本發(fā)明涉及醫(yī)療設(shè)備中信號(hào)處理技術(shù),尤其涉及一種qrs復(fù)合波檢測(cè)方法及裝置。
背景技術(shù):
心血管疾病發(fā)病率越來(lái)越高,已成為目前對(duì)人類生命構(gòu)成最大的危害疾病之一。而心電圖是檢測(cè)、診斷和預(yù)防這類疾病的主要有效方法。傳統(tǒng)的pc監(jiān)護(hù)儀價(jià)格昂貴,體積龐大,不便移動(dòng)且主要集中在醫(yī)院,而無(wú)法實(shí)時(shí)監(jiān)護(hù)患者的病情,給病人和醫(yī)生帶來(lái)很大不便。針對(duì)這些弊端,也隨著嵌入式和網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的飛速發(fā)展,克服傳統(tǒng)的移動(dòng)心電監(jiān)測(cè)儀應(yīng)運(yùn)而生,它具有低成本、體積小、可靠性高、操作簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn),適用于個(gè)人,家庭,中小型醫(yī)院和社區(qū)醫(yī)療單位。移動(dòng)心電監(jiān)護(hù)設(shè)備能夠快速對(duì)動(dòng)態(tài)心電信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)和心臟疾病的自動(dòng)診斷,以便能為用戶提供緊急救護(hù)、疾病預(yù)警、醫(yī)學(xué)咨詢和指導(dǎo)等多種服務(wù),必然,選擇一種準(zhǔn)確快速適用的心率檢測(cè)算法,意義重大。
近幾年檢測(cè)qrs復(fù)合波算法主要有以下幾種:
(1)基于斜率、幅度、和寬度特征值的閾值檢測(cè)方法:該算法較簡(jiǎn)單,處理速度快。不足:準(zhǔn)確率有待進(jìn)一步提高。
(2)基于小波變換的檢測(cè)方法:該方法用于心電信號(hào)的檢測(cè),已經(jīng)獲得較好的效果,小波變換具有良好的時(shí)頻域轉(zhuǎn)換和局部化分析能力,但其不足是:計(jì)算量比較大,處理大批量數(shù)據(jù)時(shí)效率不高;
(3)基于模板匹配的檢測(cè)方法:該方法原理是把心電信號(hào)與預(yù)先存儲(chǔ)的波形模板逐點(diǎn)比較,當(dāng)待處理信號(hào)與模板耦合時(shí)相關(guān)值最大,不足:該方法易受高頻噪聲和基線漂移以及個(gè)體差異的影響,在自適應(yīng)能力方面表現(xiàn)較差;
(4)基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的檢測(cè)方法:該方法作為近年來(lái)迅速發(fā)展的一種模擬人腦機(jī)理和功能的新型計(jì)算機(jī)和人工智能技術(shù),在qrs復(fù)合波檢測(cè)中主要作為自適應(yīng)非線性預(yù)測(cè)器和學(xué)習(xí)向量量化網(wǎng)絡(luò),有較快的檢測(cè)速度和較高的檢測(cè)率,但其不足是:該方法依靠人工網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)訓(xùn)練,且對(duì)訓(xùn)練樣本的廣泛性和代表性有一定的要求,訓(xùn)練學(xué)習(xí)要花費(fèi)較多的時(shí)間,實(shí)際應(yīng)用困難;
(5)基于數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)的檢測(cè)方法:該方法所提取信號(hào)成分(波峰、波谷)的形態(tài)是由結(jié)構(gòu)元素決定,首先利用并行的開閉、閉開運(yùn)算對(duì)心電信號(hào)去高頻噪聲,然后對(duì)心電信號(hào)通過(guò)pve方法進(jìn)行峰谷提取運(yùn)算來(lái)檢測(cè)qrs復(fù)合波,該方法構(gòu)成的qrs復(fù)合波檢測(cè)體系具有數(shù)學(xué)上的嚴(yán)謹(jǐn)性和精確性,對(duì)基線漂移等低頻噪聲有非常好的抑制效果,但其不足是:該方法對(duì)高頻噪聲敏感,算法的效率受限制于結(jié)構(gòu)元素的長(zhǎng)度和信號(hào)的采樣率等。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的主要目的是公開一種qrs復(fù)合波檢測(cè)方法及裝置,主要應(yīng)用于醫(yī)療設(shè)備中,以解決當(dāng)前qrs復(fù)合波檢測(cè)方法準(zhǔn)確率低、計(jì)算量大、處理效率低、自適應(yīng)差等技術(shù)問(wèn)題。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題,本發(fā)明一方面提出一種qrs復(fù)合波檢測(cè)方法,包括如下步驟:
