專利名稱：一種電擊信號檢測方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及醫(yī)療電子技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種電擊信號檢測方法及裝置。
背景技術(shù)：
心室纖顫(Ventricular Fibrillation, VF)是心律失常中最惡性的一種，是造成心原性粹死的主要原因，而室性心動過速(Ventricular Tachycardia, VT)和心室撲動會惡化蛻變?yōu)槭翌?。電擊除顫是現(xiàn)今唯一有效的終止室顫的方法。以上三種信號絕大多數(shù)最終都表現(xiàn)為室顫，可通過電擊中止，因此我們統(tǒng)稱室顫、室撲、心率在160bpm以上的室速為電擊信號，電擊信號屬于用于治療的中間信息。自動檢測上述中間信息的電擊信號的方法的研究已至關(guān)重要。目前檢測識別電擊信號的方法層出不窮，這些方法主要?dú)w為時域、頻域和非線性動力學(xué)方法三大類。時域分析方法主要是建立在斜率、幅度等參數(shù)分析的基礎(chǔ)上，這類方法雖然運(yùn)算快，但準(zhǔn)確率不夠，檢測誤差大，對單個或少量實(shí)行波檢測效果好，對大量連續(xù)的實(shí)行波檢測效果不佳。典型的時域分析方法有:序貫假設(shè)檢測算法、自相關(guān)函數(shù)檢測算法等。頻域分析方法主要對心電圖進(jìn)行變換域分析，根據(jù)對應(yīng)參量檢測電擊信號，此類方法運(yùn)算量大、不利于實(shí)時處理。典型的頻域方法有:頻譜分析法、EMD分析方法、離散小波變換算法。非線性動力學(xué)方法，大多是通過設(shè)置某個非線性參量閾值來檢測電擊信號，其檢測速度快，精確度也較高，但單一固定的閾值，使得算法對變異性電擊信號檢測率較低，大大限制了敏感度和特異性的提高。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術(shù)中檢測識別電擊信號準(zhǔn)確率不夠、檢測誤差大的技術(shù)問題，提供一種電擊信號的檢測 方法及裝置。本發(fā)明提供的技術(shù)方案如下:本發(fā)明的一個目的是提供一種電擊信號檢測方法，包括以下步驟:1.1)根據(jù)輸入心電信號數(shù)據(jù)D,將時間長度為m的窗滑動截取所述輸入心電信號數(shù)據(jù)D得到若干第一窗信號Yi (m)，對所述第一窗信號Yi (m)進(jìn)行延時重構(gòu)獲得第一重構(gòu)點(diǎn)，獲取所述心電信號數(shù)據(jù)D的第一個參量P ；；1.2)設(shè)定一個窗函數(shù),將輸入心電信號數(shù)據(jù)D按滑動窗劃分為若干段,每段乘以窗函數(shù)，將幅度歸一化并轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制字符串，通過統(tǒng)計歸一化二進(jìn)制字符串幅度大于第一幅度閾值的字符數(shù)目百分比，計算心電信號數(shù)據(jù)D的另一個參量T ;1.3)根據(jù)P和T是否落入相應(yīng)的預(yù)設(shè)參量閾值范圍，判斷是否為電擊信號。進(jìn)一步，作為優(yōu)選，所述步驟1.1)具體包括以下步驟:2.1)將所述第一窗信號Ji (m)重新采樣獲得重采樣信號Zi (Hi1)；2.2)對所述重采樣信號Zi (Hi1)采用下面的方法重構(gòu)=WziOii1)作為x軸坐標(biāo)，以Zi (IIi1+ τ )作為y軸縱坐標(biāo),繪出第一重構(gòu)點(diǎn),其中，O < Hi1 < m-τ ；
3.3)用一個40X40的網(wǎng)格覆蓋所有所述第一重構(gòu)點(diǎn)，被所述第一重構(gòu)點(diǎn)占據(jù)的格子數(shù)與所有格子數(shù)的比值即為所述心電信號數(shù)據(jù)D的第一個參量P。進(jìn)一步，作為優(yōu)選，所述步驟1.2)具體包括如下步驟:3.1)、設(shè)定一個兩邊為余弦中間為常數(shù)的窗數(shù)據(jù)data_parat_w ；3.2)、以寬度為t7秒、滑動時間為t8秒的第一滑動窗劃分心電信號數(shù)據(jù)D，將心電信號數(shù)據(jù)D被劃分為若干組數(shù)據(jù)段；3.3)、給每組數(shù)據(jù)段乘以窗數(shù)據(jù)data_parat_w ；3.4)、將上述乘以窗數(shù)據(jù)data_parat_w的數(shù)據(jù)段歸一化并轉(zhuǎn)化為二進(jìn)制字符串；3.5)、統(tǒng)計上述二進(jìn)制字符串大于第二幅度閾值Vtl的字符數(shù)目百分比；3.6)、將上述所有數(shù)據(jù)段字符數(shù)目百分比進(jìn)行累積，得到參量T。進(jìn)一步，作為優(yōu)選，在所述步驟1.1)之前還包括以下步驟:
