基于小波分析远程心电监护与预警系统及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及ECG生理信息采集与监测领域，特别是一种基于小波分析远程心电监护与预警系统及方法。
【背景技术】
[0002]心血管疾病是当前人类面临的一个严峻问题，这类疾病往往突发或急发，如果耽误了黄金的治疗期，将会对患者的生命造成威胁。因此，如今，越来越多的患者都有随时随地的监测、记录和分析心脏信号的需要。
[0003]心血管疾病及脑血管病变的疾病是老年人常见的健康疾病，而随着社会老龄化程度的加深，空巢老人越来越多，他们往往无法得到及时的照顾。对于患有心脏疾病的老年人来说，如何在第一时间得到监护和预警就变得相当重要了，相应而生的便是操作简单且实时监护的可携式监测系统。
[0004]同时，随着经济的发展，生活方式的改变，运动机会减少，饮食精致化，生活压力增加，心血管疾病及脑血管病变的疾病也慢慢扩散到中壮年人群，甚至在30几岁便已发病，往往造成家庭、公司及社会的巨大损失。因此，对于正常生活的中壮年人群，便易的心脏监测、记录和分析也是很有必要的。
[0005]当前的无线ECG生理信息采集系统，需要较为复杂的机械支撑体系，容易限制使用者的行动，也有采用电极固定采集系统，但由于使用黏性电极固定，长时间佩戴会产生不适感、皮肤过敏等不良症状。同时，传统的无线ECG生理信息采集系统，不具备终端智能系统，缺少人机交互模块，使用者需要具有一定的医疗知识才能很好的使用该设备。并且，传统的系统只能给出实时的ECG信号或者是近几年的技术，数据的分析需要依赖于大型的数据分析平台，再将数据分析结果传送回用户，不仅需要花费更多的时间，还不具备存储、分析和复杂信号处理，不能主动识别信号的特征点和特征值，更不能基于此给出初筛与预警?目息。
【发明内容】
[0006]有鉴于此，本发明的目的是提供一种基于小波分析远程心电监护与预警系统及方法，克服了传统心电图信号采集系统的不足，采用基于小波分析和超低功耗蓝牙技术的远程心电(ECG)监护与预警系统，随时随地对心脏信号进行监护与预警。
[0007]本发明采用以下方案实现:一种基于小波分析远程心电监护与预警系统，包括一无线心电信号采集装置、一移动终端以及一云存储平台；所述无线心电信号采集装置穿戴于使用者胸前，用以实时采集心电信号并将所述心电信号传输至所述移动终端；所述移动终端采用小波分析算法分析处理接收到的所述心电信号，并将处理后的心电信号上传至所述云存储平台，所述云存储平台用以存储使用者的个人信息及其心电信号与分析得到心电信号的波形特征。
[0008]进一步地，所述无线心电信号采集装置为一无线穿戴式心血管信号采集传感器，所述传感器包括心电信号采集贴片、心电信号模拟电路、数字处理电路、低功耗蓝牙发送电路以及可充电供电电路；所述心电信号采集贴片的输出端连接至所述心电信号模拟电路的输入端，所述心电信号模拟电路的输出端连接接至所述数字处理电路的输入端，所述数字处理电路的输出端连接至所述低功耗蓝牙发送电路，所述低功耗蓝牙发送电路将采集到的心电信号发送至所述的移动终端；所述心电信号采集贴片、心电信号模拟电路、数字处理电路以及低功耗蓝牙发送电路均与所述可充电供电电路相连。
[0009]进一步地，所述移动终端包括低功耗蓝牙接收电路、小波算法分析模块、应用程序客户端模块、数据存储模块、显示模块以及报警模块；所述低功耗蓝牙接收电路接收低功耗蓝牙发送电路发送的心电信号，所述低功耗蓝牙接收电路的输出端连接至所述的小波算法分析模块的输入端，所述小波算法分析模块用以将接收到的心电信号分析得到心电信号的波形特征，所述的小波算法分析模块的输出端连接至所述应用程序客户端模块以及数据存储模块，所述数据存储模块用以存储心电信号与分析得到心电信号的波形特征；所述应用程序客户端模块还与所述显示模块以及报警模块相连，所述显示模块用以显示心电信号与分析得到心电信号的波形特征，所述报警模块用以当使用者心电信号出现异常时发出报目ο