獲取心電信號(hào),對(duì)獲取的信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理;
取心電信號(hào)的開始的一段計(jì)算心電信號(hào)初始斜率閾值;
根據(jù)初始斜率閾值對(duì)心電信號(hào)進(jìn)行檢測(cè),獲得qrs復(fù)合波的位置;
獲取n個(gè)qrs復(fù)合波之后,根據(jù)獲取的qrs復(fù)合波更新斜率閾值;
根據(jù)更新后的斜率閾值對(duì)心電信號(hào)進(jìn)行檢測(cè),獲取qrs復(fù)合波的位置。
優(yōu)選地,在上述的qrs復(fù)合波檢測(cè)方法中,取心電信號(hào)的開始的一段計(jì)算心電信號(hào)初始斜率閾值;根據(jù)初始斜率閾值對(duì)心電信號(hào)進(jìn)行檢測(cè),獲得qrs復(fù)合波的位置具體步驟如下:
取心電信號(hào)開始的10s并將其分成5個(gè)2s信號(hào)段,計(jì)算每個(gè)信號(hào)段的差分最大絕對(duì)值;
去掉一個(gè)最大一個(gè)最小差分絕對(duì)值,記剩下的差分絕對(duì)值的均值為avgslope;
計(jì)算出初始斜率閾值為:slopethr1=2/7*avgslope,slopethr2=2/11*avgslope;
獲取心電信號(hào)上連續(xù)的兩點(diǎn)并分別計(jì)算其斜率為slope1、slope2,當(dāng)slope1≥slopethr1,slope2≥slopethr2時(shí),在斜率為slope1的點(diǎn)前后各0.6s的心電信號(hào)內(nèi)搜索出最大的尖峰點(diǎn)位置,即為qrs復(fù)合波位置。
優(yōu)選地,在上述的qrs復(fù)合波檢測(cè)方法中,獲取n個(gè)qrs復(fù)合波之后,根據(jù)獲取的qrs復(fù)合波更新斜率閾值;根據(jù)更新后的斜率閾值對(duì)心電信號(hào)進(jìn)行檢測(cè),獲取qrs復(fù)合波的位置具體步驟如下:
獲取n個(gè)qrs復(fù)合波,計(jì)算每個(gè)qrs復(fù)合波的差分最大絕對(duì)值;
計(jì)算差分最大絕對(duì)值的均值為avgslope_new;
計(jì)算更新后的斜率閾值為slopethr1_new=2/5*avgslope_new,slopethr2_new=2/9*avgslope_new;
獲取心電信號(hào)上連續(xù)的兩點(diǎn)并分別計(jì)算其斜率為slope1_new、slope2_new,當(dāng)slope1_new≥slopethr1_new,slope2_new≥slopethr2_new時(shí),在斜率為slope1_new的點(diǎn)前后各0.6s的心電信號(hào)內(nèi)搜索出最大的尖峰點(diǎn)位置,即為qrs復(fù)合波位置。
優(yōu)選地,在上述的qrs復(fù)合波檢測(cè)方法中,取n個(gè)qrs復(fù)合波之后,根據(jù)qrs復(fù)合波更新斜率閾值;根據(jù)更新后的斜率閾值對(duì)心電信號(hào)進(jìn)行檢測(cè),獲取qrs復(fù)合波的位置還包括步驟:
從n個(gè)獲取的qrs復(fù)合波中計(jì)算出qrs復(fù)合波峰值的均值,即用于后續(xù)分析的qrs復(fù)合波峰值的判斷閾值avgqrspeak;
獲取心電信號(hào)上連續(xù)的兩點(diǎn)并分別計(jì)算其斜率為slope1_new、slope2_new,且滿足slope1_new≥slopethr1_new,slope2_new≥slopethr2_new時(shí),在斜率為slope1_new的點(diǎn)前后各0.6s的心電信號(hào)內(nèi)搜索出最大的尖峰點(diǎn)位置,則認(rèn)為是暫定的qrs復(fù)合波位置,并記下其峰值為qrspeak,若該點(diǎn)滿足:當(dāng)前rr>200ms,且qrspeak>avgqrspeak/2,則認(rèn)為該位置是qrs復(fù)合波的位置。
優(yōu)選地,在上述的qrs復(fù)合波檢測(cè)方法中,獲取qrs復(fù)合波之后還包括步驟:
