专利名称：基于心电特征点的心电数据存储方法
技术领域：
本发明涉及一种基于心电特征点的心电数据存储方法，属于医学信息处理领域。
背景技术：
心脏疾病正在严重威胁人类的健康，心电图(ECG)是分析和诊断心脏疾病最为重要的信息来源，而心电图包含庞大的数据量，为了有效的进行心电数据库的构建、分类检索以及心电数据的远程传输，心电数据的压缩技术显得越来越重要。目前的压缩方法大致可分为时域上直接压缩、采用某种变换域和构建分类特征模板三种方法。其中构建特征模板方法充分利用了心电信号为一准周期信号的特点，对心电信号进行分析后建模分类，具备较好的性能，已经成为近些年来心电数据压缩研究的重点。
发明内容
本发明的目的是为了解决心电数据的压缩存储问题，提出一种通过心电特征点来预测心电数据，对预测结果和实际结果进行比较，然后用字典库修正并压缩存储的心电数据存储方法。按照本发明提供的技术方案，所述基于心电特征点的心电数据存储方法，通过心电的特征点来构造预测函数对心电信息进行预测，构造一个修正字典库来对预测值和实际值的误差进行修正并存储；所述预测函数如下对于给定的一个心搏周期，其各个采样点依次为[(t1; V1)，(t2，V2).. (tn，vn)]
表示该点的采样时间，Vi表示该点的采样电压，η为心搏采样长度，i = 1,2,..., n，其中包含的特征点分别命名为P波起点[Ttl, V0]，P波峰值点[T1, V1]，P波终点[T2，V2]，QRS波起点[T3，V3]，Q 点[T4，V4]，R 点[T5，V5]，S 点[T6，V6]，QRS 波终点[T7，V7]，T 波起点[T8，V8]， T波峰值点[T9, V9]，T波终点[T10, V10]，心搏终点[T11, V11]；则预测函数P :P[t] = Pbase [t]+Pseg[t]；--------式 A其中，采样时间 =、， 2，...， η，ΡΜ为t点预测值，PbasJt]为基线预测函数， Pseg[t]为特征波形预测函数；Pbase[t] = A+k*t t e [T0, T11].. · · ο
权利要求
1. 一种基于心电特征点的心电数据存储方法，其特征是，通过心电的特征点来构造预测函数对心电信息进行预测，构造一个修正字典库来对预测值和实际值的误差进行修正并存储；所述预测函数如下对于给定的一个心搏周期，其各个采样点依次为[α1;νι)，α2, V2).. αη，vn)i Α表示该点的采样时间，Vi表示该点的采样电压，η为心搏采样长度，i = 1,2, ...，n，其中包含的特征点分别命名为P波起点[Ttl, V0]，P波峰值点[T1, V1]，P波终点[T2，V2]，QRS波起点 [T3, V3]，Q 点[T4，V4]，R 点[T5，V5]，S 点[T6，V6]，QRS 波终点[T7，V7]，T 波起点[T8，V8]，T 波峰值点[T9, V9]，T波终点[T10, V10]，心搏终点[T11, V11]； 则预测函数 P:P[t] = Pbase[t]+Pseg[t]；--------式 A其中，采样时间t = ti;t2,.. .，tn，P[t]为t点预测值，PbasJt]为基线预测函数，P_[t]为特征波形预测函数；
2.如权利要求1所述基于心电特征点的心电数据存储方法，其特征是根据每一心搏的特征点来计算出预测函数中的系数。
3.如权利要求2所述基于心电特征点的心电数据存储方法，其特征是通过对一心搏的各采样点用预测函数进行逐步迭代，获取预测数据值。
4.如权利要求3所述基于心电特征点的心电数据存储方法，其特征是对于每一个心搏通过预测函数依次计算出预测值与实际采样值之间的误差，从字典库中寻找与误差最为匹配的值，将其位置作为存储值，并将这些值连同预测函数系数、特征点、心搏编号一起压缩存储。
5.如权利要求4所述基于心电特征点的心电数据存储方法，其特征是如未在字典中找到相匹配的值，此时不采用字典位置来表示，而采用实际的差值来存储，并给予标记，以保证对这种异常数据的完整恢复。
6.如权利要求1所述基于心电特征点的心电数据存储方法，其特征是式0中的系数 A、k 由特征点[T0, V0]、[T2, V2]、[T3, V3]、[T10, V10]、[T11, V11]通过最小二乘法直线拟合而得；式1、2为P波预测，其中B1=V0"Pbase [T(|]A1=V1-V0，A2 =V1-V2&=0.5* 31/(T1-T0), k2 = 0. 5* π / (T2-T1)当不存在P波时则令T2 = T1 = T0, Y2 = Y1= V0, no;式4为Q波预测函数，当不存在Q波时，T3 = T4, V3 = V4 ；其系数B3 = V3-Pbase[T3], k3 = (V4-V3)/(T4-T3)；当不存在 Q 波时，T3 = T4, V3 = V4, k3 = O ；式5、6为QRS波群中主波预测函数，其中B4 — V4~Pbase [T4]A4 = V5-V4, A5 = V5-V6k4 = 0. 784/ (T5-T4)，k5 = O. 784/ (T6-T5)；式7为S波预测函数，当不存在S波时，T6 = T7, V6 = V7 ；其系数B6 = V6-Pbase[T6], k6 = (V7-V6)/(T7-T6)；当不存在 S 波时，T6 = T7, V6 = V7, k6 = O ；式8为QRS终点至T波起点预测函数，其系数B7 = V7-Pbase[T7], k7 = (V8-V7)/(T8-T7)；式9为T波预测函数，此函数通过T波的三个特征点[T8, V8]、[T9, V9]、[T10, V10]，其中 [T9, V9]为其极值点来拟合构成，能够求得系数A8、A9、A1(1、An，若不存在T波时，令1~8 = T9 = T10 = TujV8 = V9 = V10 = V110
全文摘要
本发明涉及一种基于心电特征点的心电数据压缩存储方法，通过预测函数来对心电波形进行预测并对其误差采用字典修正存储。首先根据心电的生理特性构造出预测函数并根据精度要求构造出一个字典库；其次由每个心搏的具体特征点信息来计算出预测函数中的系数，通过函数来预测各采样点的电压值，对预测值和实际值的误差，通过字典的方式来存储，即从字典中寻找一个最为匹配的值来表示误差，并将其在字典中的序号作为这个预测误差的存储值。最后对这些存储值进行编码压缩，同时保存其他一些有用的信息。由于在整个过程中的处理都限定在很小的误差范围内，信号的失真率很低，恢复的信号不影响分析，采用字典方法来编码存储也大大提高了压缩效率。
文档编号A61B5/0452GK102323977SQ20111017869
公开日2012年1月18日 申请日期2011年6月29日 优先权日2011年6月29日
发明者刘卫明 申请人:无锡市吉天通信科技有限公司