4.1)如果心電信號數(shù)據(jù)D的噪聲大于第一噪聲閾值或工頻干擾大于第一工頻閾值，則判為不可電擊信號，結(jié)束；否則進(jìn)入下一步。進(jìn)一步，作為優(yōu)選，在所述4.1)步驟之后還包括:判斷預(yù)處理心電信號幅值A(chǔ)是否小于預(yù)設(shè)的第三幅度閾值A(chǔ)l，如果是，歸為不可電擊信號，結(jié)束；否則進(jìn)入下一步。進(jìn)一步，作為優(yōu)選，所述第三幅度閾值A(chǔ)l為0.15 0.25mV。進(jìn)一步，作為優(yōu)選，所述心電信號幅值A(chǔ)具體計算步驟如下:7.1)取時間長度為TO第二滑動窗，得到每個滑動窗中信號達(dá)到的幅值上限ATmaxi ；7.2) A為所有滑動窗中ATmaxi的最大值。進(jìn)一步，作為優(yōu)選，所述TO為I 3秒。進(jìn)一步，作為優(yōu)選，在所述步驟1.1)之前還包括:以tl時長為單位將心電信號數(shù)據(jù)D劃分為k個小窗口，將小窗口的幅值與第四幅度閾值A(chǔ)2對比,如果小窗口信號幅度小于第四幅度閾值A(chǔ)2，則認(rèn)為該小窗口為水平段小窗口 ；統(tǒng)計水平段小窗口的數(shù)目sn，如果sn大于第一個數(shù)目閾值NI，則判定為不可電擊信號，結(jié)束；否則進(jìn)入下一步。進(jìn)一步，作為優(yōu)選，所述第四幅度閾A2為0.01 0.03mV。進(jìn)一步，作為優(yōu)選，所述步驟1.3)進(jìn)一步包括: 設(shè)置第一參數(shù)閾值PO、第二參數(shù)閾值P1、第三參數(shù)閾值TO、第四參數(shù)閾值TI，滿足PO < PLTO < Tl ;如果P < PO或者T < T0，則判為不可電擊信號，結(jié)束；如果P > Pl或者T > Tl，判為電擊信號，結(jié)束；否則，進(jìn)行心率檢測步驟。進(jìn)一步，作為優(yōu)選，進(jìn)一步包括:設(shè)置第一參數(shù)閾值PO、第二參數(shù)閾值P1、第三參數(shù)閾值T0、第四參數(shù)閾值Tl、第五參數(shù)閾值P2、第六參數(shù)閾值P3、第七參數(shù)閾值T2、第八參數(shù)閾值T3，滿足PO < P2 < P3
<ΡΙ,ΤΟ < T2 < T3 < Tl ;如果P < P2且T < T2或者P < PO或者T < T0，則判為不可電擊信號，結(jié)束；如果P > P3且T > T3或者P > Pl或者T > Tl，判為電擊信號，結(jié)束；否則，進(jìn)行心率檢測步驟。進(jìn)一步，作為優(yōu)選，所述心率檢測步驟具體為:判斷心率是否超過160bpm，若是，則判為電擊信號，結(jié)束；否則，判斷為不可電擊信號，結(jié)束。進(jìn)一步，作為優(yōu)選，所述心率的獲取步驟如下:
14.1)設(shè)定第五幅度閾值CFl初始值；14.2)如果心電信號數(shù)據(jù)差分大于第五幅度閾值CF1，同時幅值大于預(yù)設(shè)第六幅度閾值A(chǔ)3，則認(rèn)為是R波；根據(jù)R波幅值自動更新第五幅度閾值CFl ；14.3)心電信號數(shù)據(jù)D檢測結(jié)束后，計算R波間隔，如果R波間隔大于第一時間閾值t5，則判定所述R波間隔區(qū)域內(nèi)有漏檢，對漏檢的R波間隔區(qū)域重新按照上述步驟進(jìn)行檢測；14.4)統(tǒng)計R波的個數(shù)，計算獲取所述心率。本發(fā)明還公開了一種電擊信號的檢測裝置，包括第一參量獲得模塊、第二參量獲得模塊和判斷模塊；所述第一參量獲得模塊，根據(jù)輸入心電信號數(shù)據(jù)D，將時間長度為m的窗滑動截取所述輸入心電信號數(shù)據(jù)D得到若干第一窗信號Yi (m),對所述第一窗信號Yi (m)進(jìn)行延時重構(gòu)獲得第一重構(gòu)點(diǎn)，獲取所述心電信號數(shù)據(jù)D的第一個參量P ;所述第二參量獲得模塊，通過設(shè)定一個窗函數(shù)，將輸入心電信號數(shù)據(jù)D按滑動窗劃分為若干段，每段乘以窗函數(shù)，將幅度歸一化并轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制字符串，通過統(tǒng)計歸一化二進(jìn)制字符串幅度大于第一幅度閾值的字符數(shù)目百分比，計算心電信號數(shù)據(jù)D的另一個參量T ；所述判斷模塊根據(jù)參量P和參量T是否落入預(yù)設(shè)的多個參量閾值范圍，判斷是否為電擊信號。