提高心率检测准确性的方法和系统技术方案

本发明专利技术主要是解决现有产品所存在的技术问题，从而提供一种可以提高心率检测准确性的方法，可以实现可穿戴设备对心率数据的准确检测，同时提供一种可以准确检测心率准确性的系统，综合两种发明专利技术为老人的生命安全提供多一份保障。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种提高心率检测准确性的方法和系统，属于智能传感器和可穿戴设备领域。
技术介绍
中国每天约有1480人心脏猝死，相当于7架MH370飞机遇难的人数，导致猝死的原因主要是心源性猝死和脑源性猝死，其中心源性致死的比率比较大。心源性猝死是指由于心脏病发作而导致的突然死亡，猝死发生前不一定有心脏病表现，发生时间无法预测，造成猝死的直接原因是心血管因功能紊乱或丧失而不能维持大脑供血，从而导致人意识的丧失。几乎每个人一生都会经历心律失常，心脏有病变时，心律失常会更加频繁和严重，甚至威胁生命。由于没有有效的预防和监测手段，使得病人预防和抢救的比例过低，死亡率高。在过去的几十年中，在心率监护研究领域取得了较多的成果，其中多数成果出于医疗护理的目的，国际上众多的研究机构着手心率监护技术和系统的开发，并实现了人体心率及其他生理参数的实时监护，但这些系统通常忽视了测量的准确性。现有市面上出现了测量心率的产品包括手表、心律仪、血压计等产品，其测量心率指标可以到医疗级别，但是在检测心脏猝死数据方面却没有准确的数据基础和判别方法。而老人智能可穿戴产品的心率检测的准确性更是有待提高，才能解决老人这一关乎生命的重大问题。
技术实现思路
本专利技术主要是解决现有产品所存在的技术问题，从而提供一种可以提高心率检测准确性的方法，可以实现可穿戴设备对心率数据的准确检测，同时提供一种可以准确检测心率准确性的系统，综合两种专利技术为老人的生命安全提供多一份保障。本专利技术提供一种提高心率检测准确性的方法，方法步骤包括: 在动态心率算法程单元中，采用心电信号分析的DT算法，具体为:通过信号过滤单元对信号进行预处理，具体包括:8-16HZ带通滤波抑制噪声和基线漂移；微分后求平方，获取斜率信息并增强QRS波；再对100M移动传感器窗口内ECC数据进行积分获得R波斜度值，然后提取检测到的波峰位置和最大斜率值信息，根据QRS波检测规则，去除T波干扰，将波峰辨别为R波峰值或噪声峰值，并以此更新检测阈值； 在MT算法分析单元中采用MT心电算法，具体为:MT算法根据腕部心率数据采集窗口内信号幅值的变化来自适应调整阈值，设定移动窗口宽为260ms，寻找腕部心率数据采集窗口内信号的最大最小值，以0.64倍作为阈值，若腕部心率数据采集窗口内最大值与某点的差值小于此阈值并且该点是腕部心率数据采集窗口内幅值最大的点，则定位为波峰点；通过绿光心率传感器对心率数据进一步分析和处理，具体为:信号短时波动程度定义为该段信号的方差，即一段数据中各点幅值与平均幅值之差的平方的和的平均数，而短时能量是信号幅值平方的和，因此相比短时能量，它在非干扰段的变化更小，同时基于R/P波匹配度检测的信号质量指数，用DT、MT算法对信号进行特征点检测，定义基于R/P波匹配度检测的信号质量指数(mSQI)。—种提高心率检测准确性的系统，包括: 可穿戴智能手表主体、腕部心率数据采集窗口、绿光心率传感器、动态心率算法程单元、信号过滤单元、MT算法分析单元、数据传输单元； 其中，可穿戴智能手表主体还包括:中央处理器、电源模块、显示模块、数据接口模块、定位t吴块； 所述可穿戴智能手表主体与绿光心率传感器、腕部心率数据采集窗口、动态心率、算法程单元、信号过滤单元、MT算法分析单元、数据传输单元、中央处理器、电源模块、显示模块、数据接口模块、定位模块电性连接； 所述动态心率算法程单元将心电信号分析的DT算法数据传给信号过滤单元； 所述绿光心率传感器，将心率数据进一步分析和处理； 所述MT算法分析单元，将腕部心率数据采集窗口采集的数据进行分析和处理； 腕部心率数据采集窗口用于传感器光波的放大；绿光心率传感器与腕部接触。一种提高心率检测准确性的系统，所述可穿戴智能手表主体上安装有前端软件，该前端软件是基于操作系统开发的第三方应用程序，所述操作系统包括:Android、10S系统。