一种心电检测方法及检测仪的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种心电检测方法及检测仪。一种心电检测方法包括获取被测者的心电信号。提取获取到的心电信号的特征参数。将提取到的特征参数与模板库内预设模板中标准心电信号参数进行匹配。判断提取到的特征参数与模板库内预设模板中标准心电信号参数是否匹配成功。若是，启动可信度计算；若否，将获取到的心电信号作为新的预设模板更新到模板库中。避免了传统心电检测仪由于无法判断心电信号的可信度，而导致医生无法作出有效诊疗判断，严重时甚至出现错误判断的问题。
【专利说明】—种心电检测方法及检测仪
【技术领域】
[0001]本发明涉及医疗电子器械领域，且特别涉及一种心电检测方法及检测仪。
【背景技术】
[0002]绝大多数的心血管疾病中都与心律失常有关。对于心律失常的诊断，医院里常见方式就是利用心电图机或者holter系统。
[0003]心电图机能准确记录短时间内的心电波形，但由于心脏发病的不确定性，该方式明显具有较大局限，很可能无法测量出异常波形。而holter系统可连续记录下病人长时间(约24小时)佩戴子机时的动态心电信息，然后通过网络传输或由病人直接拿到医院主机系统完成分析。然而该方式的实时性差，子机部分仅能记录或传输，没有分析功能，对病人没有实际意义；而功能强大的主机分析系统，价格昂贵，普通人很难负担。
[0004]目前 针对病人个人的、具有心电检测、分析功能的产品不多，它们使得患者能方便地监测心电波形并存储心电数据，满足了个人心电监测的需要。但是以上产品也存在一些不足之处。为方便测量，以上心电仪并不采用传统通过粘贴心电电极或用心电夹的方法；而是采用测量者主动将手部或胸腹部等部位的皮肤紧贴心电仪表面的金属电极。实际测量中，如果手部将金属电极握得太紧或者胸腹部皮肤贴着金属电极太紧，相应肌肉将进入紧张状态，就会产生极大的肌电干扰并叠加到心电波形上。反之，如果握得较松或接触皮肤接触电极较松，则接触阻抗变大大。此外人体的抖动也就会带来极大的干扰，而干扰一大，极有可能出现心电检测错误和心律失常的误判断。
[0005]医生或有经验的使用者在测量时可以根据心电仪显示屏上的心电波形好坏来调整人体与金属电极接触程度，因而这部分使用者检测效果一般相对较好。然而，绝大多数使用者并不了解各种实际心电波形的具体涵义，从而无法进行相关姿势和按压力度的调整，测量时极有可能会出现较大程度的干扰而导致心电检测错误和心律失常的误判。另外，有时候即使干扰幅度并不算很大，但由于刚好出现在心电检测的特征点附近，也仍然会严重影响到心电仪的检测判断，给出错误的结果，此时甚至无法仅根据液晶屏显示的波形来判断信号的好坏。
[0006]虽然心电仪还可以将测量过程中的心电数据存储下来求助于医生。但如果保存下来的心电数据受到了较大的干扰或者虽然干扰幅度不大但心电的特征点附近却受到了影响，医生也会因无法根据这些“受污染”的信号而做出有效判断，从而失去诊断的依据。心电自动分析检测可能出错出现误报，而且存储的下来数据还不知道是否可以用于医生诊断，这在很大程度上降低了该类产品的实用价值。
【发明内容】
[0007]本发明为了克服现有心电检测仪无法判断检测到的心电信号的质量的问题，提供一种心电检测方法及检测仪。该心电检测方法及检测仪在完成通常的心电测量功能的同时，还同步测量整个过程中皮肤接触阻抗的大小，并根据测量过程中心电信号的质量好坏、以及心电检测、判断受到的干扰影响程度的大小进行检测，并给出该次心电检测结果的可信程度提示，即可信度。使用者可以根据可信度的大小来判断该次心电检测结果或者该段时间内存储的心电监测数据是否可信，是否可以提供给医生作为诊疗的依据。因此本发明与现有的心电产品相比较，可以避免现有产品一些缺点，如经常会因为干扰大导致诊断出错，而使用者却不知道，从而降低了对仪器信任的情况发生。也可据此判断保存下来的心电数据是否能提供给医生作为诊疗的依据，若不行则等到可信度值高的心电数据为止。
[0008]为了实现上述目的，本发明提供一种心电检测方法，包括:获取被测者的心电信号。提取获取到的心电信号的特征参数。将提取到的特征参数与模板库内预设模板中标准心电信号参数进行匹配。判断提取到的特征参数与模板库内预设模板中标准心电信号参数是否匹配成功。若是，启动可信度计算；若否，将获取到的心电信号作为新的预设模板更新到模板库中。
[0009]上述心一种电检测方法，其中，将提取到的特征参数与模板库内预设模板中标准心电信号参数进行匹配的步骤包括:计算提取到的特征参数与预设模板中标准心电信号参数间的相关系数，以相关系数最大且超过设定阈值所对应的模板作为匹配模板。