判斷qrs復(fù)合波是否為干擾信號(hào)段;
剔除判斷為干擾信號(hào)段的qrs復(fù)合波。
同時(shí),本發(fā)明還公開一種qrs復(fù)合波檢測(cè)裝置,包括:
獲取模塊,用于獲取心電信號(hào),對(duì)獲取的信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理;
計(jì)算模塊,用于取心電信號(hào)的開始的一段計(jì)算心電信號(hào)初始斜率閾值;
獲取n個(gè)qrs復(fù)合波之后,根據(jù)獲取的qrs復(fù)合波更新斜率閾值;
判斷模塊,用于根據(jù)初始斜率閾值對(duì)心電信號(hào)進(jìn)行檢測(cè),獲得qrs復(fù)合波的位置;
根據(jù)更新后的斜率閾值對(duì)心電信號(hào)進(jìn)行檢測(cè),獲取qrs復(fù)合波的位置。
優(yōu)選地,在上述的qrs復(fù)合波檢測(cè)裝置中,所述計(jì)算模塊取心電信號(hào)的開始的一段計(jì)算心電信號(hào)初始斜率閾值;所述判斷模塊根據(jù)初始斜率閾值對(duì)心電信號(hào)進(jìn)行檢測(cè),獲得qrs復(fù)合波的位置具體步驟如下:
取心電信號(hào)開始的10s并將其分成5個(gè)2s信號(hào)段,計(jì)算每個(gè)信號(hào)段的差分最大絕對(duì)值;
去掉一個(gè)最大一個(gè)最小差分絕對(duì)值,記剩下的差分絕對(duì)值的均值為avgslope;
計(jì)算出初始斜率閾值為:slopethr1=2/7*avgslope,slopethr2=2/11*avgslope;
獲取心電信號(hào)上連續(xù)的兩點(diǎn)并分別計(jì)算其斜率為slope1、slope2,當(dāng)slope1≥slopethr1,slope2≥slopethr2時(shí),在斜率為slope1的點(diǎn)前后各0.6s的心電信號(hào)內(nèi)搜索出最大的尖峰點(diǎn)位置,即為qrs復(fù)合波位置。
優(yōu)選地,在上述的qrs復(fù)合波檢測(cè)裝置中,所述計(jì)算模塊獲取n個(gè)qrs復(fù)合波之后,根據(jù)獲取的qrs復(fù)合波更新斜率閾值;所述判斷模塊根據(jù)更新后的斜率閾值對(duì)心電信號(hào)進(jìn)行檢測(cè),獲取qrs復(fù)合波的位置具體步驟如下:
獲取n個(gè)qrs復(fù)合波,計(jì)算每個(gè)qrs復(fù)合波的差分最大絕對(duì)值;
計(jì)算差分最大絕對(duì)值的均值為avgslope_new;
計(jì)算更新后的斜率閾值為slopethr1_new=2/5*avgslope_new,slopethr2_new=2/9*avgslope_new;
獲取心電信號(hào)上連續(xù)的兩點(diǎn)并分別計(jì)算其斜率為slope1_new、slope2_new,當(dāng)slope1_new≥slopethr1_new,slope2_new≥slopethr2_new時(shí),在斜率為slope1_new的點(diǎn)前后各0.6s的心電信號(hào)內(nèi)搜索出最大的尖峰點(diǎn)位置,即為qrs復(fù)合波位置。
優(yōu)選地,在上述的qrs復(fù)合波檢測(cè)裝置中,所述計(jì)算模塊還用于從n個(gè)獲取的qrs復(fù)合波中計(jì)算出qrs復(fù)合波峰值的均值,即用于后續(xù)分析的qrs復(fù)合波峰值的判斷閾值avgqrspeak;
獲取心電信號(hào)上連續(xù)的兩點(diǎn)并分別計(jì)算其斜率為slope1_new、slope2_new,且滿足slope1_new≥slopethr1_new,slope2_new≥slopethr2_new時(shí),在斜率為slope1_new的點(diǎn)前后各0.6s的心電信號(hào)內(nèi)搜索出最大的尖峰點(diǎn)位置,則認(rèn)為是暫定的qrs復(fù)合波位置,并記下其峰值為qrspeak,若該點(diǎn)滿足:當(dāng)前rr>200ms,且qrspeak>avgqrspeak/2,則認(rèn)為該位置是qrs復(fù)合波的位置。
優(yōu)選地,在上述的qrs復(fù)合波檢測(cè)裝置中,所述qrs復(fù)合波檢測(cè)裝置還包括篩選模塊,所述篩選模塊用于獲取qrs復(fù)合波之后,判斷qrs復(fù)合波是否為干擾信號(hào)段并剔除判斷為干擾信號(hào)段的qrs復(fù)合波。
