一種防止高尖T波被誤識別的心率值獲取方法技術

本發明專利技術涉及一種防止高尖T波被誤識別的心率值獲取方法，屬于探測心電圖周期的特殊參數技術領域。該方法執行步驟如下：步驟1）對心電信號的QRS復合波的R波波峰位置進行定位；步驟2）在經過步驟1）的定位后，再確定QRS復合波的R波寬度；步驟3）剔除心電信號中可能存在的高尖T波，再通過計算獲得準確的心率值。該方法通過三個最基本步驟定位、確定寬度以及進行精確判斷，便可保證能夠提供一個切實可靠、實時性強的心率值數據。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種心率值獲取方法，屬于探測心電圖周期的特殊參數

技術介紹
目前心電信號QRS波的提取算法主要有：差分閾值法、濾波器法、模板匹配法、小波分析法。常用的差分閾值法主要依據是在一個心動周期中，QRS復合波的幅值，上升沿和下降沿的斜率都是最大的，而P波、T波以及基線幅值和斜率都較小，通過檢測幅值和斜率的大小來識別QRS復合波。因為差分閾值法和濾波器法在QRS復合波的實時檢測上具有一定優勢，運算速度也很快，所以常用于提取心電信號的QRS波。但由于方法本身問題導致當T波的斜率和幅值與QRS波相差不大(高尖T波)的情況下，這兩種QRS復合波識別算法會將T波誤識別為QRS復合波，造成心率值計算以及心律失常分析錯誤。
技術實現思路
本專利技術要解決的技術問題是在不影響QRS復合波實時檢測的前提下解決高尖T波誤檢成QRS復合波造成心率計算以及心律失常分析錯誤的問題。針對現有技術不足，提出一種實時性強、適應性強的防止高尖T波誤識別為QRS復合波的心率值獲取方法。本專利技術為了解決上述技術問題提出的技術方案是一種防止高尖T波被誤識別的心率值獲取方法，執行步驟如下：步驟1)對心電信號的QRS復合波的R波波峰位置進行定位；步驟2)在經過步驟1)的定位后，再確定QRS復合波的R波寬度；步驟3)剔除心電信號中可能存在的高尖T波，再通過計算獲得準確的心率值。上述技術方案的改進是步驟1)通過如下步驟獲取R波波峰位置：1)對心電信號濾波處理；2)對濾波后心電信號求差分；3)將經過差分處理之后的心電信號通過R波峰值尋找函數來確定R波波峰位置；4)根據得到的數據確定起始位與終止位；5)在起始位與終止位之間尋找符號發生變化的位置；若找到符號發生變化的位置，則該位置為對應心電信號的QRS復合波的R波波峰的頂點位置，將這個位置信息保存起來；若未找到符號發生變化的位置，即刻結束當前操作，繼續進行下一步。上述技術方案的改進是：在確定R波波峰位置時，在預設范圍內進行正的最大值和負得最大值的尋找，所述預設范圍為R波波峰附近0.12s的時間范圍內；若找到該預設范圍內正的最大值和負的最大值則進一步確定起始位和終止位；若未找到該預設范圍內正的最大值和負的最大值，即刻結束當前操作，繼續進行下一步。上述技術方案的改進是步驟2)通過如下步驟確定R波寬度：1)對心電信號在R波波峰值位置附近0.12s的時間長度上進行采樣，采樣點為30，尋找低通濾波后心電信號的斜率的正的最大以及負的最大值，根據正、負最大值出現的先后順序，確定起始位以及結束位；2)尋找R波的起點，通過在起始位位置之前A范圍內以起始位斜率的1/5為閾值，尋找斜率小于該閾值的點，若該點滿足之前的連續5點也比其小，則該點是R波的起點，保存下此位置信息；所述A范圍為最大的邊界寬度55個采樣點，時間長度為0.22s；3)尋找R波的終點，通過在終止位位置之后B范圍內以終止位斜率的1/5為閾值，尋找斜率小于該閾值的點，若該點滿足之后的連續5點也比其小，則該點是R波的終點，保存下此位置信息；所述B范圍為最大的邊界寬度55個采樣點，時間長度為0.22s；4)通過之前確定的起點和終點確定QRS復合波的寬度，若復合波的寬度小于0.032s，則不為QRS復合波。上述技術方案的改進是步驟3)在步驟1)和步驟2)完成后，進行如下操作：1)對QRS復合波中相連的三個RR波的間距進行判斷，當第一個RR波的間距加上參數delay_ms仍然小于第二個RR波的間距且第二個RR波的間距大于第三個RR波的間距加上參數delay_ms，或是第一個RR波的間距大于第二RR波的間距加上參數delay ms且第三個RR波的間距大于第二RR波的間距加上參數delay ms時，則進一步對單個RR波間距進行精確判斷；若不滿足條件，則直接進行常規的心率值計算；2)對RR波間距進行精確判斷，判斷條件如下，當第一個RR波間距小于等于參數max ms或是第二個RR波間距小于等于max ms時，則此心電信號中存在高尖T波，剔除高尖T波后再進行常規的心率值計算；若不滿足條件，則直接進行常規的正常計算。上述技術方案的改進是：所述參數max ms和參數delay ms是通
過實驗法統計美國心臟病協會數據以及FLUKE MPS450心電模擬器得到的。上述技術方案的改進是：參數delay_ms與心率值成反相關系，delay_ms＝a*HR+b，a,b的值由最小二乘法擬合得。上述技術方案的改進是參數a和參數b通過如下方法獲得：1)采用higen生理信號模擬器產生帶有高尖T波的不同心率值的心電信號，獲得在帶有高尖T波情況下不同心率值與參數delay_ms相關數據，并定義為集合A，所述集合A為{HR(1),delay_ms(1),HR(2),delay_ms(2)…HR(n),delay_ms(n)本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種防止高尖T波被誤識別的心率值獲取方法，其特征在于執行步驟如下：步驟1)對心電信號的QRS復合波的R波波峰位置進行定位；步驟2)在經過步驟1)的定位后，再確定QRS復合波的R波寬度；步驟3)剔除心電信號中可能存在的高尖T波，再通過計算獲得準確的心率值。

