所述硬件信號(hào)，獲得心電信號(hào)。

信號(hào)分析模塊60，用于分析所述心電信號(hào)，獲得P波形態(tài)辨識(shí)率和RR間期的標(biāo)準(zhǔn)差。

計(jì)算模塊50，用于根據(jù)所述P波形態(tài)辨識(shí)率和所述RR間期的標(biāo)準(zhǔn)差，計(jì)算房顫相似指標(biāo)。

判斷模塊40，用于根據(jù)所述房顫相似指標(biāo)判斷是否出現(xiàn)房顫。

本實(shí)施例中，通過集成在指尖心電圖檢測(cè)裝置上的信號(hào)采集模塊，采集用戶的左右手指的心電信號(hào)，輸出近似I導(dǎo)心電圖，分析得到房顫相似指標(biāo)用于判斷用戶是否出現(xiàn)房顫，所述房顫檢測(cè)裝置使用方便，結(jié)果直觀。

以上結(jié)合具體實(shí)施例描述了本發(fā)明的技術(shù)原理。這些描述只是為了解釋本發(fā)明的原理，而不能以任何方式解釋為對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制?；诖颂幍慕忉?，本領(lǐng)域的技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性的勞動(dòng)即可聯(lián)想到本發(fā)明的其它具體實(shí)施方式，這些方式都將落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。