一种心电图心音图的分析方法技术

一种心音图心电图的分析方法，包括同步采集并同步记录心电图和心音图，心电图和心音图使用同一个时间轴；判断是否能识别心电图中的P波，R波和T波；若能识别心电图中的P波、R波和T波，截取RT间期对应的心音图形，作为第一待筛选波形，截取TP间期对应的心音图形作为第二待筛选波形；若第一待筛选波中无脉冲波形，则认为S1缺失，心脏异常，若第二待筛选波中无脉冲波形，则认为S2缺失，心脏异常；若心电图中无法识别心电特征，则从心音图中识别S1波形和S2波形，若是，则提取每个S1波形和每个S2波形；若否，则输出心脏异常。本发明专利技术具有能够利用心电特征和心音特征的匹配关系初步识别心脏机能情况，适于家用心脏监测的优点。

An analysis method of cardiogram of electrocardiogram

An electrocardiogram analysis method, including synchronous acquisition and synchronous recording of electrocardiogram and cardiogram, electrocardiogram and heart sound map using the same time axis; determine whether the P, R and T waves in the electrocardiogram can be identified; if the P, R and T waves in the electrocardiogram can be identified, the heart sounds corresponding to the RT interval are captured as the first. Once the waveform is screened, the heart sounds of the TP interval are intercepted as second to be screened. If there is no pulse wave in the first screening wave, the S1 is missing and the heart is abnormal. If second is to be screened without pulse wave, the S2 is missing and the heart is abnormal; if the ECG can not identify the ECG features, then the heart sound map is from the heart sound map. The S1 waveform and the S2 waveform are identified. If so, each S1 waveform and each S2 waveform are extracted; if not, the cardiac abnormalities are output. The invention has the advantage of preliminarily identifying cardiac function by matching relationship between ECG characteristics and heart sounds characteristics, and is suitable for monitoring cardiac function in families.