【技術特征摘要】
1.一種防止高尖T波被誤識別的心率值獲取方法，其特征在于執行步驟如下：步驟1)對心電信號的QRS復合波的R波波峰位置進行定位；步驟2)在經過步驟1)的定位后，再確定QRS復合波的R波寬度；步驟3)剔除心電信號中可能存在的高尖T波，再通過計算獲得準確的心率值。2.根據權利要求1所述的防止高尖T波被誤識別的心率值獲取方法，其特征在于步驟1)通過如下步驟獲取R波波峰位置：1)對心電信號濾波處理；2)對濾波后心電信號求差分；3)將經過差分處理之后的心電信號通過R波峰值尋找函數來確定R波波峰位置；4)根據得到的數據確定起始位與終止位；5)在起始位與終止位之間尋找符號發生變化的位置；若找到符號發生變化的位置，則該位置為對應心電信號的QRS復合波的R波波峰的頂點位置，將這個位置信息保存起來；(同時R波峰值尋找函數返回斜率的最大值)寫到實施例若未找到符號發生變化的位置，即刻結束當前操作，進入下一步。3.根據權利要求2所述的防止高尖T波被誤識別的心率值獲取方法，其特征在于：在確定R波波峰位置時，在預設范圍內進行正的最大值和負得最大值的尋找，所述預設范圍為R波波峰附近0.12s的時間范圍內；若找到該預設范圍內正的最大值和負的最大值則進一步確定起始位和終止位；若未找到該預設范圍內正的最大值和負的最大值，即刻結束當前操
\t作，繼續進入下一步。4.根據權利要求1所述的防止高尖T波被誤識別的心率值獲取方法，其特征在于步驟2)通過如下步驟確定R波寬度：1)對心電信號在R波波峰值位置附近0.12s的時間長度上進行采樣，采樣點為30，尋找低通濾波后心電信號的斜率的正的最大以及負的最大值，根據正、負最大值出現的先后順序，確定起始位以及結束位；2)尋找R波的起點，通過在起始位位置之前A范圍內以起始位斜率的1/5為閾值，尋找斜率小于該閾值的點，若該點滿足之前的連續5點也比其小，則該點是R波的起點，保存下此位置信息；所述A范圍為最大的邊界寬度55個采樣點，時間長度為0.22s；3)尋找R波的終點，通過在終止位位置之后B范圍內以終止位斜率的1/5為閾值，尋找斜率小...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王曉東，楊豪放，賈進瀅，
申請(專利權)人：江蘇蓋睿健康科技有限公司，
類型：發明
國別省市：江蘇;32