[发明专利]用于测量心率变异性的方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于测量心率变异性(HRV)的系统和方法。

背景技术

人的心跳速率由神经体液机制提供的反馈环控制，所述反馈环的基本组成部分是自主神经系统，即交感神经系统和副交感神经系统。在严重缺血性心脏病、充血性心脏衰竭、老化和糖尿病性神经病变时，心率变异性通常减小。在对极具猝死危险的患有严重缺血性心脏病和严重心脏衰竭的病人的早期鉴定中，减小的HRV被用作一个工具。

心电图仪(ECG)信号表明心肌中的电流。单一心跳的ECG信号可被分割为多个组成部分。P波表示在心房收缩之前通过心房的脉冲的传播。跟随其后的是反映心室收缩之前通过心室的脉冲的传播的QRS复合波。随着心室恢复而生成的电流在ECG中作为T波出现。连续R峰值之间的时间(称作RR间隔)通常被用作心率测量的基础，因为R峰值相对容易检测。

庞加莱图是当前RR间隔相对于前一RR间隔所绘制的散点图，即序列中的第i个RR间隔RR_i被绘制作为序列的前一RR间隔RR_i-1的函数。因此，庞加莱图是由(RR_i，RR_i-1)形式的点组成。庞加莱图是基于如下的观察结果，即心跳的长度显著地由前一心跳的长度决定。当RR间隔随时间的变化小时，所述图将主要由相对稠密的点簇组成。当RR间隔中的变化显著时，图中的点将分散。因而，庞加莱图提供RR数据的图形化表示，这便于HRV的估计。

庞加莱图被推广为称作“滞后m的庞加莱图”，其中RR_i被绘制作为RR_i-m的函数，其中m可以是大于1的任意整数。已经观察到，一个心跳的长度可影响多个随后的心跳。

Levitan等人的美国专利No.6,731,974描述了通过为庞加莱图中的每一点分配单位质量来测量心率变异性，并且计算所述图的两个轴线的四级矩的乘积。

Meier等人的美国专利No.6,532,382公开了通过测量表示心率变异性的离散测量值来从ECG信号计算心率变异性，以及估计所述测量值的傅里叶变换。

发明内容

本发明提供一种通过分析个体的ECG信号来诊断个体的心脏疾病的系统和方法。从ECG信号中提取心跳持续时间的序列HB_i，其中HB_i是所述序列中第i次心跳的持续时间。例如，HB_i可被获得作为ECG中的第i个RR间隔。根据本发明，构造两个滞后的心跳持续时间的序列，即(HB_i，HB_i-m)和(HB_i，HB_i-n)，其中m和n是两个不同的正整数。基于对两个序列的分析来计算一个或多个参数。然后在涉及这些参数的计算中计算诊断参数。然后将诊断参数与预定阈值相比较，并且基于所述比较来做出对个体的诊断。