本發(fā)明的提出的qrs復(fù)合波檢測(cè)方法及裝置,使用qrs復(fù)合波及時(shí)更新qrs復(fù)合波判斷閾值,和現(xiàn)有技術(shù)方案相比,大大提高了判斷準(zhǔn)確率,同時(shí)也大大降低了計(jì)算量、抗干擾性強(qiáng)、提高了處理效率,自適應(yīng)性較強(qiáng)。
附圖說(shuō)明
為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹,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)域普通技術(shù)人員來(lái)講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下,還可以根據(jù)這些附圖示出的結(jié)構(gòu)獲得其他的附圖。
圖1為本發(fā)明qrs復(fù)合波檢測(cè)方法中一個(gè)實(shí)施例的流程示意圖;
圖2為本發(fā)明qrs復(fù)合波檢測(cè)方法中根據(jù)初始斜率閾值檢測(cè)qrs復(fù)合波的流程示意圖;
圖3為本發(fā)明qrs復(fù)合波檢測(cè)方法中獲取n個(gè)qrs復(fù)合波之后更新斜率閾值檢測(cè)qrs復(fù)合波的流程示意圖;
圖4為本發(fā)明qrs復(fù)合波檢測(cè)裝置中一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5為本發(fā)明qrs復(fù)合波檢測(cè)裝置中另一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
本發(fā)明目的的實(shí)現(xiàn)、功能特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn)將結(jié)合實(shí)施例,參照附圖做進(jìn)一步說(shuō)明。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖,對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明的一部分實(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)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
需要說(shuō)明,本發(fā)明實(shí)施例中所有方向性指示(諸如上、下、左、右、前、后……)僅用于解釋在某一特定姿態(tài)(如附圖所示)下各部件之間的相對(duì)位置關(guān)系、運(yùn)動(dòng)情況等,如果該特定姿態(tài)發(fā)生改變時(shí),則該方向性指示也相應(yīng)地隨之改變。
另外,在本發(fā)明中涉及“第一”、“第二”等的描述僅用于描述目的,而不能理解為指示或暗示其相對(duì)重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括至少一個(gè)該特征。另外,各個(gè)實(shí)施例之間的技術(shù)方案可以相互結(jié)合,但是必須是以本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)為基礎(chǔ),當(dāng)技術(shù)方案的結(jié)合出線相互矛盾或無(wú)法實(shí)現(xiàn)時(shí)應(yīng)當(dāng)認(rèn)為這種技術(shù)方案的結(jié)合不存在,也不在本發(fā)明要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。
首先,本發(fā)明公開了一種qrs復(fù)合波檢測(cè)方法,參照?qǐng)D1,本發(fā)明公開的qrs復(fù)合波檢測(cè)方法包括如下步驟:
11、獲取心電信號(hào),對(duì)獲取的信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理;
12、取心電信號(hào)的開始的一段計(jì)算心電信號(hào)初始斜率閾值;
13、根據(jù)初始斜率閾值對(duì)心電信號(hào)進(jìn)行檢測(cè),獲得qrs復(fù)合波的位置;
14、獲取n個(gè)qrs復(fù)合波之后,根據(jù)獲取的qrs復(fù)合波更新斜率閾值;
15、根據(jù)更新后的斜率閾值對(duì)心電信號(hào)進(jìn)行檢測(cè),獲取qrs復(fù)合波的位置。