進(jìn)一步，作為優(yōu)選，所述第一參量獲得模塊中第一個參量P的獲得具體包括:將所述第一窗信號Ji (m)重新采樣獲得重采樣信號Zi (Hi1)；對所述重采樣信號Zi(Hi1)采用下面的方法重構(gòu)= Wzi(Iii1)作為X軸坐標(biāo)，以Zi (III1+ τ )作為y軸縱坐標(biāo),繪出第一重構(gòu)點(diǎn),其中，O < Hi1 < m-τ ；用一個40X40的網(wǎng)格覆蓋所有所述第一重構(gòu)點(diǎn)，被所述第一重構(gòu)點(diǎn)占據(jù)的格子數(shù)與所有格子數(shù)的比值即為所述心電信號數(shù)據(jù)D的第一個參量P。進(jìn)一步，作為優(yōu)選，所述第二參量獲得模塊中另一個參量T的獲得具體包括:設(shè)定窗數(shù)據(jù)data_parat_w(t)；以寬度為t7秒、滑動時間為t8秒的第一滑動窗劃分心電信號數(shù)據(jù)D，則心電信號數(shù)據(jù)D被劃分為若干組數(shù)據(jù)段；給每組數(shù)據(jù)段乘以窗數(shù)據(jù)data_parat_w ；將上述乘以窗數(shù)據(jù)data_parat_w的數(shù)據(jù)段歸一化并轉(zhuǎn)化為二進(jìn)制字符串；統(tǒng)計二進(jìn)制字符串大于第二幅度閾值Vtl的字符數(shù)目百分比；將上述字符數(shù)目百分比進(jìn)行累積，得到參量T。進(jìn)一步，作為優(yōu)選，所述判斷模塊具體包括:設(shè)置第一參數(shù)閾值PO、第二參數(shù)閾值P1、第三參數(shù)閾值TO、第四參數(shù)閾值TI，滿足PO < PLTO < Tl ;如果P < PO或者T < T0，則判為不可電擊信號，結(jié)束；如果P > Pl或者T > Tl，判為電擊信號，結(jié)束；否則，進(jìn)行心率檢測步驟。進(jìn)一步，作為優(yōu)選，所述判斷模塊具體包括:設(shè)置第一參數(shù)閾值PO、 第二參數(shù)閾值P1、第三參數(shù)閾值TC、第四參數(shù)閾值Tl、第五參數(shù)閾值P2、第六參數(shù)閾值P3、第七參數(shù)閾值T2、第八參數(shù)閾值T3，滿足PO < P2 < P3
<ΡΙ,ΤΟ < T2 < T3 < Tl ;如果P < P2且T < T2或者P < PO或者T < T0，則判為不可電擊信號，結(jié)束；如果P > P3且T > T3或者P > Pl或者T > Tl，判為電擊信號，結(jié)束；否則，進(jìn)行心率檢測步驟。進(jìn)一步，作為優(yōu)選,進(jìn)一步包括心率檢測模塊:判斷心率是否超過160bpm,若是，則判為電擊信號，結(jié)束。進(jìn)一步，作為優(yōu)選，進(jìn)一步包括心率獲取模塊:設(shè)定第五幅度閾值CFl初始值，如果心電信號數(shù)據(jù)差分大于第五幅度閾值CFl ;心電信號數(shù)據(jù)D檢測結(jié)束后，計算R波間隔，如果R波間隔大于第一時間閾值t5，則判定所述R波間隔區(qū)域內(nèi)有漏檢，對漏檢的R波間隔區(qū)域重新按照上述步驟進(jìn)行檢測；統(tǒng)計R波的個數(shù)，計算獲取所述心率。從上述技術(shù)方案可以看出，利用非線性方法閾值先對點(diǎn)擊信號做初步判定，然后利用波形頻率再進(jìn)一步判定，不但運(yùn)算速度高，而且對大量連續(xù)的實(shí)行波檢測效果好，滿足實(shí)時處理的條件，同時還有較高的精確度。
為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。圖1是本發(fā)明實(shí)施例1電擊檢測算法流程示意圖。圖2是本發(fā)明實(shí)施例2電擊檢測算法流程示意圖。圖3是本發(fā)明實(shí)施例3電擊檢測裝置框圖。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(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)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動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。以下結(jié)合附圖分別進(jìn)行詳細(xì)說明。