基于混沌特征的心電診斷系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種基于混沌特征的心電診斷系統(tǒng)，包括心電采集前端—單通道心電儀，還包括心電診斷平臺。所述的心電采集前端，通過單個導聯(lián)采集心電數(shù)據(jù)，將心電數(shù)據(jù)傳輸?shù)叫碾娫\斷平臺，傳輸方式通過USB接口或WIFI無線通信；心電分析終端提取心電信號的混沌特征參數(shù)，與事先通過訓練樣本得到的判別規(guī)則進行比對，即可得到診斷結(jié)果。本發(fā)明的優(yōu)點是利用心電信號的混沌特性可以更準確的描述心臟的健康狀況。其中心電信號的混沌特征包括關(guān)聯(lián)維，和更加準確的lyapunov指數(shù)譜。通過這些特征參數(shù)能更加有效的對心臟疾病進行診斷。
【專利說明】
基于混沌特征的心電診斷系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種心電健康診斷設(shè)備，尤其是一種心電信號分析的系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]心電圖是目前醫(yī)院對心臟活動進行診斷和治療的主要依據(jù)。心電信號的微小變化都會隱藏著心臟當前的健康狀態(tài)。常規(guī)的心電圖手段主要是通過心電信號的時域和頻域特性判別心臟的健康狀況。心臟是一個混沌系統(tǒng)，心電信號具有非線性特性。相對于常規(guī)的方法，基于混沌特征的心電健康判別方法具有更好的適用性。常規(guī)的判別方法主要是通過醫(yī)生的肉眼觀察，再憑豐富的臨床經(jīng)驗判別心電健康，很容易產(chǎn)生誤差和誤判。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種基于混沌特征的心電診斷系統(tǒng)，使用方便，能準確有效的對心臟疾病作出診斷。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
一種基于混沌特征的心電診斷系統(tǒng)，包括心電采集前端和心電診斷平臺；
所述心電采集終端用于采集心電信號，將心電信號傳輸?shù)叫碾娫\斷平臺；
所述心電診斷平臺提取心電信號的混沌特征參數(shù)，與事先通過訓練樣本得到的判別規(guī)則進行比對，得到診斷結(jié)果。
[0004]進一步地，
心電采集終端采用單通道心電儀，包括:單通道心電圖模擬前端、控制器、有線通信模塊和無線通信模塊;單通道心電圖模擬前端將通過導聯(lián)輸入的信號進行濾波、放大并進行提高共模抑制比的驅(qū)動，得到處理后的心電信號；處理后的心電信號經(jīng)過采樣得到數(shù)字信號，以便控制器進行采樣處理;控制器將采樣的心電信號存儲，并通過有線通信模塊或無線通信模塊發(fā)送到心電診斷平臺。
[0005]進一步地，
心電診斷平臺對心電信號進行處理分析，包括以下步驟:
步驟SI，對傳輸?shù)叫碾娫\斷平臺的心電信號進行預處理并進行存儲，心電信號預處理包括:去基線漂移、去工頻干擾；
步驟S2，對預處理后的心電信號進行混沌特征提取，提取的混沌特征包括:關(guān)聯(lián)維、Iyapunov指數(shù)譜；
步驟S3，將上述提取的混沌特征通過判別規(guī)則的驗證得到診斷結(jié)果；
步驟S4，將心電診斷結(jié)果和預處理后的心電信號顯示出來。
[0006]本發(fā)明的優(yōu)點是利用心電信號的混沌特性可以更準確的描述心臟的健康狀況。其中心電信號的混純特征包括關(guān)聯(lián)維，和更加準確的Iyapunov指數(shù)譜。通過這些特征參數(shù)能更加有效的對心臟疾病進行診斷。
【附圖說明】
[0007]圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)框圖。
[0008]圖2為本發(fā)明的心電采集前端結(jié)構(gòu)框圖。
[0009]圖3為本發(fā)明的心電診斷平臺結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實施方式】