獲取心電信號(hào)后,通常需要對(duì)獲取的信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理,以減少信號(hào)噪聲,提高檢測(cè)準(zhǔn)確率,該實(shí)施例中,對(duì)信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理的步驟包括但不限定于50hz陷波濾波和1-30hz帶通濾波。
參照?qǐng)D2,該發(fā)明的技術(shù)方案中,取心電信號(hào)的開始的一段計(jì)算心電信號(hào)初始斜率閾值;根據(jù)初始斜率閾值對(duì)心電信號(hào)進(jìn)行檢測(cè),獲得qrs復(fù)合波的位置具體步驟如下:
121、取心電信號(hào)開始的10s并將其分成5個(gè)2s信號(hào)段,計(jì)算每個(gè)信號(hào)段的差分最大絕對(duì)值;
122、去掉一個(gè)最大一個(gè)最小差分絕對(duì)值,記剩下的差分絕對(duì)值的均值為avgslope;
123、計(jì)算出初始斜率閾值為:slopethr1=2/7*avgslope,slopethr2=2/11*avgslope;
131、獲取心電信號(hào)上連續(xù)的兩點(diǎn)并分別計(jì)算其斜率為slope1、slope2,當(dāng)slope1≥slopethr1,slope2≥slopethr2時(shí),在斜率為slope1的點(diǎn)前后各0.6s的心電信號(hào)內(nèi)搜索出最大的尖峰點(diǎn)位置,即為qrs復(fù)合波位置。
上述實(shí)施例中,通過(guò)對(duì)獲取的心電信號(hào)初始段10s并將其分成5個(gè)2s的信號(hào)段,計(jì)算每個(gè)信號(hào)段的差分最大絕對(duì)值,差分計(jì)算公式:
slope(i)=ecg(i+2)–ecg(i)
該實(shí)施例中,通過(guò)計(jì)算心電信號(hào)的初始斜率閾值,并通過(guò)心電信號(hào)上連續(xù)的連點(diǎn)斜率進(jìn)行判斷,當(dāng)滿足預(yù)設(shè)的閾值條件,即slope1≥slopethr1,slope2≥slopethr2,在斜率為slope1的點(diǎn)前后各0.6s的心電信號(hào)內(nèi)搜索出最大的尖峰點(diǎn)位置,即為qrs復(fù)合波位置。
參照?qǐng)D3,該發(fā)明的技術(shù)方案中,在利用上述方法獲取n個(gè)qrs復(fù)合波之后,根據(jù)獲取的qrs復(fù)合波更新斜率閾值;根據(jù)更新后的斜率閾值對(duì)心電信號(hào)進(jìn)行檢測(cè),獲取qrs復(fù)合波的位置具體步驟如下:
141、獲取n個(gè)qrs復(fù)合波,計(jì)算每個(gè)qrs復(fù)合波的差分最大絕對(duì)值;
142、計(jì)算差分最大絕對(duì)值的均值為avgslope_new;
143、計(jì)算更新后的斜率閾值為slopethr1_new=2/5*avgslope_new,slopethr2_new=2/9*avgslope_new;
151、獲取心電信號(hào)上連續(xù)的兩點(diǎn)并分別計(jì)算其斜率為slope1_new、slope2_new,當(dāng)slope1_new≥slopethr1_new,slope2_new≥slopethr2_new時(shí),在斜率為slope1_new的點(diǎn)前后各0.6s的心電信號(hào)內(nèi)搜索出最大的尖峰點(diǎn)位置,即為qrs復(fù)合波位置。
該實(shí)施例中,通常獲取8個(gè)qrs復(fù)合波,之后計(jì)算每個(gè)qrs復(fù)合波的差分最大絕對(duì)值,計(jì)算公式如下:
slope(i)=ecg(i+2)–ecg(i)
該實(shí)施例中,利用獲取的qrs復(fù)合波不斷更新斜率閾值,使得后續(xù)的qrs復(fù)合波檢測(cè)準(zhǔn)確率更高。
上述實(shí)施例中,在檢測(cè)到qrs復(fù)合波后設(shè)定一段時(shí)間的絕對(duì)不應(yīng)期,通常為200ms,在此期間不進(jìn)行qrs復(fù)合波的檢測(cè),該不應(yīng)期根據(jù)心電信號(hào)周期設(shè)置,在不應(yīng)期內(nèi),通常不可能會(huì)出現(xiàn)qrs復(fù)合波,通過(guò)該技術(shù)方法能夠大大降低本發(fā)明技術(shù)方案的計(jì)算量,提高檢測(cè)效率。
