心电信号干扰识别方法及系统技术方案

本申请公开了一种心电信号干扰判断方法及系统，通过对用户的所述ECG信号进行拆分成若干识别信号段后，通过计算所述识别信号段的相邻正常心动周期差值RMSSD的方式实现了针对ECG信号的时域分析，以及通过对相邻正常心动周期差值RMSSD进行EMD分解的方式实现了针对ECG信号的非线性动力学分析，从而达到结合时域分析以及非线性动力学分析来对ECG信号的干扰进行识别的功能，解决了现有技术当中现有的干扰检测手段无法提取ECG信号的动力学特征，导致针对ECG信号的干扰识别准确度较差的问题，提升了针对ECG信号干扰识别的准确性。提升了针对ECG信号干扰识别的准确性。提升了针对ECG信号干扰识别的准确性。

【技术实现步骤摘要】
心电信号干扰识别方法及系统


[0001]本专利技术涉及信号识别，尤其涉及一种心电信号干扰判断方法及系统。

技术介绍

[0002]心电信号(electrocardiogram，ECG)是医生诊断病人心脏疾病的重要手段，因此对心律失常的准确诊断和及时发现是十分重要的。然而，ECG信号很容易受到外界或其他生物电信号的干扰，常见的ECG干扰主要有肌电信号干扰、电极干扰和基线漂移三种。
[0003]常用的干扰检测手段通常是基于时域和频域进行，但仅依靠时域以及频域信号进行识别心率的生物电生理信号往往存在准确度以及实时性较差的问题，导致难以通过生物电生理信号准确地分辨出是否存在干扰，因此如何准确地判断ECG信号中是否存在干扰，并对干扰进行实时监控，成了一个急需解决的问题。