[0010]上述一种心电检测方法，其中，模板库包括当前模板库和替补模板库，提取到的特征参数首先与当前模板库中的预设模板进行匹配，若匹配的模板不在当前模板库中，再与替补模板库中的预设模板进行匹配。
[0011]上述一种心电检测方法，其中，心电检测方法还包括获取心电测量电极与被测者的体表间的接触阻抗。当检测结果表征获取的接触阻抗稳定且位于期望接触阻抗阈值内时，将提取到的特征参数与模板库内预设模板中标准心电信号参数进行匹配。
[0012]与上述心电检测方法相对应的，本发明还提供一种心电检测仪，包括至少两个心电测量电极、特征参数提取器、模板存储器、控制器以及数据处理器。其中，心电测量电极用于获取被测者的心电信号。 特征参数提取器电信连接心电测量电极，用于提取获取到的心电信号的特征参数。模板存储器用于存储预设模板，预设模板用于存储标准心电信号参数。控制器分别电性连接特征参数提取器和模板存储器，将提取到的特征参数与模板存储器内预设模板中标准心电信号参数进行匹配，并判断是否匹配成功，若是，发送控制信号至数据处理器；若否，发送控制信号至模板存储器，将获取到的心电信号作为新的预设模板更新到模板存储器中。数据处理器电性连接控制器，接收控制器发出的控制信号，并进行可信度计笪
[0013]上述一种心电检测仪，其中，心电检测仪还包括阻抗监测器，阻抗监测器电性连接控制器，用于获取心电测量电极与被测者的体表间的接触阻抗。
[0014]上述一种心电检测仪，其中，阻抗监测器包括数量与心电测量电极相等的阻抗测量电极以及阻抗控制单元。
[0015]上述一种心电检测仪，其中，阻抗测量电极接近设置于心电测量电极，使得被测者的检测部位可同时接触心电测量电极和阻抗测量电极。
[0016]上述一种心电检测仪，其中，阻抗控制单元为一比较电路，比较器的一输入端电性连接阻抗测量电极，另一输入端电性连接由可变电阻组成的阈值设定器，输出端电性连接控制器。
[0017]上述一种心电检测仪，其中，模板存储器包括用于存储当前模板的当前模板存储器和用于存储替补模板的替补模板存储器。
[0018]综上所述，本发明与现有技术相比具有以下优点:本发明提供的心电检测方法及检测仪，通过提取获取到的心电信号的特征参数，并将其与模板库中的预设模板中标准心电信号参数进行匹配，寻找匹配模板，以匹配模板作为基准计算检测到的心电信号的可信度。使用者可以根据可信度的大小来判断该次心电检测结果是否可以提供给医生作为诊疗的依据。避免了传统心电检测仪由于无法判断心电信号的可信度，而导致医生无法作出有效诊疗判断，严重时甚至出现错误判断的问题。进一步的，当模板库中无法找到匹配模板时，控制器将检测到的心电信号作为新的预设模板更新到模板库中，实现模板的自适应更新。
[0019]此外，在进行模板匹配过程中，采用相关系数法作为模板匹配相似程度的衡量标准。以设定阈值作为匹配基准，并以相关系数最大且超过设定阈值所对应的模板作为匹配模板，提高匹配精度，为可信度值计算提供精确的参考基准。通过设置模板库包括当前模板库和替补模板库，由于模板库的模板数目巨大，进行模板匹配时会消耗大量的计算时间。因此，采用优先与当前模板库内的常用模板进行匹配，大大减小模板匹配所占用的时间，提高检测效率，改善产品性能，可以较好的满足用户需要。进一步的，增加接触阻抗的测量，用接触阻抗是否稳定以及是否位于期望值内来表征该次检测中心电测量电极与被测者表皮间的接触良好度，避免了由于心电测量电极和被测者的体表之间的不良接触而引起的可信度低的检测，减少影响可信度低的因素，提高检测的可信度。将阻抗测量电极接近设置于心电测量电极，被测者的检测部位可同时接触心电测量电极和阻抗测量电极，提高阻抗测量电极的测量精度。
[0020]为让本发明的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合附图，作详细说 明如下。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1所示为本发明实施例一提供的心电检测方法的流程图。
[0022]图2所示为本发明实施例一提供的心电检测仪的电路原理框图。
[0023]图3所示为本发明实施例一提供的心电检测仪的结构示意图。
[0024]图4所示为本发明提供的心电检测仪的使用方式示意图。
[0025]图5所示为本发明实施例二提供的心电检测仪的电路原理框图。
[0026]图6所示为本发明实施例二提供的补偿模块的电路图。
【具体实施方式】
[0027]实施例一
[0028]图1所示为本发明实施例一提供的心电检测方法的流程图。图2所示为本发明实施例一提供的心电检测仪的电路原理框图。图3所示为本发明实施例一提供的心电检测仪的示意图。图4所示为本发明提供的心电检测仪的使用方式示意图。请一并参阅图1至图4。