作為本發(fā)明的另一實(shí)施例,取n個(gè)qrs復(fù)合波之后,根據(jù)qrs復(fù)合波更新斜率閾值;根據(jù)更新后的斜率閾值對(duì)心電信號(hào)進(jìn)行檢測(cè),獲取qrs復(fù)合波的位置還包括步驟:
從n個(gè)獲取的qrs復(fù)合波中計(jì)算出rr間期均值,即后續(xù)分析的rr間期的判斷閾值avgrr;
從n個(gè)獲取的qrs復(fù)合波中計(jì)算出qrs復(fù)合波峰值的均值,即后續(xù)分析的qrs復(fù)合波峰值的判斷閾值avgqrspeak;
獲取心電信號(hào)上連續(xù)的兩點(diǎn)并分別計(jì)算其斜率為slope1_new、slope2_new,且滿足slope1_new≥slopethr1_new,slope2_new≥slopethr2_new時(shí),記下斜率為slope1_new的點(diǎn)峰值為qrspeak,當(dāng)rr>200ms,且qrspeak>avgqrspeak/2時(shí),在斜率為slope1_new的點(diǎn)前后各0.6s的心電信號(hào)內(nèi)搜索出最大的尖峰點(diǎn)位置,即為qrs復(fù)合波位置。
該實(shí)施例在對(duì)待檢測(cè)點(diǎn)進(jìn)行斜率閾值判斷的同時(shí)還增加了rr間期及qrs復(fù)合波峰值的判斷閾值,在滿足rr>200ms,且qrspeak>avgqrspeak/2時(shí),在斜率為slope1_new的點(diǎn)前后各0.6s的心電信號(hào)內(nèi)搜索出最大的尖峰點(diǎn)位置,大大提高本發(fā)明技術(shù)方案檢測(cè)qrs復(fù)合波的準(zhǔn)確率。
上述一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中,獲取qrs復(fù)合波之后還包括步驟:
判斷qrs復(fù)合波是否為干擾信號(hào)段;
剔除判斷為干擾信號(hào)段的qrs復(fù)合波。
該實(shí)施例剔除了qrs復(fù)合波中屬于干擾信號(hào)的部分,直接提高了qrs復(fù)合波的檢測(cè)的準(zhǔn)確率。
本發(fā)明的技術(shù)方案中,當(dāng)檢測(cè)到一個(gè)qrs復(fù)合波后,若當(dāng)前rr間期較長(zhǎng),滿足rr>1.5*avgrr時(shí),則可能是出現(xiàn)了漏檢,取當(dāng)前rr間期中的一段信號(hào),將對(duì)其重新進(jìn)行qrs復(fù)合波檢測(cè),將其相應(yīng)的斜率判斷閾值都縮小一半,當(dāng)連續(xù)兩個(gè)點(diǎn)的斜率滿足斜率閾值條件時(shí),在該點(diǎn)前后各0.6s的一段信號(hào)內(nèi)搜索出最大的尖峰點(diǎn)位置為暫定的qrs復(fù)合波的位置,并記下其峰值為qrspeak,若該點(diǎn)滿足:當(dāng)前rr>200ms,且qrspeak>avgqrspeak/2,則認(rèn)為該位置是qrs復(fù)合波的實(shí)際位置,且同時(shí)判斷該信號(hào)段是否為干擾信號(hào)段,反之,則不是qrs復(fù)合波的位置。
本發(fā)明的提出的qrs復(fù)合波檢測(cè)方法,使用qrs復(fù)合波及時(shí)更新qrs復(fù)合波判斷閾值,和現(xiàn)有技術(shù)方案相比,大大提高了判斷準(zhǔn)確率,同時(shí)也大大降低了計(jì)算量、抗干擾性強(qiáng)、提高了處理效率,自適應(yīng)性較強(qiáng)。
本發(fā)明還提供一種利用上述方法進(jìn)行qrs復(fù)合波檢測(cè)的qrs復(fù)合波檢測(cè)裝置
參照?qǐng)D4,本發(fā)明還公開一種qrs復(fù)合波檢測(cè)裝置,包括:
獲取模塊21,用于獲取心電信號(hào),對(duì)獲取的信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理;
計(jì)算模塊22,用于取心電信號(hào)的開始的一段計(jì)算心電信號(hào)初始斜率閾值;
獲取n個(gè)qrs復(fù)合波之后,根據(jù)獲取的qrs復(fù)合波更新斜率閾值;
判斷模塊23,用于根據(jù)初始斜率閾值對(duì)心電信號(hào)進(jìn)行檢測(cè),獲得qrs復(fù)合波的位置;
根據(jù)更新后的斜率閾值對(duì)心電信號(hào)進(jìn)行檢測(cè),獲取qrs復(fù)合波的位置。
