一种心律失常事件的监测方法、设备和系统技术方案

一种心律失常事件的监测方法、设备和系统。所述方法包括：获取对象的心脏搏动原始信号(S101)；对心脏搏动原始信号进行预处理生成心脏搏动时域信号(S102)；基于心脏搏动时域信号生成心脏搏动谱信号(S103)；基于心脏搏动谱信号生成心脏搏动谱信号簇(S104)；将心脏搏动谱信号簇随时间进行能量堆积，生成与心脏搏动谱信号簇对应的堆积谱(S105)；基于与心脏搏动谱信号簇对应的堆积谱生成心脏混沌性特征变量以进行心律失常事件识别(S106)。该方法可跨传感技术、弱依赖时域信号质量，适应性更强。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】一种心律失常事件的监测方法、设备和系统
本专利技术属于信号处理领域，尤其涉及一种心律失常事件的监测方法、设备和系统。
技术介绍
心脏是人体最重要的器官之一，主要功能是为血液流动提供动力。心脏搏动特性的监测对于患者来说具有重要意义，目前，心脏监测可以通过监测心脏电活动、心脏机械活动来实现，还可以通过监测血压、脉搏波等来间接监测心脏搏动情况。不同的监测手段采用不同的传感技术来捕获信号，例如心脏电活动监测通过电极片来采集原始信号，脉搏波监测采用光电传感器PPG来采集原始信号。传统的心律失常检测技术多基于时域信号分析，依赖于良好的时域信号波形和在此基础上的心拍检测，如ECG检测RR间隔、PPG检测峰峰间隔等，再根据心拍间隔分布进行分析计算。基于时域信号提取心拍间隔是为分析心拍分布的最为简单直接的手段。时域分析方法计算快速便捷实时，且对存储和运算资源要求低，在处理器运算能力和存储空间有限的条件下能够更好地应用于实际产品。但是时域分析依赖于优质的信号，信号容易受到各种外界干扰影响，造成特征识别错误；同时不同的传感技术采集的时域信号千差万别，各种信号之间的特征不一(如ECG信号和PPG信号就存在极大差异)，时域分析算法很难跨传感技术直接应用。技术问题本专利技术的目的在于提供一种心律失常事件的监测方法、计算机可读存储介质、心律失常事件的监测设备和系统，旨在解决时域分析算法很难跨传感技术直接应用，且时域分析依赖于优质的信号的问题。技术解决方案第一方面，本专利技术提供了一种心律失常事件的监测方法，所述方法包括：获取对象的心脏搏动原始信号；对心脏搏动原始信号进行预处理生成心脏搏动时域信号；基于心脏搏动时域信号生成心脏搏动谱信号；基于心脏搏动谱信号生成心脏搏动谱信号簇；将心脏搏动谱信号簇随时间进行能量堆积，生成与心脏搏动谱信号簇对应的堆积谱；基于与心脏搏动谱信号簇对应的堆积谱生成心脏混沌性特征变量以进行心律失常事件识别。第二方面，本专利技术提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如所述的心律失常事件的监测方法的步骤。第三方面，本专利技术提供了一种心律失常事件的监测设备，包括：一个或多个处理器；存储器；以及一个或多个计算机程序，所述处理器和所述存储器通过总线连接，其中所述一个或多个计算机程序被存储在所述存储器中，并且被配置成由所述一个或多个处理器执行，所述处理器执行所述计算机程序时实现如所述的心律失常事件的监测方法的步骤。第四方面，本专利技术提供了一种心律失常事件的监测系统，包括：一个或多个振动传感器；和如所述的心律失常事件的监测设备。有益效果由于本专利技术的心律失常事件的监测方法基于心脏搏动时域信号生成心脏搏动谱信号；基于心脏搏动谱信号生成心脏搏动谱信号簇；将心脏搏动谱信号簇随时间进行能量堆积，生成与心脏搏动谱信号簇对应的堆积谱；基于与心脏搏动谱信号簇对应的堆积谱生成心脏混沌性特征变量以进行心律失常事件识别。因此可跨传感技术、弱依赖时域信号质量，适应性更强。附图说明图1是本专利技术实施例一提供的心律失常事件的监测方法的流程图。图2是光纤传感器采集得到的心脏搏动原始信号波形示意图。图3是滤波去噪后的BCG信号波形图。图4是心脏搏动时域信号示意图。图5是基于图4所示的心脏搏动时域信号生成的心脏搏动频域谱信号示意图。图6是心脏搏动时域信号示意图。图7(a)和图7(b)是基于图6所示的心脏搏动时域信号生成的心脏搏动时域谱信号示意图。图8(a)是心脏搏动时域信号示意图。图8(b)是T＝5，6，7，8，9s这5个时刻点所截取的时间窗对应的心脏搏动时域信号示意图。图8(c)是5个时刻点对应的心脏搏动频域谱信号示意图。图9(a)是BCG时域信号波形示意图。图9(b)是图9(a)中的BCG时域信号波形依次计算得到的心脏搏动频域谱信号。图10是与心脏搏动谱信号簇对应的堆积谱示意图。图11是三维堆积谱示意图。图12是堆积谱的峰脉线示意图。图13(a)、(b)、(c)是一组窦性心律受试者的心脏搏动谱信号簇的堆积谱示意图。图14(a)、(b)、(c)是一组窦性心律受试者三维堆积谱示意图。图15(a)、(b)、(c)是一组窦性心律受试者堆积谱的峰脉线示意图。图16(a)、(b)、(c)是一组房颤患者心脏搏动谱信号簇的堆积谱示意图。图17(a)、(b)、(c)是一组房颤患者三维堆积谱示意图。图18(a)、(b)、(c)是一组房颤患者堆积谱的峰脉线示意图。图19(a)、(b)、(c)是一组其他病种患者心脏搏动谱信号簇的堆积谱示意图。图20(a)、(b)、(c)是一组其他病种患者三维堆积谱示意图。图21(a)、(b)、(c)是一组其他病种患者堆积谱的峰脉线示意图。图22(a)(b)(c)和图23(a)(b)(c)是窦性心律与房颤受试者堆积谱二维图的对比示意图。图24是基于混沌性特征变量判断房颤ROC曲线示意图。图25是窦性心律受试者堆积谱的峰脉线示意图。图26是起搏器患者堆积谱的峰脉线示意图。图27是本专利技术实施例三提供的心律失常事件的监测设备的具体结构框图。本专利技术的实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。为了说明本专利技术所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。实施例一：请参阅图1，本专利技术实施例一提供的心律失常事件的监测方法包括以下步骤：需注意的是，若有实质上相同的结果，本专利技术的心律失常事件的监测方法并不以图1所示的流程顺序为限。S101、获取对象的心脏搏动原始信号。心脏搏动原始信号是指所有能够反映心脏搏动特性的原始信号，例如心电图(Electrocardiogram，ECG)信号、心音图(Phonocardiogram，PCG)信号、心震图(Seismocardiogram，SCG)信号、心冲击图(Ballistocardiography，BCG)信号、光电容积脉搏波(Photoplethysmograph，PPG)信号、有创血压(Invasivebloodpressure，IBP)信号、雷达波监测的心脏搏动信号等。心脏搏动原始信号通过传感器获得。当心脏搏动原始信号为BCG信号、PCG信号或SCG信号时，所述心脏搏动原始信号通过振动传感器获得。当心脏搏动原始信号为ECG信号时，所述心脏搏动原始信号通过心电传感器获得；当心脏搏动原始信号为PPG信号时，所述心脏搏动原始信号通过光电传感器获得；当心脏搏动原始信号为IBP信号时，所述心脏搏动原始信号通过IBP信号传感器获得；当心脏搏动原始信号为雷达波监测的心脏搏动信号时本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种心律失常事件的监测方法，其特征在于，所述方法包括：/n获取对象的心脏搏动原始信号；/n对心脏搏动原始信号进行预处理生成心脏搏动时域信号；/n基于心脏搏动时域信号生成心脏搏动谱信号；/n基于心脏搏动谱信号生成心脏搏动谱信号簇；/n将心脏搏动谱信号簇随时间进行能量堆积，生成与心脏搏动谱信号簇对应的堆积谱；/n基于与心脏搏动谱信号簇对应的堆积谱生成心脏混沌性特征变量以进行心律失常事件识别。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】一种心律失常事件的监测方法，其特征在于，所述方法包括：
获取对象的心脏搏动原始信号；
对心脏搏动原始信号进行预处理生成心脏搏动时域信号；
基于心脏搏动时域信号生成心脏搏动谱信号；
基于心脏搏动谱信号生成心脏搏动谱信号簇；
将心脏搏动谱信号簇随时间进行能量堆积，生成与心脏搏动谱信号簇对应的堆积谱；
基于与心脏搏动谱信号簇对应的堆积谱生成心脏混沌性特征变量以进行心律失常事件识别。