實(shí)施例1如圖1所示，一種電擊信號檢測方法，包括以下步驟:S100、心電信號數(shù)據(jù)D的第一個參量P獲得步驟:將時間長度為m的窗滑動截取所述輸入心電信號數(shù)據(jù)D得到若干第一窗信號Ji (m),對所述第一窗信號Ji (m)進(jìn)行延時重構(gòu)獲得第一重構(gòu)點(diǎn)，獲取所述心電信號數(shù)據(jù)D的第一個參量P ;S200、心電信號數(shù)據(jù)D的另一個參量T獲得步驟:設(shè)定一個窗函數(shù)，將輸入心電信號數(shù)據(jù)D按滑動窗劃分為若干段，每段乘以窗函數(shù)，將幅度歸一化并轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制字符串，通過統(tǒng)計歸一化二進(jìn)制字符串幅度大于第一幅度閾值的字符數(shù)目百分比，計算心電信號數(shù)據(jù)D的另一個參量T ;S300、是否為電擊信號判斷步驟:根據(jù)P和T是否落入相應(yīng)的預(yù)設(shè)參量閾值范圍，判斷是否為電擊信號。利用非線性方法閾值先對點(diǎn)擊信號做初步判定，然后利用波形頻率再進(jìn)一步判定(即采用兩個參量< 參量P、參量T >)，不但運(yùn)算速度高，而且對大量連續(xù)的實(shí)行波檢測效果好，滿足實(shí)時處理的條件，同時還有較高的精確度。實(shí)施例2下面結(jié)合附圖2對本發(fā)明實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明。如圖2所示，一種電擊信號檢測方法，包括以下步驟:S1、按照采樣率smprate、采集時間t對心電信號進(jìn)行采樣，獲得數(shù)據(jù)長度為smprate*t的心電信號數(shù)據(jù)DO ；S2、根據(jù)心電信號數(shù)據(jù)DO的幅值判定該數(shù)據(jù)段是否含有大噪聲(即噪聲是否大于第一噪聲閾值)，如果含有則進(jìn)入S3、判斷為不可電擊信號，結(jié)束；否則進(jìn)入下一步；S4、根據(jù)心電信號數(shù)據(jù)DO的頻率特性判定該數(shù)據(jù)段是否含有大量工頻干擾，如果含有則進(jìn)入S5、判斷為不可電擊信號，結(jié)束；否則進(jìn)入下一步；S6、對心電信號分析數(shù)據(jù)DO進(jìn)行陷波、高通和低通濾波預(yù)處理得到心電信號分析數(shù)據(jù)D ;S7、判斷心電信號分析數(shù)據(jù)D的幅值A(chǔ)是否大于預(yù)設(shè)第三幅度閾值A(chǔ)l，如果是，則進(jìn)入下一步S9，否則進(jìn)入S8、判定為停博或?yàn)l死狀態(tài)的心電信號，判斷為不可電擊信號，結(jié)束；一般優(yōu)選該第三幅度閾值A(chǔ)l為0.15 0.25mV。本實(shí)施例第三幅度閾值A(chǔ)l為0.20mV。該心電信號幅值A(chǔ)具體計算步驟如下:7.1)取時間長度為TO第二滑動窗，得到每個滑動窗中信號達(dá)到的幅值上限ATmaxi ;該TO優(yōu)選I 3秒， 本實(shí)施例具體為選為I秒。7.2) A為所有滑動窗中ATmaxi的最大值。S9、:根據(jù)心電信號數(shù)據(jù)D的幅值判定該數(shù)據(jù)是否含有大量水平段，以tl時長為單位將心電信號數(shù)據(jù)D劃分為k個小窗口，將小窗口的幅值差與第四幅度閾值A(chǔ)2對比，如果小窗口的幅值差小于第四幅度閾值A(chǔ)2，則認(rèn)為該小窗口為水平段小窗口 ；統(tǒng)計水平段小窗口的數(shù)目sn，如果sn大于第一個數(shù)目閾值NI，則判定為不可電擊信號，結(jié)束；否則進(jìn)入下一
止/J/ O具體的，以0.1S為窗口進(jìn)行取樣，如果的幅值差(即窗口內(nèi)的幅度最大值幅度最小值)小于0.02mV，若滿足以上條件的窗口數(shù)目Sn大于NI (NI為臨床經(jīng)驗(yàn)數(shù)值)，S10、則判定為不可電擊信號，S11、否則進(jìn)入下一步；此步驟的加入有利于減少誤判，即由于操作不慎或者其他誤差帶來的幅值較高且水平的干擾信號接入而導(dǎo)致誤判為電擊信號，提高了檢測精度。S11、將時間長度為m的窗滑動截取所述輸入心電信號數(shù)據(jù)D得到若干第一窗信號Yi(Hi)(其中m、tl分別可以取4秒和I秒；例如第一個第一窗信號yi(m)的時間為范圍(0，4),第二個第一窗信號y2(m)的時間為范圍(1，5),以此類推。)