技术实现思路

[0004]基于此，有必要针对上述问题，提出了一种能提升生物电生理信号干扰识别的实时性以及准确度的心电信号干扰判断方法及系统。
[0005]本申请提供了一种心电信号干扰判断方法，包括：
[0006]获取用户的ECG信号，并将所述ECG信号进行拆分，从而生成若干识别信号段；
[0007]计算所述识别信号段的相邻正常心动周期差值RMSSD，并将得出的所述RMSSD进行EMD分解，从而生成识别参数S；
[0008]判断所述识别参数S是否处于设定范围中，若是，则判定所述ECG信号存在干扰。
[0009]进一步的，所述获取用户的ECG信号，并将所述ECG信号进行拆分，从而生成若干识别信号段的步骤，具体包括：
[0010]将所述ECG信号进行滤波，从而生成滤波心电信号；
[0011]在所述滤波心电信号内设置第v信号段，v的初始值为2，其中，在所述滤波心电信号的起点已设有第1信号段，且各个信号段之间的步长均为用户预设的预设步长，且各个信号段的长度均为用户设置的预设长度；
[0012]判断所述第v信号段是否到达所述滤波心电信号的终点；
[0013]若是，则将截取出的所有信号段记为所述识别信号段；
[0014]若否，则将所述第v信号段作为识别信号段后，令v＝v+1，并返回执行在所述滤波心电信号内设置第v信号段的步骤。
[0015]进一步的，所述计算所述识别信号段的RMSSD，并将得出的所述RMSSD进行EMD分解，从而生成识别参数S的步骤，具体包括：
[0016]提取所述识别信号段内波形的波峰，并记为波峰R；
[0017]将相邻的两个所述波峰R记为同一个波峰周期，并记为波峰周期RR；
[0018]获取在所述识别信号段内所述波峰周期RR的数量，记为数量N；
[0019]将相邻的两个所述波峰周期RR记为RR
i
以及RR
i
‑1，并将所述RR
i
、所述RR
i
‑1以及所述
N输入到设定RMSSD推算公式中进行推算，从而计算出所述识别信号段对应的RMMSD；
[0020]将所述RMSSD进行EMD分解，从而生成识别参数S。
[0021]进一步的，所述将所述RMSSD进行EMD分解，从而生成识别参数S的步骤，具体包括：
[0022]将所述RMSSD进行EMD分解，从而分解为第一IMF分量、第二IMF分量以及第三IMF分量；
[0023]分别推算所述第一IMF分量、第二IMF分量以及第三IMF分量的样本熵，并记为第一样本熵SE1、第二样本熵SE2以及第三样本熵SE3、
[0024]分别推算所述第一IMF分量、第二IMF分量以及第三IMF分量的样本复杂度，并记为第一复杂度L1、第二复杂度L2以及第三复杂度L3；
[0025]根据所述第一样本熵SE1、所述第二样本熵SE2、所述第三样本熵SE3、第一复杂度L1、第二复杂度L2以及第三复杂度L3推算所述识别参数S。
[0026]进一步的，所述将所述RMSSD进行EMD分解，从而分解为第一IMF分量、第二IMF分量以及第三IMF分量的步骤，具体包括：
[0027]提取所述RMSSD中所包含的所有极大值H
n
以及极小值Y
n
，n的初始值为1，且n≥1；
[0028]使用预设三次样条曲线连接所述极大值H
n
，从而在预设坐标系中生成与所述极大值H
n
对应的上包络线fmax(n)；
[0029]使用所述预设三次样条曲线连接所述极小值Y
n
，从而在预设坐标系中生成与所述极小值Y
n
对应的上包络线fmin(n)；
[0030]将所述fmax(n)以及所述fmin(n)输入到预设均值推算公式中进行推算，从而输出曲线均值c(n)；
[0031]令z(n)＝x(n)
‑
c(n)，所述x(n)与所述RMSSD的值一致，所述z(n)为与所述第一IMF分量匹配的初始分量；
[0032]判断所述极大值H
n
与所述极小值Y
n
的总和与所述预设坐标系中过零点的数量是否一致以及所述fmax(n)与所述fmin(n)之间的和是否为0；
[0033]若是，则将初始分量z(n)记为所述第一IMF分量；
[0034]将第一IMF分量记为I(n)，并令r(n)＝x(n)
‑
I(n)，所述r(n)为第一推算用参数，用于推算所述第二IMF分量；
[0035]返回所述提取所述RMSSD中所包含的所有极大值H
n
以及极小值Y
n
的步骤，并将所述RMSSD替换为所述r(n)，从而完成对所述第二IMF分量的推算；
[0036]将所述第二IMF分量记为E(n)，并令O(n)＝x(n)
‑
E(n)，所述O(n)为第二推算用参数，用于推算所述第三IMF分量；
[0037]返回所述提取所述RMSSD中所包含的所有极大值H
n
以及极小值Y
n
的步骤，并将所述RMSSD替换为所述O(n)，从而完成对所述第三IMF分量的推算。
[0038]进一步的，所述分别推算所述第一IMF分量、第二IMF分量以及第三IMF分量的样本熵，并记为第一样本熵SE1、第二样本熵SE2以及第三样本熵SE3的步骤，具体包括：
[0039]获取预设长度P，并根据所述预设长度P将所述第一IMF分量拆分为若干段m维的向量数据H；
[0040]计算相邻的两个向量数据H
i
与H
j
之间的距离D
