[发明专利]心电信号分析处理装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及医用设备和方法，尤其涉及一种用于人体或孕妇的心电信号分 析处理装置及方法。

背景技术

从人体皮肤表面记录心电信号的方法广泛用于临床心功能测量和监护领 域，其幅值在毫伏至微伏范围，其主要频率在0.5-75Hz范围。由于心电信号 的记录中往往混有其他信号成分，如肌肉电活动等，因此，需要将记录中的心 电信号进行处理，将非心电信号部分减少或去除。目前，现有技术中各种心电 图机和心电监护仪等心电信号记录设备普遍采用带通滤波方法来减少或去除记 录中的非心电信号，即使用高通滤波器将较低的频率成分减少或去除、使用低 通滤波器将较高的频率成分减少或去除。这种方法对于低于0.5Hz的胃电活动、 以及高于100Hz的脉冲放电等不同于心电频率范围的非心电信号成分能有效减 少或去除，但是对于频率成分在20-75Hz范围、与心电信号频率成分重叠的肌 肉电活动信号来说则没有明显的减少效果。因此，目前各种心电图机和心电监 护仪等心电信号记录设备均存在心电信号易被处于相同频率范围的其他电信号 干扰，导致心电信号记录显示不清晰、P-QRS-T波群测量不准确等问题。

此外，随着生活水平的提高及优生优育知识的普及，人们越来越重视妊娠 期的胎儿健康状态，对孕妇和胎儿的心电进行持续和有效的监测是临床上保证 母体和胎儿平安渡过妊娠期的需要。临床证明胎儿窘迫是造成新生儿死亡和残 疾的最主要的原因，而胎儿心电异常变化是“胎儿宫内窘迫症”的早期表现， 因此，如能有效地监测到胎儿心电P-QRS-T波群的改变是保证优生优育的必 要措施。目前能够直接记录胎儿心电信号的方法是通过子宫口将记录电极放置 在胎儿头皮来获得胎儿心电信号，这种侵入式方法只能用于临产前宫口已开的 胎儿监护，并且在产道口操作影响自然分娩过程。

发明内容

本发明的目的在于解决上述现有技术中存在的问题，提出一种心电信号分 析处理装置及方法。本发明可以用于普通人群的心脏监测，也可以用于孕妇胎 儿的心电监测，由于排除了具有相同频率成分的非心电信号干扰，准确性很高。

本发明采取的技术方案是设计一种心电信号分析处理装置，包括：

一对放置在人体皮肤上的心电记录电极，用于获取心电信号；

一阻抗变换器，其输入端经高频阻尼器与所述心电记录电极的输出端耦接， 用于将高阻抗模拟信号转换成低阻抗模拟信号；

一与阻抗变换器连接的放大器，用于将低阻抗模拟信号放大；

一模数转换器，用于对放大后的模拟信号进行采样并转换成数字信号；

一心电信号分析处理单元，用于对转换成数字信号的心电数据进行分析处 理；

和一用于输出心电信号的输出装置；

其中，所述的心电信号分析处理单元包括：P-QRS-T波群判别模块和P-QRS-T 波群提取模块，用于对人体心电信号进行判断、提取，然后发送至显示器显示。

在本发明的一个实施例中，所述的P-QRS-T波群判别模块包括：母体P-QRS-T 波群判别模块和胎儿P-QRS-T波群判别模块；所述的P-QRS-T波群提取模块包 括母体P-QRS-T波群提取模块和胎儿P-QRS-T波群提取模块，用于对母体和胎 儿的心电信号进行分类处理。

所述的心电信号分析处理单元还包括心电信号重构模块，用于将提取后的 P-QRS-T波群以与原始P-QRS-T波群时刻相同的方式重新构成连续的心电信号记 录，以滤除其他干扰。重构P-QRS-T波群的延迟时间不大于提取记录时间之后 10秒钟。

本发明还提出一种心电信号的分析处理方法，包括以下步骤：

a用一对心电记录电极从人体体表获取人体心电信号；

b通过阻抗变换器将获取的高阻抗模拟心电信号转换为低阻抗模拟信号；

c通过放大器将低阻抗模拟信号放大；

d通过模数转换器对模拟信号进行采样形成数字化数据；

e通过信号分析处理单元对心电记录数据进行分析和处理，所述的分析处理 包括先对转换成数字信号的P-QRS-T波群进行位置判断，然后再对P-QRS-T波 群进行提取；

f通过输出装置将提取的P-QRS-T波群进行输出。