一种心拍波形模板生成、室性早搏检测处理方法及装置制造方法及图纸

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及医疗电子
，具体涉及一种心拍波形模板生成、室性早搏检测处理方法及装置。
技术介绍
心律失常是反映心脏电活动不稳定性的一个重要指标。心律失常会影响心脏同步收缩时序，降低心脏泵血的效率。室性早搏(Premature Ventricular Contraction, PVC)是异常心律中最为常见的一种，具有重要的临床意义，而绝大多数心律失常都与它的存在有关。因此，PVC的正确和快速检测，对提高心律失常监护和动态心电图分析系统的性能起关键作用。现有技术中的PVC检测方法，一般有专家系统、特征提取、模板匹配、神经网络和·模糊技术等。其中，神经网络法的物理意义不易理解，并且训练学习的时间较长；模糊技术法为了达到快速检测的目的，规则制定相对简单，难以适应复杂的心电记录；而特征提取和模板匹配的方法较为常用，一般用于PVC的快速识别，但是，该方法规则过于简单，准确率有待提闻。
技术实现思路
本专利技术提供一种心拍波形模板生成、室性早搏检测处理方法及装置，使得心拍波形模板生成更合理，对室性早搏的检测更准确，且运算量更少。本专利技术提供的技术方案如下本专利技术的一个目的是提供一种心拍波形模板生成方法，包括以下步骤先将第一个待测心拍的波形放入到第一模板中，将第二个待测心拍的波形与所述第一模板中的心拍的波形进行比较，计算相关系数，判断所述相关系数是否大于设定的第一门限，若是，将所述第二个待测心拍聚为第一模板类，若否，则聚为第二模板类；再将第三个待测心拍的波形与所述第一模板中的心拍的波形进行比较，计算相关系数，判断所述相关系数是否大于设定的第一门限，若是，将所述第三个待测心拍聚为第一模板类，若否，则再与所述第二模板中的心拍的波形进行比较，计算相关系数，判断所述相关系数是否大于设定的第一门限，若是，则聚为第二模板类，若否，则聚为第三模板类；以此类推，依次将M个待测心拍的波形分别放入与它相关的N个模板类，其中N〈M ；将所述第一模板类至所述第N模板类中获得心拍数最多的一类作为正常模板。优选地，当输入的心拍数目大于M时，依次将输入心拍的波形与第一至第N个模板中的心拍波形进行比较，计算相关系数，判断所述相关系数是否大于设定的第一门限，若是，将所述待测心拍聚为该模板类，若否，则与下一个模板比较，聚为相应模板类。优选地，当模板的数量已满设定数目N时，若下一个待测心拍与N个模板的波形相关系数都小于等于设定的门限，则对模板进行合并或删除处理，包括计算获得心拍数最多的模板外的其他N-I个模板之间的相关系数，找出最大相关系数；若最大相关系数大于等于设定的第二门限，则将该最大相关系数对应的两个模板进行合并，否则找出N-I个模板中心拍的数量最少的模板进行删除；将新的待测心拍列为模板。优选地，当新的待测心拍波形聚类到相应模板后，还包括将原来的模板的波形的7/8加上待测心拍的波形的1/8，组成新的模板的波形。本专利技术的另一个目的是提供一种心拍波形模板生成模块，包括模板单元，共有N个模板，用于存储N个不同类型的心拍波形；模板聚类单元，用于先将第一个待测心拍的波形放入到第一模板中，将第二个待测心拍的波形与所述第一模板中的心拍的波形进行比较，计算相关系数，判断所述相关系数是否大于设定的第一门限，若是，将所述第二个待测心拍聚为第一模板类，若否，则聚为 第二模板类；再将第三个待测心拍的波形与所述第一模板中的心拍的波形进行比较，计算相关系数，判断所述相关系数是否大于设定的第一门限，若是，将所述第三个待测心拍聚为第一模板类，若否，则再与所述第二模板中的心拍的波形进行比较，计算相关系数，判断所述相关系数是否大于设定的第一门限，若是，则聚为第二模板类，若否，则聚为第三模板类；以此类推，依次将M个待测心拍的波形分别放入与它相关的N个模板类，其中N〈M ；判断单元，将所述第一模板类至所述第N模板类中获得心拍数最多的一类作为正常模板。