【技术实现步骤摘要】
一种心电图心音图的分析方法
本专利技术涉及一种心电图心音图的分析方法。
技术介绍
在人体心脏，窦房结自动地、有节律地产生电流，电流按传导组织的顺序传送到心脏的各个部位，从而引起心肌细胞的收缩和舒张。由窦房结发出的兴奋按一定的途径和过程依次向心房和心室传递，引起整个心脏的兴奋。因此，心脏各部分兴奋过程中出现的电变化的方向、途径、次序和时间具有规律。这种生物电变化通过心脏周围的导电阻值和体液反映到体表，使身体各部位在每一个心动周期中都发生有规律的电变化。用引导电机置于肢体或躯体的指定部位记录出来的心脏电变化曲线成为心电图。心音图显示心音和心脏额外音、杂音图形。心音图对判定心脏杂音的形态和频率组成有很大作用，更能判定心音和杂音的时间，明确区分某些心音发生的顺序，鉴别心动周期中连贯的连续性杂音。右心房和右心室之间有三尖瓣，左心房和左心室之间有二尖瓣，右心室与肺动脉之间有肺动脉瓣，左心室与主动脉之间有主动脉瓣。右心房兴奋，三尖瓣打开，血流进入右心室，三尖瓣关闭，右心室兴奋，血流输入肺动脉。肺循环后的血液进入左心房，二尖瓣打开血液进入左心室，二尖瓣关闭，左心室兴奋，血流输入主动脉。S1的产生于二尖瓣(T1)和三尖瓣(M1)的闭合有关，S2的产生是主动脉瓣(A2)和肺动脉瓣(P2)的闭合引起。关于心音和心电的联合监测研究，国内外已经有了比较多的尝试，但以往的心功能检测仪，仅限于传统的心脏听诊数字化，未充分利用心音的临床应用价值，也并未将心音和心电由生理学关系关联起来进行心脏功能的分析。并且现有的心电图和心音图还是停留在人工读图的阶段，必须依赖医生的经验才能够解析心电图或心音图的信息，人们需要到医院进行心电或心音检查，依靠专业人员对心音图和心电图的解读，判断是否具有心脏疾病或疾病隐患；不利于心脏病患者在家的自我监控。现在出现的便携式心电仪只能监控心电，无法监控心音，并且心电仪只是输出心电图形，而不会发出心脏是否出现异常的提示，依然要依赖专业人员才能解读心电图形。本申请中关于心音图和心电图的术语解释：第一心音S1，。M1是S1中第一个可以听到的成分，T1是S1中第二个可以听到的成分。正常情况下，T1紧跟M1，发生于三尖瓣闭合之后。正常情况下M1和T1之间间隔只有0.02s。第二心音S2，S2的产生是主动脉瓣(A2)和肺动脉瓣(P2)的闭合引起，A2是S2的第一个组成成分，P2是S2的第二个组成成分，P2通常只能在心底部左部才能听到。第三心音S3，S3产生于S2之后，20岁之前发生的概率为84.4％；25岁以后的发生概率为46.6％，40岁以上很少听到S3。第四心音S4，S4发生于第一心音之前从心动周期来看，S1～S2对应心脏的收缩期，S2～下一周期的S1对应心脏的舒张期。心电图中，一个心动周期包含P波，QRS波和T波，第一心音S1落后于P波，第二心音落后于T波，RT间期指的是Q波来临时刻到T波结束时刻的间期。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种能够同时监控心电、心音信号，并给出心脏是否异常的初步判断的心电图心音图分析的方法。一种心电图心音图的分析方法，包括以下步骤：步骤1：同步采集并同步记录心电图和心音图，心电图和心音图使用同一个时间轴；步骤2：识别心电图中的心电特征；和/或识别心音图的心音特征；心电特征至少包括R波和T波，心音特征至少包括S1和S2；步骤3：识别心电特征和心音特征心电特征和心音特征的对应关系，当心电特征和心音特征不匹配时，输出心脏异常提醒。步骤2中识别心电特征和识别心音特征无先后关系，可以先识别心电特征，以心电特征定位心音图，在心电特征定位的时间区域内搜索心音特征；也可以先心音特征，以心音特征定位心电图，在心音特征定位的时间区域内搜索心电特征；也可以是同步识别心电特征和心音特征，将心电特征和心音特征相互匹配，判断心电特征与心音特征之间的时间间隔是否符合医学规律，不符合医学规律则视为心脏异常。心电特征的获取方法可以是基于以往的心电图数据，使用支持向量机训练获得P波、R波、T波的模型，对实时获取的心电图进行心电特征的识别；也可以是通过心电波形出现和持续的时间来识别P波、R波、T波，还可以是通过心电图表现的峰值等来识别P波、R波、T波。作为优选的，心电图采用II导联心电图，心音探头位于T区或P区。识别心电特征，以心电特征确定心动周期作为一种确定心电特征的优选的方案：心电特征R波的确定方法为：1)、获取使用者的心率，计算出每次心脏跳动的平均时间t，以t作为心动周期的时长；2)、在心电图中获取一段时间长度为t的心电图形作为当前心电图形，对当前心电图形采样，并获得每个采样点的幅值，寻找当前心电图形的最大幅值点，该最大幅值点作为当前R波，记录R波时刻。作为一种优选的方案：心电特征T波的确定方法为：1)、从当前R波向后截取长度为t的心电图作为当前心电图形，对当前心电图形进行采样，获取每个采样点的幅值，识别当前心电图形中的所有波峰，波峰指的是该点幅值大于其前后相邻的采样点；2)、寻找幅值最大的波峰，判断该波峰与当前R波的时间间隔TR1是否小于该波峰与当前心电图形结束时刻的时间间隔TR2，若是，则将该幅值最大的波峰作为T波，并标记T波时刻。作为优选的方案，心电特征还包含P波，P波的确定方法为：从当前R波向后截取长度为t的心电图形，截取从T波之后的图形作为当前分析图形，对当前分析图形进行采样，获取每个采样点的幅值，识别当前心电图形中的所有波峰，波峰指的是该点幅值大于其前后相邻的采样点；寻找幅值最大的波峰，判断该波峰与当前T波的时间间隔TP1是否大于该波峰与当前心电图形结束时刻的时间间隔TP2，若是，则将该幅值最大的波峰作为P波，以前一个P波到后一个P波作为一个心动周期。识别心音特征，以心音特征定位心动周期步骤2，识别心音图的心动周期：步骤2.1、步骤获取使用者的心率，计算出每次心脏跳动的平均时间t，以t作为心动周期的时长；从心音图起始点开始截取时长为t的图形作为当前心音图形；步骤2.2、对当前心音图形采样，获得每个采样点的幅值，判断当前心音图中是否能分割成至少两个独立波形，独立波形指的是两个图形之间连续具有多个采样点、这些采样点的幅值只在水平线上下误差允许的范围内振动；若能分割成至少两个独立波形，则分别获取每个独立波形的最大幅值采样点，获取最大幅值采样点和第二大幅值采样点；步骤2.3、判断当前心音传感器的位置，若心音传感器位于心尖部或胸骨左缘，则将最大幅值采样点对应的独立波形作为S1，最大幅值采样点的时刻为tS1，第二大幅值采样点对应的独立波形作为S2；若心音传感器位于心底部，则将则将最大幅值采样点对应的独立波形作为S2，第二大幅值采样点对应的独立波形作为S1，第二大幅值采样点的时刻为tS1；步骤2.4、获取S1作为当前S1，在心音图中，从当前S1的起始点向后截取时长为t的心音图形，对心音图形采样并获得每个采样点的幅值；截取当前S1的结束点之后的心音图形作为当前分析图形，结束点是指从该采样点之后，连续有多个这样的采样点、这些采样点的幅值只在水平线上下误差允许的范围内振动；寻找当前分析图形中的最大幅值采样点，判断该最大幅值是否符合S2的振幅，若是以该最大幅值采样点对应的波形作为S2，该最大幅值采样点的时刻作为tS2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种心音图心电图的分析方法，包括以下步骤：步骤1：同步采集并同步记录心电图和心音图，心电图和心音图使用同一个时间轴；步骤2：判断是否能识别心电图中的P波，R波和T波；步骤3：若能识别心电图中的P波R波和T波，截取RT间期对应的心音图形，作为第一待筛选波形，截取TP间期对应的心音图形作为第二待筛选波形；从第一待筛选波形中识别S1，从第二待筛选波形中识别S2；若第一待筛选波形中无脉冲波形，则认为S1缺失，心脏异常，若第二待筛选波形中无脉冲波形，则认为S2缺失，心脏异常；步骤4：若心电图中无法识别心电图中的P波，R波和T波，则从心音图中识别S1和S2，判断心音图中是否S1和S2间隔分布，若是，则提取每个S1波形和每个S2波形；若否，则输出心脏异常。