所述的一种提高心率检测准确性的系统，所述的可穿戴智能手表主体，设置有充电接口，接口可以是USB接口、磁吸接口或无线充电接口。一种提高心率检测准确性的系统，所述的数据传输单元支持EVDO、TD-SCDMA、WCDMA.4G和5G网络、蓝牙、WIFI无线标准，可使用手机卡和芯片。一种提高心率检测准确性的系统，所述的定位模块包括GPS和LBS定位功能，该GPS和LBS定位功能与所述中央处理器相连以通过数据传输单元将位置信息发送出去。为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。【附图说明】构构成本专利技术的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中: 图1为本专利技术一种提高心率检测准确性的方法的算法流程图； 图2为本专利技术一种提高心率检测准确性的系统架构示意图。具体实施例下面结合附图对本专利技术的优选实施例进行详细阐述，以使本专利技术的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本专利技术的保护范围做出更为清楚明确的界定。请参阅图1所示，本专利技术提供一种提高心率检测准确性的方法，具体为: 采用心电信号分析的DT算法，具体为:首先对信号进行预处理，具体包括:8-16HZ带通滤波抑制噪声和基线漂移；微分后求平方，获取斜率信息并增强QRS波；再对100M移动传感器窗口内ECC数据进行积分获得R波斜度值，然后提取检测到的波峰位置和最大斜率值信息，根据QRS波检测规则，去除T波干扰，将波峰辨别为R波峰值或噪声峰值，并以此更新检测阈值，其中P波与心电信号R波具有相似的特征，在信号中均是斜率变化最激烈的地方，经测试，本算法将积分窗口设为150ms时同样适用于P波的识别； 采用MT心电算法，具体为:MT算法根据心率传感器窗口内信号幅值的变化来自适应调整阈值，设定移动窗口宽为260ms，寻找心率传感器窗口内信号的最大最小值，以0.64倍作为阈值，若心率传感器窗口内最大值与某点的差值小于此阈值并且该点是心率传感器窗口内幅值最大的点，则定位为波峰点； 通过MT心电算法对ECG数据的应用包括配置心率变异性算法和计算心率变异性测量的步骤。QT间隔分析算法对ECG数据的应用包括配置QT间隔分析算法和计算QT间隔趋势和测量的步骤。类似地，ST间隔分析的应用可包括配置ST分析算法和计算ST间隔趋势和测量的步骤。心率计算，具体为:信号短时波动程度定义为该段信号的方差，即一段数据中各点幅值与平均幅值当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种提高心率检测准确性的方法，其特征在于，方法步骤包括：在动态心率算法程单元中，采用心电信号分析的DT算法，具体为：通过信号过滤单元对信号进行预处理，具体包括: 8‑16Hz带通滤波抑制噪声和基线漂移；微分后求平方，获取斜率信息并增强QRS波；再对100M移动传感器窗口内ECC数据进行积分获得R波斜度值, 然后提取检测到的波峰位置和最大斜率值信息，根据QRS波检测规则，去除T波干扰，将波峰辨别为R波峰值或噪声峰值，并以此更新检测阈值；          在MT算法分析单元中采用MT心电算法，具体为：MT算法根据腕部心率数据采集窗口内信号幅值的变化来自适应调整阈值，设定移动窗口宽为260ms，寻找腕部心率数据采集窗口内信号的最大最小值，以0.64倍作为阈值，若腕部心率数据采集窗口内最大值与某点的差值小于此阈值并且该点是腕部心率数据采集窗口内幅值最大的点，则定位为波峰点；通过绿光心率传感器对心率数据进一步分析和处理，具体为：信号短时波动程度定义为该段信号的方差，即一段数据中各点幅值与平均幅值之差的平方的和的平均数，而短时能量是信号幅值平方的和，因此相比短时能量，它在非干扰段的变化更小，同时基于R/P波匹配度检测的信号质量指数，用DT、MT算法对信号进行特征点检测，定义基于R/P波匹配度检测的信号质量指数（mSQI）。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘玉伟，周以，
申请(专利权)人：深圳市珑骧智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44