，對所述第一窗信號Yi(Iii)進(jìn)行延時重構(gòu)獲得第一重構(gòu)點(diǎn)，獲取所述心電信號數(shù)據(jù)D的第一個參量P ;;設(shè)定窗函數(shù)，將心電信號數(shù)據(jù)乘以窗函數(shù)，歸一化并轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制字符串，通過統(tǒng)計二進(jìn)制字符串大于閾值的字符數(shù)目百分比，計算心電信號數(shù)據(jù)D的另一個參量T ;S12、S13、S14、S15、判斷是否是電擊信號，具體包括:設(shè)置第一參數(shù)閾值PO、第二參數(shù)閾值P1、第三參數(shù)閾值T0、第四參數(shù)閾值Tl，滿足PO <P1，TO < Tl ;如果P <P0或者T < T0，則判為不可電擊信號，結(jié)束；如果P > Pl或者T > Tl，判為電擊信號，結(jié)束；否則，進(jìn)行心率檢測步驟；
本發(fā)明另一較優(yōu)的實(shí)施例中，該S12、S13、S14、S15、判斷是否是電擊信號，具體包括:設(shè)置第一參數(shù)閾值PO、第二參數(shù)閾值P1、第三參數(shù)閾值T0、第四參數(shù)閾值Tl、第五參數(shù)閾值P2、第六參數(shù)閾值P3、第七參數(shù)閾值T2、第八參數(shù)閾值T3，滿足PO < P2 < P3 < Pl,TO < T2 < T3 < Tl ;如果P < P2且T < T2或者P < PO或者T < T0,則判為不可電擊信號，結(jié)束；如果P > P3且T > T3或者P > Pl或者T > Tl，判為電擊信號，結(jié)束；否則，進(jìn)行心率檢測步驟；進(jìn)一步，該實(shí)施例中的判斷步驟為，首先采用實(shí)施例2中的判斷方法進(jìn)行判斷，然后PO與Pl之間的信號或者TO與Tl之間的信號，采用P2與P3結(jié)合T2與T3進(jìn)行判斷。通過兩步判斷，提高了檢測精度。其中:P0:0.06 0.1，P2:0.08 0.12，P3:0.12 0.15，P4:0.13 0.17T0:8 12，T2:12 16，T3:30 36，Tl:39 44。S16、進(jìn)一步根據(jù)心電信號數(shù)據(jù)D的心率進(jìn)行判斷，如果心率大于160bpm(即I分鐘跳動160次)，S18、則判定為電擊信號，S17、否則為不電擊信號，結(jié)束。該心率的獲取步驟如下:14.1)設(shè)定第五幅度閾值CFl初始值；14.2)如果心電信號數(shù)據(jù)差分大于第五幅度閾值CF1，同時幅值大于預(yù)設(shè)第六幅度閾值A(chǔ)3，則認(rèn)為是R波；根據(jù)R波幅值自動更新第五幅度閾值CFl ;例如該第五幅度閾值CFl與前一 R波幅度呈正比例關(guān)系。14.3)心電信號數(shù)據(jù)D檢測結(jié)束后，計算R波間隔，如果R波間隔大于第一時間閾值t5，則判定所述R波間隔區(qū)域內(nèi)有漏檢，對漏檢的R波間隔區(qū)域重新按照上述步驟進(jìn)行檢測；14.4)統(tǒng)計R波的個數(shù)，計`算獲取所述心率。所述步驟Sll中計算P具體包括如下步驟:將第一窗信號(m)降低采樣率到50Hz，重新采樣得到信號Zi (Hi1);對信號Zi (Hi1)
進(jìn)行下面的重構(gòu)方法:X軸橫坐標(biāo)為Zi(IIi1)，y軸縱坐標(biāo)為ZiOn1+τ )，其中τ =0.9,繪出相
空間重構(gòu)點(diǎn)；通過被重構(gòu)填充點(diǎn)的區(qū)域來確定是否是可電擊的，在圖中產(chǎn)生一個40X40的
網(wǎng)格延伸，這個網(wǎng)格覆蓋了所有重構(gòu)點(diǎn)，并計算被這些點(diǎn)所填充的格子的總數(shù)Psnum。根據(jù)
, _ PSnum公式計算P = —~— O40x40所述步驟Sll中計算T具體包括如下步驟:3.1)、根據(jù)公式設(shè)定窗數(shù)據(jù)
(l-cos(4^))x0.5 O < / < 0.25data _ put ut _ w(t) = < I0.25 <t< 2.75 ；
(l-cos(4^/))x0.5 2.75 <t<33.2)、以3秒為單位，滑動窗為I秒劃分?jǐn)?shù)據(jù)D，則D被劃分為數(shù)據(jù)段SDli (j)，i =
1、2、...SDnum, j = 1、2、...(3X smprate),其中 SDnum = (t_3)+l;3.3)、給每段數(shù)據(jù)乘以窗數(shù)據(jù) data_parat_w, SD2i (j) = SDli (j).*tcsc_w (j)；3.4)、將段數(shù)據(jù)SD2i歸一化并轉(zhuǎn)化為二進(jìn)制字符串b = {b⑴，b (2)，b⑶，...}；3.5)、統(tǒng)計二進(jìn)制字符串大于閾值Vtl的字符數(shù)目百分比
