[发明专利]测量生理信号质量的装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于患者监测的系统及方法，更具体地说，涉及获取生理信号的质量测量值以便用于确定和监测至少一个患者参数的系统及方法。

背景技术

当向患者提供健康护理时，常常重要的是监测与患者相关的至少一种患者参数。为了做到这一点，将至少一个传感器与患者连接，以便用在感测提供给至少一种患者监测设备以及由该监测设备解释的生理信号中。感测的生理信号用在确定至少一个患者参数中。质量差的感测信号负面地影响患者监测设备确定所希望的患者参数的能力，潜在地导致不精确的患者参数数据值。不精确的患者参数数据在最好情况下，也可能降低将健康护理提供给患者的效率和能力，而在最坏情况下，可能导致对患者的伤害。因此，需要提供测量用于确定至少一个患者参数的生理信号的质量的系统及方法。

感测生理信号的一个例子是代表一系列心跳的心电图（ECG）信号。在患者监测中质量差的ECG数据给精确解释带来挑战。最近，将多条ECG导联作为输入用于实时检测心律不齐的多导算法已经司空见惯了。多导算法中的关键组成部分是确定与患者连接的哪些ECG导联应该作为输入包括进来以及随后通过ECG监测仪来处理。当使用质量低劣的导联时，将降低该算法的性能，导致不精确患者参数数据。因此，最好是开发出测量从与患者连接的各自导联中导出的ECG信号的质量，以识别和选择哪些导联用在确定患者的ECG数据中的方法。

目前基于ECG监测的临床经验已经表明，如果从与患者相连传感器中导出的输入信号是无噪声的，则可以达到最佳性能，因为噪声是如上所述的多导算法的性能下降的主要来源。出现在ECG中的噪声可能由生理或非生理源引起。最常见噪声可能由骨骼肌肉震颤、电干扰和电极运动引起。在监视期间无法识别由噪声引起的输入信号中的假象并使其最小可能导致心率和心律不齐的不正确检测，从而导致误报警和不必要临床干预。

不变的是，对ECG输入信号中的噪声存在的估计将导致ECG算法丢弃部分或所有ECG信号。另一种情况是，噪声估计可能导致继续对感测数据作进一步分析以便考虑存在于ECG中的噪声的幅度。存在几种检测各种噪声的技术（大多数只用于高频噪声、基线漂移和低频噪声）。目前检测和/或量化ECG信号中的复合噪声的方法需要精确QRS检测各条导联或一条组合导联。例如，量化每条导联的信号质量的经典方法代表基于模板（对准平均信号）或模型（KLT函数、小波等）的ECG信号（QRS，P，T）形态学，并定义信号与作为ECG中的底层噪声的表示之间的差异。在噪声定义中还存在使用将T-P间隔平均功率除以QRS平均功率的噪声指数提出的一些变种。

但是，与目前ECG处理相关的缺点是，由于不能区分所希望的信号数据和噪声，所以如果ECG信号差，则未必可达到可靠的QRS检测。因此，最好是测量ECG信号质量和确定用在从一组导联中选择不同导联的加权因子，以便对特定患者进行精确QRS检测。按照本发明的原理的系统克服了已知系统的缺陷。

发明内容

在一个实施例中，提供了一种确定从与患者连接的至少一个传感器导出的代表重复现象的输入信号的信号质量的装置。检测器接收输入信号并从输入信号中确定代表重复现象的数据以便用于确定至少一个患者参数。将测量值处理器与该检测器电耦合，该测量值处理器通过识别重复现象数据的至少一种特征、将第一组所确定重复现象数据的至少一种特征与第二组所确定重复现象数据的该至少一种特征相比较以确定特征变化性值以及使用该特征变化性值来确定代表输入信号的质量的稳定性值来确定第一信号质量值。

在另一个实施例中，提供了一种确定从与患者连接的至少一个传感器导出的代表重复现象的输入信号的信号质量的方法。该方法包括通过检测器接收输入信号并从输入信号中确定代表重复现象的数据以便用于确定至少一个患者参数。将测量值处理器与该检测器电耦合，该测量值处理器通过识别重复现象数据的至少一种特征、将第一组所确定重复现象数据的至少一种特征与第二组所确定重复现象数据的该至少一种特征相比较以确定特征变化性值以及使用该特征变化性值来确定代表输入信号的质量的稳定性值来确定第一信号质量值。

附图说明

图1是详述按照本发明的原理确定用与多导联QRS检测的信号质量测量值的示范性过程的图形；

图2是包括按照本发明的原理的信号质量测量系统的第一实施例的ECG监测仪的方框图；

图3是详述按照本发明的原理的信号质量测量系统的第一实施例的操作的流程图；

图4是示出按照本发明的QRS复合波的不同特征的示范性ECG波形；