本专利技术的另一个目的是提供一种室性早搏检测处理方法，包括对输入的心电图信号进行预处理，获得预处理后的信号；从所述预处理后的信号中提取待测心拍的特征参数，所述特征参数包括QRS波的宽度、当前RR间期及关联的平均RR间期；从所述预处理后的信号中获取待测心拍的波形，计算待测心拍的波形与模板的波形的相关系数；根据待测心拍的波形与所述模板的波形的相关系数是否小于设定门限，并且QRS波的宽度、当前RR间期及关联的平均RR间期是否偏离正常值的第一判断条件，确定是否为室性早搏。优选地，第一判断条件包括判断待测心拍的波形与正常模板的波形的相关系数是否大于O. 99且当前RR间期处于平均RR间期的90% 120%之间；若结果为是，将待测心拍聚为正常模板类，并且确定为室性正常，若结果为否，依次判断待测心拍的波形与正常模板以外的波形的相关系数是否大于O. 99，如果是，则将所述待测心拍聚为该模板类，并计算所述被聚类的模板类与所述正常模板类的相关系数，进一步根据被聚类的模板类与所述正常模板类的相关系数、当前RR间期占平均间期的比例及QRS波宽度的第二判断条件，确定是否为室性早搏。优选地，第二判断条件包括进一步判断所述被聚类的模板类与所述正常模板类的相关系数是否大于O. 96，或者所述被聚类的模板类与所述正常模板类的相关系数是否大于O. 78并且当前RR间期是平均间期的90% 120%之间；或者所述被聚类的模板类与所述正常模板类的相关系数是否大于O. 5并且当前RR间期是平均间期的90% 120%之间并且QRS波宽度小于120毫秒；如果是，确定为室性正常，若结果为否，进一步根据被聚类的模板类与所述正常模板类的相关系数、当前RR间期占平均间期的比例及QRS波宽度判断条件，确定是否为室性早搏。优选地，第三判断条件包括所述被聚类的模板类与所述正常模板类的相关系数是否大于O. 78并且QRS宽度大于120毫秒；或者被聚类的模板类与所述正常模板类的相关系数大于O. 5并且当前RR间期大于平均间期120%或小于平均间期90%，如果是，则确定为室性早搏，否则为不确定。本专利技术的另一个目的是提供一种室性早搏检测处理装置，包括预处理单元，用于对输入的心电图信号进行预处理，获得预处理后的信号；特征提取单元，用于从所述预处理后的信号中提取待测心拍的特征参数，所述特征参数包括QRS波的宽度、当前RR间期及关联的平均RR间期；相关系数计算单元，用于从所述预处理后的信号中获取待测心拍的波形，计算待测心拍的波形与模板的波形的相关系数；·判断单元，根据所述相关系数是否小于一定门限，并且QRS波的宽度、当前RR间期及关联的平均RR间期是否偏离正常值判断条件，确定是否为室性早搏优选地，所述判断单元具体包括以下判断方法判断待测心拍的波形与正常模板的波形的相关系数是否大于O. 99且当前RR间期处于平均RR间期的90% 120%之间；若结果为是，将待测心拍聚为正常模板类，并且确定为室性正常，若结果为否，依次判断待测心拍的波形与其它模板的波形的相关系数是否大于O. 99，如果是，则将所述待测心拍聚为该模板类，并计算所述被聚类的模板类与所述正常模板类的相关系数；如果和正常模板不匹配，进一步判断所述被聚类的模板类与所述正常模板类的相关系数是否大于O. 96，或者所述被聚类的模板类与所述正常模板类的相关系数是否大于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种心拍波形模板生成方法，其特征在于，包括以下步骤：先将第一个待测心拍的波形放入到第一模板中，将第二个待测心拍的波形与所述第一模板中的心拍的波形进行比较，计算相关系数，判断所述相关系数是否大于设定的第一门限，若是，将所述第二个待测心拍聚为第一模板类，若否，则聚为第二模板类；再将第三个待测心拍的波形与所述第一模板中的心拍的波形进行比较，计算相关系数，判断所述相关系数是否大于设定的第一门限，若是，将所述第三个待测心拍聚为第一模板类，若否，则再与所述第二模板中的心拍的波形进行比较，计算相关系数，判断所述相关系数是否大于设定的第一门限，若是，则聚为第二模板类,若否，则聚为第三模板类；以此类推，依次将M个待测心拍的波形分别放入与它相关的N个模板类，其中N