獲取心電信號(hào)后,獲取模塊21通常需要對(duì)獲取的信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理,以減少信號(hào)噪聲,提高檢測(cè)準(zhǔn)確率,該實(shí)施例中,對(duì)信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理的步驟包括但不限定于50hz陷波濾波和1-30hz帶通濾波。
優(yōu)選地,在上述的qrs復(fù)合波檢測(cè)裝置中,計(jì)算模塊22取心電信號(hào)的開始的一段計(jì)算心電信號(hào)初始斜率閾值;判斷模塊23根據(jù)初始斜率閾值對(duì)心電信號(hào)進(jìn)行檢測(cè),獲得qrs復(fù)合波的位置具體步驟如下:
取心電信號(hào)開始的10s并將其分成5個(gè)2s信號(hào)段,計(jì)算每個(gè)信號(hào)段的差分最大絕對(duì)值;
去掉一個(gè)最大一個(gè)最小差分絕對(duì)值,記剩下的差分絕對(duì)值的均值為avgslope;
計(jì)算出初始斜率閾值為:slopethr1=2/7*avgslope,slopethr2=2/11*avgslope;
獲取心電信號(hào)上連續(xù)的兩點(diǎn)并分別計(jì)算其斜率為slope1、slope2,當(dāng)slope1≥slopethr1,slope2≥slopethr2時(shí),在斜率為slope1的點(diǎn)前后各0.6s的心電信號(hào)內(nèi)搜索出最大的尖峰點(diǎn)位置,即為qrs復(fù)合波位置。
上述實(shí)施例中,通過(guò)對(duì)獲取的心電信號(hào)初始段10s并將其分成5個(gè)2s的信號(hào)段,計(jì)算每個(gè)信號(hào)段的差分最大絕對(duì)值,差分計(jì)算公式:
slope(i)=ecg(i+2)–ecg(i)
該實(shí)施例中,通過(guò)計(jì)算心電信號(hào)的初始斜率閾值,并通過(guò)心電信號(hào)上連續(xù)的連點(diǎn)斜率進(jìn)行判斷,當(dāng)滿足預(yù)設(shè)的閾值條件,即slope1≥slopethr1,slope2≥slopethr2,在斜率為slope1的點(diǎn)前后各0.6s的心電信號(hào)內(nèi)搜索出最大的尖峰點(diǎn)位置,即為qrs復(fù)合波位置。
優(yōu)選地,在上述的qrs復(fù)合波檢測(cè)裝置中,計(jì)算模塊22獲取n個(gè)qrs復(fù)合波之后,根據(jù)獲取的qrs復(fù)合波更新斜率閾值;判斷模塊23根據(jù)更新后的斜率閾值對(duì)心電信號(hào)進(jìn)行檢測(cè),獲取qrs復(fù)合波的位置具體步驟如下:
獲取n個(gè)qrs復(fù)合波,計(jì)算每個(gè)qrs復(fù)合波的差分最大絕對(duì)值;
計(jì)算差分最大絕對(duì)值的均值為avgslope_new;
計(jì)算更新后的斜率閾值為slopethr1_new=2/5*avgslope_new,slopethr2_new=2/9*avgslope_new;
獲取心電信號(hào)上連續(xù)的兩點(diǎn)并分別計(jì)算其斜率為slope1_new、slope2_new,當(dāng)slope1_new≥slopethr1_new,slope2_new≥slopethr2_new時(shí),在斜率為slope1_new的點(diǎn)前后各0.6s的心電信號(hào)內(nèi)搜索出最大的尖峰點(diǎn)位置,即為qrs復(fù)合波位置。
該實(shí)施例中,通常獲取8個(gè)qrs復(fù)合波,之后計(jì)算每個(gè)qrs復(fù)合波的差分最大絕對(duì)值,計(jì)算公式如下:
slope(i)=ecg(i+2)–ecg(i)
該實(shí)施例中,利用獲取的qrs復(fù)合波不斷更新斜率閾值,使得后續(xù)的qrs復(fù)合波檢測(cè)準(zhǔn)確率更高。
優(yōu)選地,在上述的qrs復(fù)合波檢測(cè)裝置中,計(jì)算模塊22還用于從n個(gè)獲取的qrs復(fù)合波中計(jì)算出rr間期均值,即后續(xù)分析的rr間期的判斷閾值avgrr;
從n個(gè)獲取的qrs復(fù)合波中計(jì)算出qrs復(fù)合波峰值的均值,即后續(xù)分析的qrs復(fù)合波峰值的判斷閾值avgqrspeak;