[0010]进一步地，所述无线穿戴式心血管信号采集传感器采用弹性绷带固定在使用者的胸部。
[0011]进一步地，所述可充电供电电路包括一锂电池，用以对所述心电信号采集贴片、心电信号模拟电路、数字处理电路以及低功耗蓝牙发送电路供电；所述锂电池为可充电电池。
[0012]进一步地，所述传感器还包括一陷波滤波器电路，用以滤掉50Hz的交流频率干扰。
[0013]进一步地，所述移动终端还包括一短信发送模块，将心电信号与分析得到心电信号的波形特征发送给使用者的家人与医院的医生。
[0014]进一步地，所述应用程序客户端模块用以控制所述显示模块显示心电信号与所述小波算法分析模块分析得到心电信号的波形特征，并当心电信号出现异常时控制所述报警模块发出报警；所述应用客户端模块还可用以建立使用者的个人账户，并设置个人信息。
[0015]较佳的，所述个人信息包括使用者的姓名、性别、年龄以及家庭地址。
[0016]进一步地，所述的移动终端为智能手机。
[0017]本发明还采用以下方法实现:一种基于小波分析远程心电监护与预警方法，包括以下步骤:
步骤S1:使用者将无线心电信号采集装置穿戴于胸前实时采集心电信号；
步骤S2:所述无线心电信号采集装置中的心电信号采集贴片将采集到的心电信号依次经模拟电路与数字处理电路传输至低耗蓝牙发送电路，所述低功耗蓝牙发送电路将采集到的心电信号发送至移动终端；
步骤S3:所述移动终端中的低功耗蓝牙接收电路接收所述低功耗蓝牙发送电路发送的心电信号，并将所述心电信号传输至小波算法分析模块进行分析处理；
步骤S4:所述小波分析算法模块对接收到的心电信号进行小波分析算法处理:检测心电信号的各个峰值点并计算各个间期的时间，得到所述心电信号的波形特征；所述小波分析算法模块将得到的心电信号的数据及其波形发送至应用程序客户端模块； 步骤S5:所述应用程序客户端模块建立使用者的个人账户，使用者可通过所述应用程序客户端模块控制显示模块显示经小波分析后得到的心电信号的数据及其波形；若使用者心电信号出现异常，则所述应用程序客户端模块控制报警模块发出报警；
步骤S6:所述应用程序客户端模块并将处理后的心电信号上传至所述云存储平台，所述云存储平台对使用者的个人信息及其心电信号与分析得到心电信号的波形特征进行汇总与存储。
[0018]综上所述，本发明构建一个结合心电信号采集和处理、网络服务、后端平台监控三重技术的随身电子与网络系统。一方面，本发明的ECG信号采集贴片，使用弹性绷带固定在使用者的胸部，对人体正常活动无任何影响，且不适感降低很多。另一方面，如今最普遍的可携式随身产品应属手机，本发明的移动终端中转站就是广为使用的手机，不仅便于携带更降低了设备的成本，让本系统可以服务更多的使用者。同时，在移动终端搭配应用程序客户端，显示心电信号与分析的数据，让使用者可以通过应用程序的简便界面轻松地管理个人账户。
[0019]本发明与现有技术相比，本发明采用基于小波分析和超低功耗蓝牙技术的远程心电(ECG)监护与预警系统，随时随地对心脏信号进行监护与预警；其中该系统中提供穿戴式的采集贴片，无论使用者是在工作、休闲还是在运动，都可以实时的采集到心电信号，再通过无线蓝牙技术将心电信号传输至移动终端；移动终端可保存心电信号，并利用设置在手机中的小波分析算法分析模块进行心脏疾病特征分析，在手机的应用程序客户端中显示心电信号与分析得到的数据，结