權(quán)利要求
1.一種電擊信號檢測方法，其特征在于，包括以下步驟:1.1)根據(jù)輸入心電信號數(shù)據(jù)D，將時間長度為m的窗滑動截取所述輸入心電信號數(shù)據(jù)D得到若干第一窗信號Yi (m),對所述第一窗信號Ji (m)進(jìn)行延時重構(gòu)獲得第一重構(gòu)點(diǎn),獲取所述心電信號數(shù)據(jù)D的第一個參量P ；1.2)設(shè)定一個窗函數(shù),將輸入心電信號數(shù)據(jù)D按滑動窗劃分為若干段,每段乘以窗函數(shù)，將幅度歸一化并轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制字符串，通過統(tǒng)計歸一化二進(jìn)制字符串幅度大于第一幅度閾值的字符數(shù)目百分比，計算心電信號數(shù)據(jù)D的另一個參量T ； 1.3)根據(jù)P和T是否落入相應(yīng)的預(yù)設(shè)參量閾值范圍，判斷是否為電擊信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述電擊信號檢測方法，其特征在于，所述步驟1.1)具體包括以下步驟: 2.1)將所述第一窗信號yi(m)重新采樣獲得重采樣信號Zi On1)； 2.2)對所述重采樣信號Zi(Hi1)采用下面的方法重構(gòu)= WziOii1)作為X軸坐標(biāo)，以Zi (III1+ τ )作為y軸縱坐標(biāo),繪出第一重構(gòu)點(diǎn),其中，O < Hi1 < m-τ ； 3.3)用一個40X40的網(wǎng)格覆蓋所有所述第一重構(gòu)點(diǎn)，被所述第一重構(gòu)點(diǎn)占據(jù)的格子數(shù)與所有格子數(shù)的比值即為所述心電信號數(shù)據(jù)D的第一個參量P。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述電擊信號檢測方法，其特征在于，所述步驟1.2)具體包括如下步驟: 3.1)設(shè)定一個兩邊為余弦中間為常數(shù)的窗數(shù)據(jù)data_parat_w ； 3.2)以寬度為t7秒、滑動時間為t8秒的第一滑動窗劃分心電信號數(shù)據(jù)D，將心電信號數(shù)據(jù)D被劃分為若干組數(shù)據(jù)段； 3.3)給每組數(shù)據(jù) 段乘以窗數(shù)據(jù)data_parat_w ； 3.4)將上述乘以窗數(shù)據(jù)data_parat_w的數(shù)據(jù)段歸一化并轉(zhuǎn)化為二進(jìn)制字符串； 3.5)統(tǒng)計上述二進(jìn)制字符串大于第二幅度閾值Vtl的字符數(shù)目百分比； 3.6)將上述所有數(shù)據(jù)段字符數(shù)目百分比進(jìn)行累積，得到參量T。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述電擊信號檢測方法，其特征在于，在所述步驟1.1)之前還包括以下步驟: 4.1)如果心電信號數(shù)據(jù)D的噪聲大于第一噪聲閾值或工頻干擾大于第一工頻閾值，則判為不可電擊信號，結(jié)束；否則進(jìn)入下一步。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述電擊信號檢測方法，其特征在于，在所述4.1)步驟之后還包括:判斷預(yù)處理心電信號幅值A(chǔ)是否小于預(yù)設(shè)的第三幅度閾值A(chǔ)l，如果是，歸為不可電擊信號，結(jié)束；否則進(jìn)入下一步。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述電擊信號檢測方法，其特征在于，所述第三幅度閾值A(chǔ)l為0.15 0.25mV0
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述電擊信號檢測方法，其特征在于，所述心電信號幅值A(chǔ)具體計算步驟如下: 7.1)取時間長度為TO第二滑動窗，得到每個滑動窗中信號達(dá)到的幅值上限ATmaxi ； 7.2) A為所有滑動窗中ATmaxi的最大值。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述電擊信號檢測方法，其特征在于，所述TO為I 3秒。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述電擊信號檢測方法，其特征在于，在所述步驟1.1)之前還包括:以tl時長為單位將心電信號數(shù)據(jù)D劃分為k個小窗口，將小窗口的幅值差與第四幅度閾值A(chǔ)2對比，如果小窗口的幅值差小于第四幅度閾值A(chǔ)2，則認(rèn)為該小窗口為水平段小窗口 ；統(tǒng)計水平段小窗口的數(shù)目sn，如果sn大于第一個數(shù)目閾值NI，則判定為不可電擊信號，結(jié)束；否則進(jìn)入下一步。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述電擊信號檢測方法，其特征在于，所述第四幅度閾A2為0.01 0.03mVo