[0029]心电检测方法的基本过程为:获取被测者的心电信号(如步骤S101)，并提取获取到的心电信号的特征参数(如步骤S102)。将提取到的特征参数与模板库中的预设模板中标准心电信号参数进行匹配(如步骤S103)。然后，判断匹配是否成功，若是，以匹配模板作为基准，计算检测到的心电信号的可信度(如步骤S104~S105);若否，将获取到的心电信号作为新的预设模板更新到模板库中(如步骤S106)。模板库更新后输出提示信息，提醒用户需重新检测(如步骤S111)。直到计算出可信度值为止。可信度计算完成后，进行可信度值以及相关的心电检测信息的输出显示(如步骤S110)。以下进一步结合图1，对本实施例中的心电检测方法作进一步描述。
[0030]该方法始于步骤S101，该步骤用以获取被测者的心电信号。这里指的获取是通过设置与用户体表接触的至少两个心电测量电极1，两个心电测量电极I构成差动输入，消除共模干扰，提高检测精度。
[0031]由于一个正常的心电信号主要由P波、QRS波以及T波组成。相应的就有P、Q、R、
S、T等心电特征点。步骤S102中，采用特征参数提取器2实现P、Q、R、S等特征点处的特征参数的提取。
[0032]步骤S103，该步骤用于选择匹配模板。如何来实现匹配模板的选择是通过计算提取到的特征参数与模板库中预设模板中标准心电信号参数间的相关系数，并将该相关系数与设定阈值进行比较，以相关系数最大且超过设定阈值所对应的模板为匹配模板。具体而言，例如T表示检测到的心电信号中QRS波中R波点处的信号值，而S为模板库内，某一预设模板中相应的R波点处的参数，则它们之间的相关系数为:
【权利要求】
1.一种心电检测方法，其特征在于，包括: 获取被测者的心电信号； 提取获取到的心电信号的特征参数； 将提取到的特征参数与模板库内预设模板中标准心电信号参数进行匹配； 判断提取到的特征参数与模板库内预设模板中标准心电信号参数是否匹配成功，若是，启动可信度计算；若否，将获取到的心电信号作为新的预设模板更新到模板库中。
2.根据权利要求1所述的一种心电检测方法，其特征在于:所述将提取到的特征参数与模板库内预设模板中标准心电信号参数进行匹配的步骤包括:计算提取到的特征参数与预设模板中标准心电信号参数间的相关系数，相关系数最大且超过设定阈值所对应的模板作为匹配模板。
3.根据权利要求1所述的一种心电检测方法，其特征在于:所述模板库包括当前模板库和替补模板库，提取到的特征参数首先与所述当前模板库中的预设模板进行匹配，若匹配的模板不在当前模板库中，再与所述替补模板库中的预设模板进行匹配。
4.根据权利要求1所述的一种心电检测方法，其特征在于:心电检测方法还包括获取心电测量电极与被测者的体表间的接触阻抗，当检测结果表征获取的接触阻抗稳定且位于期望接触阻抗阈值内时，将提取到的特征参数与模板库内预设模板中标准心电信号参数进行匹配。
5.—种心电检测仪,其特征在于,包括: 至少两个心电测量电极，用于获取被测者的心电信号； 特征参数提取器，用于提取获取到的心电信号的特征参数； 模板存储器，用于存储预设模板，所述预设模板用于存储标准心电信号参数； 控制器，分别电性连接所述特征参数提取器和模板存储器，将提取到的特征参数与模板存储器内预设模板中 标准心电信号参数进行匹配，并判断是否匹配成功，若是，发送控制信号至数据处理器；若否，发送控制信号至模板存储器，将获取到的心电信号作为新的预设模板更新到模板存储器中； 数据处理器，电性连接所述控制器，接收所述控制器发出的控制信号，并进行可信度计笪
ο
6.根据权利要求5所述的一种心电检测仪，其特征在于，所述心电检测仪还包括阻抗监测器，所述阻抗监测器电性连接所述控制器，用于获取所述心电测量电极与被测者的体表间的接触阻抗。
7.根据权利要求6所述的一种心电检测仪，其特征在于，所述阻抗监测器包括数量与所述心电测量电极相等的阻抗测量电极以及阻抗控制单元。
8.根据权利要求7所述的一种心电检测仪，其特征在于，所述阻抗测量电极接近设置于所述心电测量电极，使得被测者的检测部位可同时接触所述心电测量电极和所述阻抗测量电极。
9.根据权利要求7所述的一种心电检测仪，其特征在于，所述阻抗控制单元为一比较电路，比较器的一输入端电性连接所述阻抗测量电极，另一输入端电性连接由可变电阻组成的阈值设定器，输出端电性连接所述控制器。
10.根据权利要求1所述的一种心电检测仪，其特征在于，所述模板存储器包括用于存储当前模板的当前模板存储器和用于存储替补模板的替补模板存储器。
【文档编号】A61B5/0402GK103800003SQ201410026817
【公开日】2014年5月21日 申请日期:2014年1月21日 优先权日:2014年1月21日
【发明者】洪明 申请人:杭州电子科技大学