如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述心脏搏动原始信号包括心电图ECG信号、心音图PCG信号、心震图SCG信号、心冲击图BCG信号、光电容积脉搏波PPG信号、有创血压IBP信号和雷达波监测的心脏搏动信号。


如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述心脏搏动原始信号为BCG信号、PCG信号或SCG信号时，所述心脏搏动原始信号通过振动传感器获得；所述振动传感器是加速度传感器、速度传感器、位移传感器、压力传感器、应变传感器、或者是以加速度、速度、压力或位移为基础将物理量等效性转换的传感器中的一种或多种。


如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述应变传感器是光纤传感器。


如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述光纤传感器被配置为置于所述对象身体下方，所述对象呈仰卧、俯卧、侧卧或半卧。


如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述光纤传感器被配置为与所述对象的肩部、背部、腰部或髋部接触。


如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对心脏搏动原始信号进行预处理生成心脏搏动时域信号具体包括：
对心脏搏动原始信号进行滤波、去噪、信号缩放中的至少一种，得到心脏搏动时域信号。


如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于心脏搏动时域信号生成心脏搏动谱信号具体为：
基于心脏搏动时域信号生成心脏搏动频域谱信号；或者，
基于心脏搏动时域信号生成心脏搏动时域谱信号；或者
基于心脏搏动时域信号生成心脏搏动频域谱信号和心脏搏动时域谱信号，并结合心脏搏动频域谱信号和心脏搏动时域谱信号生成心脏搏动谱信号。


如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述基于心脏搏动时域信号生成心脏搏动频域谱信号具体为：
基于心脏搏动时域信号通过时频变换方式生成心脏搏动频域谱信号；
或者，
基于心脏搏动时域信号通过计算功率谱获得心脏搏动频域谱信号；
或者，
基于心脏搏动时域信号通过计算AR谱获得心脏搏动频域谱信号。


如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述基于心脏搏动时域信号生成心脏搏动时域谱信号具体为：
基于心脏搏动时域信号通过自相关函数生成心脏搏动时域谱信号。


如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于心脏搏动谱信号生成心...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶飞，
申请(专利权)人：深圳市大耳马科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44