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述電擊信號檢測方法，其特征在于，所述步驟1.3)進(jìn)一步包括: 設(shè)置第一參數(shù)閾值PO、第二參數(shù)閾值P1、第三參數(shù)閾值TO、第四參數(shù)閾值TI，滿足PO<PI, TO < Tl ;如果P < PO或者T < T0,則判為不可電擊信號，結(jié)束；如果P > Pl或者T>Tl，判為電擊信號，結(jié)束；否則，進(jìn)行心率檢測步驟。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述電擊信號檢測方法，其特征在于，所述步驟1.3)進(jìn)一步包括: 設(shè)置第一參數(shù)閾值PO、第二參數(shù)閾值P1、第三參數(shù)閾值T0、第四參數(shù)閾值Tl、第五參數(shù)閾值P2、第六參數(shù)閾值P3、第七參數(shù)閾值T2、第八參數(shù)閾值T3，滿足PO < P2 < P3 < P1，T0<Τ2 < Τ3 < Tl ;如果P < Ρ2且T < Τ2或者P < PO或者T < Τ0,則判為不可電擊信號，結(jié)束；如果P > Ρ3且T > Τ3或者P > Pl或者T > Tl，判為電擊信號，結(jié)束；否則，進(jìn)行心率檢測步驟。
13.根據(jù)權(quán)利要求11或12所述電擊信號檢測方法，其特征在于，所述心率檢測步驟具體為:判斷心率是否超過160bpm，若是，則判為電擊信號，結(jié)束；否則，判斷為不可電擊信號，結(jié)束。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述電擊信號檢測方法，其特征在于，所述心率的獲取步驟如下: 14.1)設(shè)定第五幅度閾值CFl初始值； 14.2)如果心電信號數(shù)據(jù)差分大于第五幅度閾值CF1，同時幅值大于預(yù)設(shè)第六幅度閾值A(chǔ)3，則認(rèn)為是R波；根據(jù)R波幅值自動更新第五幅度閾值CFl ； 14.3)心電信號數(shù)據(jù)D檢測結(jié)束后，計算R波間隔，如果R波間隔大于第一時間閾值t5，則判定所述R波間隔區(qū)域內(nèi)有漏檢，對漏檢的R波間隔區(qū)域重新按照上述步驟進(jìn)行檢測； 14.4)統(tǒng)計R波的個數(shù)，計算獲取所述心率。
15.一種電擊信號的檢測裝置，其特征在于，包括第一參量獲得模塊、第二參量獲得模塊和判斷I吳塊； 所述第一參量獲得模塊，根據(jù)輸入心電信號數(shù)據(jù)D，將時間長度為m的窗滑動截取所述輸入心電信號數(shù)據(jù)D得到若干第一窗信號Yi (m),對所述第一窗信號Yi (m)進(jìn)行延時重構(gòu)獲得第一重構(gòu)點(diǎn)，獲取所述心電信號數(shù)據(jù)D的第一個參量P ;所述第二參量獲得模塊，通過設(shè)定一個窗函數(shù)，將輸入心電信號數(shù)據(jù)D按滑動窗劃分為若干段，每段乘以窗函數(shù)，將幅度歸一化并轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制字符串，通過統(tǒng)計歸一化二進(jìn)制字符串幅度大于第一幅度閾值的字符數(shù)目百分比，計算心電信號數(shù)據(jù)D的另一個參量T ； 所述判斷模塊根據(jù)參量P和參量T是否落入預(yù)設(shè)的參量閾值范圍，判斷是否為電擊信號。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述電擊信號的檢測裝置，其特征在于，所述第一參量獲得模塊中第一個參量P的獲得具體包括: 將所述第一窗信號yi(m)重新采樣獲得重采樣信號ZiOn1)；對所述重采樣信號Zi (HI1)采用下面的方法重構(gòu):以Zi (HI1)作為X軸坐標(biāo)，以Zi On1+ τ )作為I軸縱坐標(biāo)，繪出第一重構(gòu)點(diǎn)，其中，O < HI1 < m- τ ； 用一個40X40的網(wǎng)格覆蓋所有所述第一重構(gòu)點(diǎn)，被所述第一重構(gòu)點(diǎn)占據(jù)的格子數(shù)與所有格子數(shù)的比值即為所述心電信號數(shù)據(jù)D的第一個參量P。。