【技术特征摘要】
1.一种心音图心电图的分析方法，包括以下步骤：步骤1：同步采集并同步记录心电图和心音图，心电图和心音图使用同一个时间轴；步骤2：判断是否能识别心电图中的P波，R波和T波；步骤3：若能识别心电图中的P波R波和T波，截取RT间期对应的心音图形，作为第一待筛选波形，截取TP间期对应的心音图形作为第二待筛选波形；从第一待筛选波形中识别S1，从第二待筛选波形中识别S2；若第一待筛选波形中无脉冲波形，则认为S1缺失，心脏异常，若第二待筛选波形中无脉冲波形，则认为S2缺失，心脏异常；步骤4：若心电图中无法识别心电图中的P波，R波和T波，则从心音图中识别S1和S2，判断心音图中是否S1和S2间隔分布，若是，则提取每个S1波形和每个S2波形；若否，则输出心脏异常。2.如权利要求1所述的心音图心电图的分析方法，其特征在于：步骤3中，识别心电特征和心音特征的对应关系的方法为：步骤3.1：在心电图中识别每个心动周期中的P波、R波和T波，或者是识别每个心动周期中的P波，R波，T波，PR间期，RT间期和ST段，标记P波峰值对应的时刻，R波峰值对应的时刻和T波峰值对应的时刻；以最大值为R波的峰值，且R波峰值明显大于P波、T波峰值，R波前的波峰或波谷作为Q波，R波之后的波谷作为S波，P波在Q波之前，T波在S波之后，下一心动周期的P波之前；步骤3.2：在每个心动周期中，将心音图的RT间期的图形作为第一待筛选波形D1，对第一待筛选波形D1采样，获得每个波峰值，以最大波峰值作为S1强度，并记录其时刻为tS1；判断是否有其他波峰值与最大波峰值相近，若是，则获取与最大波峰值相近的波峰的数量；若否，则输出时刻tS1和S1强度；其他波峰值与最大波峰值相近指的是两个波峰值相差的幅度符合M1和T1相差的幅度；在心音图的T波峰值到本心动周期结束的时刻的图形作为第二待筛选波形D2，对第二待筛选波形D2进行采样，获得每个波峰值，以最大波峰值作为S2强度，并记录其时刻为tS2；判断是否有其他波峰值与最大波峰值相近，若是，则获取与最大波峰值相近的波峰的数量；若否，则输出时刻tS2和S2强度；其他波峰值与最大波峰值相近指的是两个波峰值相差的幅度符合A2和P2相差的幅度；若在每一个心动周期内、心音图中同时存在S1、S2，则认为心电图和心音图正常对应；若在任意一个心动周期内，心音图只有S1或只有S2，则输出心音异常提醒。3.如权利要求1所述的心音图心电图的分析方法，其特征在于：心电特征R波的确定方法为：1)、获取使用者的心率，计算出每次心脏跳动的平均时间t，以t作为心动周期的时长；2)、在心电图中获取一段时间长度为t的心电图形作为当前心电图形，对当前心电图形采样，并获得每个采样点的幅值，寻找当前心电图形的最大幅值点，该最大幅值点作为当前R波，记录R波时刻。4.如权利要求2所述的心音图心电图的分析方法，其特征在于：心电特征T波的确定方法为：1)、从当前R波向后截取长度为t的心电图作为当前心电图形，对当前心电图形进行采样，获取每个采样点的幅值，识别当前心电图形中的所有波峰，波峰指的是该点幅值大于其前后相邻的采样点；2)、寻找幅值最大的波峰，判断该波峰与当前R波的时间间隔TR1是否小于该波峰与当前心电图形结束时刻的时间间隔TR2，若是，则将该幅值最大的波峰作为T波，并标记T波时刻。5.如权利要求2所述的心音图心电图的分析方法，其特征在于：心电特征还包含P波，P波的确定方法为：从当前R波向后截取长度为t的心电图形，截取从T波之后的图形作为当前分析图形，对当前分析图形进行采样，获取每个采样点的幅值，识别当前心电图形中的所有波峰，波峰指的是该点幅值大于其前后相邻的采样点；寻找幅值最大的波峰，判断该波峰与当前T波的时间间隔TP1是否大于该波峰与当前心电图形结束时刻的时间间隔TP2，若是，则将该幅值最大的波峰作为P波，以前一个P波到后一个P...

【专利技术属性】
技术研发人员：边俊杰，邹文初，邹旭辉，
申请(专利权)人：河南善仁医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41