【技术特征摘要】
1.一种心拍波形模板生成方法，其特征在于，包括以下步骤 先将第一个待测心拍的波形放入到第一模板中，将第二个待测心拍的波形与所述第一模板中的心拍的波形进行比较，计算相关系数，判断所述相关系数是否大于设定的第一门限，若是，将所述第二个待测心拍聚为第一模板类，若否，则聚为第二模板类；再将第三个待测心拍的波形与所述第一模板中的心拍的波形进行比较，计算相关系数，判断所述相关系数是否大于设定的第一门限，若是，将所述第三个待测心拍聚为第一模板类，若否，则再与所述第二模板中的心拍的波形进行比较，计算相关系数，判断所述相关系数是否大于设定的第一门限，若是，则聚为第二模板类，若否，则聚为第三模板类；以此类推，依次将M个待测心拍的波形分别放入与它相关的N个模板类，其中N〈M ； 将所述第一模板类至所述第N模板类中获得心拍数最多的一类作为正常模板。2.根据权利要求I所述的心拍波形模板生成方法，其特征在于，包括以下步骤 当输入的心拍数目大于M时，依次将输入心拍的波形与第一至第N个模板中的心拍波形进行比较，计算相关系数，判断所述相关系数是否大于设定的第一门限，若是，将所述待测心拍聚为该模板类，若否，则与下一个模板比较，聚为相应模板类。3.根据权利要求I或2所述的心拍波形模板生成方法，其特征在于所述方法还包括 当模板的数量已满设定数目N时，若下一个待测心拍与N个模板的波形相关系数都小于等于设定的门限，则对模板进行合并或删除处理，包括 计算获得心拍数最多的模板外的其他N-I个模板之间的相关系数，找出最大相关系数；若最大相关系数大于等于设定的第二门限，则将该最大相关系数对应的两个模板进行合并，否则找出N-I个模板中心拍的数量最少的模板进行删除； 将新的待测心拍列为模板。4.根据权利要求I或2所述的心拍波形模板生成方法，其特征在于所述方法还包括 当新的待测心拍波形聚类到相应模板后，还包括将原来的模板的波形的7/8加上待测心拍的波形的1/8，组成新的模板的波形。5.—种心拍波形模板生成模块,其特征在于,包括 模板单元，共有N个模板，用于存储N个不同类型的心拍波形； 模板聚类单元，用于先将第一个待测心拍的波形放入到第一模板中，将第二个待测心拍的波形与所述第一模板中的心拍的波形进行比较，计算相关系数，判断所述相关系数是否大于设定的第一门限，若是，将所述第二个待测心拍聚为第一模板类，若否，则聚为第二模板类；再将第三个待测心拍的波形与所述第一模板中的心拍的波形进行比较，计算相关系数，判断所述相关系数是否大于设定的第一门限，若是，将所述第三个待测心拍聚为第一模板类，若否，则再与所述第二模板中的心拍的波形进行比较，计算相关系数，判断所述相关系数是否大于设定的第一门限，若是，则聚为第二模板类，若否，则聚为第三模板类；以此类推，依次将M个待测心拍的波形分别放入与它相关的N个模板类，其中N〈M ； 判断单元，将所述第一模板类至所述第N模板类中获得心拍数最多的一类作为正常模板。6.一种室性早搏检测处理方法，其特征在于，包括 对输入的心电图信号进行预处理，获得预处理后的信号； 从所述预处理后的信号中提取待测心拍的特征参数，所述特征参数包括QRS波的宽度、当前RR间期及关联的平均RR间期； 从所述预处理后的信号中获取待测心拍的波形，计算待测心拍的波形与权利要求I至4任意一项所述的心拍波形模板生成方法获得的模板的波形的相关系数； 根据待测心拍的波形与所述模板的波形的相关系数是否小于设定门限，并且QRS波的宽度、当前RR间期及关联的平...

【专利技术属性】
技术研发人员：张焱，李德东，邹健，洪洁新，
申请(专利权)人：深圳市邦健电子有限公司，
类型：发明
国别省市：