[0010]下面結(jié)合具體附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。
[0011]基于混沌特征的心電診斷系統(tǒng)，如圖1所示，包括心電采集前端I和心電診斷平臺2；
所述心電采集終端I采用單通道心電儀，通過單個導聯(lián)用于采集心電信號，將心電信號傳輸?shù)叫碾娫\斷平臺2;傳輸方式通過USB接口或WIFI無線通信；
所述心電診斷平臺2提取心電信號的混沌特征參數(shù)，與事先通過訓練樣本得到的判別規(guī)則進行比對，即可得到診斷結(jié)果。心電診斷平臺2為計算機或移動智能設(shè)備。
[0012]如圖2所示，單通道心電儀包括:單通道心電圖模擬前端3、控制器4、有線通信模塊5和無線通信模塊6 ；
單通道心電圖模擬前端3將通過導聯(lián)輸入的信號進行EMI濾波、濾波之后的信號在采樣之前，對信號進行放大，放大之后的信號進行驅(qū)動以抑制共模噪聲，提高共模抑制比；得到處理后的心電信號；處理后的心電信號經(jīng)過采樣得到數(shù)字信號，以便控制器4進行采樣處理;控制器4可以將采集到的心電信號存儲在內(nèi)部的Flash內(nèi)，然后通過有線通信模塊5或無線通信模塊6發(fā)送到心電診斷平臺2，進行心電診斷；
如圖3所示，心電診斷平臺2對心電信號進行處理分析，也就是進行心電診斷，包括以下步驟:
步驟1，對傳輸?shù)叫碾娫\斷平臺的心電信號進行預處理并進行存儲，心電信號預處理包括:去基線漂移、去工頻干擾；
步驟2，對預處理后的心電信號進行混沌特征提取，提取的混沌特征包括:關(guān)聯(lián)維、Iyapunov指數(shù)譜；Iyapunov指數(shù)即李雅普諾夫指數(shù)；
步驟3，將上述提取的混沌特征通過判別規(guī)則的驗證得到診斷結(jié)果；判別規(guī)則是使用MIT(麻省理工學院)標準心電數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)經(jīng)過樣本訓練得到的。
[0013]步驟4，將心電診斷結(jié)果和預處理后的心電信號顯示出來。
[0014]本發(fā)明主要用于家庭醫(yī)療和社區(qū)醫(yī)療的心電診斷中，能夠提供高精度心電分析和診斷。
【主權(quán)項】
1.一種基于混沌特征的心電診斷系統(tǒng)，其特征在于，包括心電采集前端(I)和心電診斷平臺(2); 所述心電采集終端(I)用于采集心電信號，將心電信號傳輸?shù)叫碾娫\斷平臺2; 所述心電診斷平臺(2)提取心電信號的混沌特征參數(shù)，與事先通過訓練樣本得到的判別規(guī)則進行比對，得到診斷結(jié)果。2.如權(quán)利要求1所述的基于混沌特征的心電診斷系統(tǒng)，其特征在于: 心電采集終端(I)采用單通道心電儀，包括:單通道心電圖模擬前端(3)、控制器(4)、有線通信模塊(5)和無線通信模塊(6); 單通道心電圖模擬前端(3)將通過導聯(lián)輸入的信號進行濾波、放大并進行提高共模抑制比的驅(qū)動，得到處理后的心電信號;處理后的心電信號經(jīng)過采樣得到數(shù)字信號，以便控制器(4)進行采樣處理;控制器(4)將采樣的心電信號存儲，并通過有線通信模塊(5)或無線通信模塊(6)發(fā)送到心電診斷平臺(2)。3.如權(quán)利要求1所述的基于混沌特征的心電診斷系統(tǒng)，其特征在于: 心電診斷平臺(2)對心電信號進行處理分析，包括以下步驟: 步驟SI，對傳輸?shù)叫碾娫\斷平臺的心電信號進行預處理并進行存儲，心電信號預處理包括:去基線漂移、去工頻干擾； 步驟S2，對預處理后的心電信號進行混沌特征提取，提取的混沌特征包括:關(guān)聯(lián)維、Iyapunov指數(shù)譜； 步驟S3，將上述提取的混沌特征通過判別規(guī)則的驗證得到診斷結(jié)果； 步驟S4，將心電診斷結(jié)果和預處理后的心電信號顯示出來。
【文檔編號】A61B5/0402GK105852848SQ201610269377
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年4月27日
【發(fā)明人】楊金虎, 盧小冬, 張海英, 胡冰
【申請人】江蘇物聯(lián)網(wǎng)研究發(fā)展中心