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述電擊信號的檢測裝置，其特征在于，所述第二參量獲得模塊中另一個參量T的獲得具體包括: 設(shè)定窗數(shù)據(jù)data_parat_w ； 以寬度為t7秒、滑動時間為t8秒的第一滑動窗劃分心電信號數(shù)據(jù)D，則心電信號數(shù)據(jù)D被劃分為若干組數(shù)據(jù)段； 給每組數(shù)據(jù)段乘以窗數(shù)據(jù)data_parat_w ； 將上述乘以窗數(shù)據(jù)data_parat_w的數(shù)據(jù)段歸一化并轉(zhuǎn)化為二進(jìn)制字符串； 統(tǒng)計二進(jìn)制字符串大于第二幅度閾值Vtl的字符數(shù)目百分比； 將上述字符數(shù)目百分比進(jìn)行累積，得到參量T。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述電擊信號的檢測裝置，其特征在于，所述判斷模塊具體包括: 設(shè)置第一參數(shù)閾值PO、第二參數(shù)閾值P1、第三參數(shù)閾值T0、第四參數(shù)閾值Tl，滿足PO<PL TO < Tl ;如果P < PO或者T < T0，則判為不可電擊信號，結(jié)束；如果P > Pl或者T>Tl，判為電擊信號，結(jié)束；否則，進(jìn)行心率檢測步驟。
19.根據(jù)權(quán)利要求15所述電擊信號的檢測裝置，其特征在于，所述判斷模塊具體包括: 設(shè)置第一參數(shù)閾值PO、第二參數(shù)閾值P1、第三參數(shù)閾值T0、第四參數(shù)閾值Tl、第五參數(shù)閾值P2、第六參數(shù)閾值P3、第七參數(shù)閾值T2、第八參數(shù)閾值T3，滿足PO <P2 <P3 <P1，T0<Τ2 < Τ3 < Tl ;如果P < Ρ2且T < Τ2或者P < PO或者T < ΤΟ,則判為不可電擊信號，結(jié)束；如果P > P3且T > T3或者P > Pl或者T > Tl，判為電擊信號，結(jié)束；否則，進(jìn)行心率檢測步驟。
20.根據(jù)權(quán)利要求15所述電擊信號的檢測裝置，其特征在于，進(jìn)一步包括心率檢測模塊:判斷心率是否超過160bpm，若是，則判為電擊信號，結(jié)束；否則，判斷為不可電擊信號， 結(jié)束。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述電擊信號的檢測裝置，其特征在于，進(jìn)一步包括心率獲取模塊:設(shè)定第五幅度閾值CFl初始值,如果心電信號數(shù)據(jù)差分大于第五幅度閾值CFl ;心電信號數(shù)據(jù)D檢測結(jié)束后，計算R波間隔，如果R波間隔大于第一時間閾值t5，則判定所述R波間隔區(qū)域內(nèi)有漏檢，對漏檢的R波間隔區(qū)域重新按照上述步驟進(jìn)行檢測；統(tǒng)計R波的個數(shù)，計算獲取所述心率。
全文摘要
一種電擊信號檢測方法及裝置，該方法包括1.根據(jù)輸入心電信號數(shù)據(jù)D，將時間長度為m的窗滑動截取所述輸入心電信號數(shù)據(jù)D得到若干第一窗信號yi(m)，對所述第一窗信號yi(m)進(jìn)行延時重構(gòu)獲得第一重構(gòu)點(diǎn)，獲取所述心電信號數(shù)據(jù)D的第一個參量P；2.設(shè)定一個窗函數(shù)，將輸入心電信號數(shù)據(jù)D按滑動窗劃分為若干段，每段乘以窗函數(shù)，將幅度歸一化并轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制字符串，通過統(tǒng)計歸一化二進(jìn)制字符串幅度大于第一幅度閾值的字符數(shù)目百分比，計算心電信號數(shù)據(jù)D的另一個參量T；3.根據(jù)P和T是否落入預(yù)設(shè)的多個參量閾值范圍，判斷是否為電擊信號。
文檔編號A61N1/39GK103071236SQ20121059345
公開日2013年5月1日 申請日期2012年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月31日
發(fā)明者強(qiáng)媛, 李健, 李德東, 洪潔新 申請人:深圳邦健生物醫(yī)療設(shè)備股份有限公司