判斷模塊23用于在獲取心電信號(hào)上連續(xù)的兩點(diǎn)并分別計(jì)算其斜率為slope1_new、slope2_new,且滿足slope1_new≥slopethr1_new,slope2_new≥slopethr2_new時(shí),在斜率為slope1_new的點(diǎn)前后各0.6s的心電信號(hào)內(nèi)搜索出最大的尖峰點(diǎn)位置,則認(rèn)為是暫定的qrs復(fù)合波位置,并記下其峰值為qrspeak,若該點(diǎn)滿足:當(dāng)前rr>200ms,且qrspeak>avgqrspeak/2,則認(rèn)為該位置是qrs復(fù)合波的位置。
參照?qǐng)D5,在上述的qrs復(fù)合波檢測(cè)裝置中,qrs復(fù)合波檢測(cè)裝置還包括篩選模塊24,篩選模塊用于獲取qrs復(fù)合波之后,判斷qrs復(fù)合波是否為干擾信號(hào)段并剔除判斷為干擾信號(hào)段的qrs復(fù)合波。
該實(shí)施例中的篩選模塊24剔除了qrs復(fù)合波中屬于干擾信號(hào)的部分,直接提高了qrs復(fù)合波的檢測(cè)的準(zhǔn)確率。
本發(fā)明的技術(shù)方案中,當(dāng)檢測(cè)到一個(gè)qrs復(fù)合波后,若當(dāng)前rr間期較長(zhǎng),滿足rr>1.5*avgrr時(shí),則可能是出現(xiàn)了漏檢,取當(dāng)前rr間期中的一段信號(hào),將對(duì)其重新進(jìn)行qrs復(fù)合波檢測(cè),將其相應(yīng)的斜率判斷閾值都縮小一半,當(dāng)連續(xù)兩個(gè)點(diǎn)的斜率滿足斜率閾值條件時(shí),在該點(diǎn)前后各0.6s的一段信號(hào)內(nèi)搜索出最大的尖峰點(diǎn)位置為暫定的qrs復(fù)合波的位置,并記下其峰值為qrspeak,若該點(diǎn)滿足:當(dāng)前rr>200ms,且qrspeak>avgqrspeak/2,則認(rèn)為該位置是qrs復(fù)合波的實(shí)際位置,且同時(shí)判斷該信號(hào)段是否為干擾信號(hào)段,反之,則不是qrs復(fù)合波的位置。
在本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例中的各功能單元可以集成在一個(gè)處理單元中,也可以是各個(gè)單元單獨(dú)物理存在,也可以兩個(gè)或兩個(gè)以上單元集成在一個(gè)單元中。上述集成的單元既可以采用硬件的形式實(shí)現(xiàn),也可以采用軟件功能單元的形式實(shí)現(xiàn)。
所述集成的單元如果以軟件功能單元的形式實(shí)現(xiàn)并作為獨(dú)立的產(chǎn)品銷售或使用時(shí),可以存儲(chǔ)在一個(gè)計(jì)算機(jī)可讀取存儲(chǔ)介質(zhì)中?;谶@樣的理解,本發(fā)明的技術(shù)方案本質(zhì)上或者說(shuō)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)做出貢獻(xiàn)的部分或者該技術(shù)方案的全部或部分可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來(lái),該計(jì)算機(jī)軟件產(chǎn)品存儲(chǔ)在一個(gè)存儲(chǔ)介質(zhì)中,包括若干指令用以使得一臺(tái)計(jì)算機(jī)設(shè)備(可以是個(gè)人計(jì)算機(jī),服務(wù)器,或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等)執(zhí)行本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例所述方法的全部或部分步驟。而前述的存儲(chǔ)介質(zhì)包括:u盤、移動(dòng)硬盤、只讀存儲(chǔ)器(rom,read-onlymemory)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(ram,randomaccessmemory)、磁碟或者光盤等各種可以存儲(chǔ)程序代碼的介質(zhì)。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例,并非因此限制本發(fā)明的專利范圍,凡是利用本發(fā)明說(shuō)明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)變換,或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域,均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。