ij
，其中i≠j；
[0041]根据所述预设长度P以及所述m维的向量数据H推算所述距离D
ij
出现相似容限r的
概率
[0042]推算各段所述向量数据H对应的所述并计算各个所述的均值，记为均值B
m
；
[0043]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种心电信号干扰判断方法，其特征在于，包括：获取用户的ECG信号，并将所述ECG信号进行拆分，从而生成若干识别信号段；计算所述识别信号段的相邻正常心动周期差值RMSSD，并将得出的所述RMSSD进行EMD分解，从而生成识别参数S；判断所述识别参数S是否处于设定范围中，若是，则判定所述ECG信号存在干扰。2.如权利要求1所述的心电信号干扰判断方法，其特征在于，所述获取用户的ECG信号，并将所述ECG信号进行拆分，从而生成若干识别信号段的步骤，具体包括：将所述ECG信号进行滤波，从而生成滤波心电信号；在所述滤波心电信号内设置第v信号段，v的初始值为2，其中，在所述滤波心电信号的起点已设有第1信号段，且各个信号段之间的步长均为用户预设的预设步长，且各个信号段的长度均为用户设置的预设长度；判断所述第v信号段是否到达所述滤波心电信号的终点；若是，则将截取出的所有信号段记为所述识别信号段；若否，则将所述第v信号段作为识别信号段后，令v＝v+1，并返回执行在所述滤波心电信号内设置第v信号段的步骤。3.如权利要求1所述的心电信号干扰判断方法，其特征在于，所述计算所述识别信号段的RMSSD，并将得出的所述RMSSD进行EMD分解，从而生成识别参数S的步骤，具体包括：提取所述识别信号段内波形的波峰，并记为波峰R；将相邻的两个所述波峰R记为同一个波峰周期，并记为波峰周期RR；获取在所述识别信号段内所述波峰周期RR的数量，记为数量N；将相邻的两个所述波峰周期RR记为RR
i
以及RR
i
‑1，并将所述RR
i
、所述RR
i
‑1以及所述N输入到设定RMSSD推算公式中进行推算，从而计算出所述识别信号段对应的RMMSD；将所述RMSSD进行EMD分解，从而生成识别参数S。4.如权利要求3所述的心电信号干扰判断方法，其特征在于，所述将所述RMSSD进行EMD分解，从而生成识别参数S的步骤，具体包括：将所述RMSSD进行EMD分解，从而分解为第一IMF分量、第二IMF分量以及第三IMF分量；分别推算所述第一IMF分量、第二IMF分量以及第三IMF分量的样本熵，并记为第一样本熵SE1、第二样本熵SE2以及第三样本熵SE3、分别推算所述第一IMF分量、第二IMF分量以及第三IMF分量的样本复杂度，并记为第一复杂度L1、第二复杂度L2以及第三复杂度L3；根据所述第一样本熵SE1、所述第二样本熵SE2、所述第三样本熵SE3、第一复杂度L1、第二复杂度L2以及第三复杂度L3推算所述识别参数S。5.如权利要求4所述的心电信号干扰判断方法，其特征在于，所述将所述RMSSD进行EMD分解，从而分解为第一IMF分量、第二IMF分量以及第三IMF分量的步骤，具体包括：提取所述RMSSD中所包含的所有极大值H
n
以及极小值Y
n
，n的初始值为1，且n≥1；使用预设三次样条曲线连接所述极大值H
n
，从而在预设坐标系中生成与所述极大值H
n
对应的上包络线fmax(n)；使用所述预设三次样条曲线连接所述极小值Y
n
，从而在预设坐标系中生成与所述极小值Y
n
对应的上包络线fmin(n)；
将所述fmax(n)以及所述fmin(n)输入到预设均值推算公式中进行推算，从而输出曲线均值c(n)；令z(n)＝x(n)
‑
c(n)，所述x(n)与所述RMSSD的值一致，所述z(n)为与所述第一IMF分量匹配的初始分量；判断所述极大值H
n
与所述极小值Y
n
的总和与所述预设坐标系中过零点的数量是否一致以及所述fmax(n)与所述fmin(n)之间的和是否为0；若是，则将初始分量z(n)记为所述第一IMF分量；将第一IMF分量记为I(n)，并令r(n)＝x(n)
‑
I(n)，所述r(n)为第一推算用参数，用于推算所述第二IMF分量；返回所述提取所述RMSSD中所包含的所有极大值H
n
以及极小值Y
n
的步骤，并将所述RMSSD替换为所述r(n)，从而完成对所述第二IMF分量的推算；将所述第二IMF分量记为E(n)，并令O(n)＝x(n)
‑
E(n)，所述O(n)为第二推算用参数，用于推算所述第三IMF分量；返回所述提取所述RMSSD中所包含的所有极大值H
n
以及极小值Y
n
的步骤，并将所述RMSSD替换为所述O(n)，从而完成对所述第三IMF分量的推算。6.如权利要求4所述的心电信号干扰判断方法，其特征在于，所述分别推算所述第一IMF分量、第二IMF分量以及第三IMF分量的样本熵，并记为第一样本熵SE1、第二样本熵SE2以及第三样本熵SE3的步骤，...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵锡达，李桂林，邹治凡，谢超成，卜祥南，尹鹏，
申请(专利权)人：深圳市科曼医疗设备有限公司，
类型：发明
国别省市：