[发明专利]一种心电信号实时心率检测方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及生物医学工程技术领域，特别涉及一种心电信号实时心率检测方法及系统。

背景技术

心率是表明身体运动和机能的重要指标，也是心电信号所提供的最基本信息。目前对心率检测的方法大多采用检测心电信号中R波的位置，计算RR间隔，然后通过相应的公式计算得到心率，但由于采集过程中噪声的干扰以及一些疾病本身R波位置不明显，心率检测方法仍有待提高，一些复杂的算法虽然能比较精确的检测R波，但所需时间较长，实时性不好，影响其在临床上的使用。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术心电信号心率检测中噪声的干扰，以及不能满足检测过程实时性的要求，提供一种心电信号实时心率检测方法及系统，在较大精确度检测心率的同时满足实时性的要求。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是，提供一种心电信号实时心率检测方法，所述方法包括如下步骤：

S1、将接收到的模拟心电信号转化为数字心电信号；

S2、对所述数字心电信号中的导联II信号进行预处理；

S3、根据预处理后的导联II信号检测得到当前的RR间隔；

S4、根据所述检测得到的RR间隔计算心率；

S5、输出计算得到的心率。

在本发明所述的心电信号实时心率检测方法中，所述步骤S2包括：

S21、对所述数字心电信号中的导联II信号先后进行低通滤波和高通滤波；

S22、对滤波处理后的导联II信号进行差分处理；

S23、对差分处理后的导联II信号进行平方处理；

S24、对平方处理后的导联II信号进行移动平均处理。

在本发明所述的心电信号实时心率检测方法中，所述步骤S3包括：

S31、对所述步骤S2中进行预处理后的导联II信号的参数进行初始化，所述参数包括所述步骤S2中进行预处理后的导联II信号的最大波峰值、信号峰值、噪声峰值、初始化RR间隔、处理信号的前一个峰值；

S32、获取所述预处理后的导联II信号的极大值点，并进一步根据所述极大值点确定所述预处理后的导联II信号的峰值，再将所述峰值与第一阈值比较确定所述预处理后的导联II信号的R波斜率产生的峰值；所述第一阈值根据所述最大波峰值、信号峰值、噪声峰值确定；

S33、根据获取到的R波斜率产生的峰值确定当前的RR间隔并输出。

在本发明所述的心电信号实时心率检测方法中，所述步骤S32包括：

S321、确定所述预处理后的导联II信号的极大值点；

S322、若信号在所述极大值点后能够衰减到所述极大值的一半及以下，则确定该极大值为所述处理后的导联II信号的一个峰值。

在本发明所述的心电信号实时心率检测方法中，所述步骤S33包括：

S331、判断所述峰值是否大于第一阈值；

S332、若所述峰值大于第一阈值，则所述峰值为R波斜率产生的峰值，将所述峰值位置减去前一次峰值位置得到当前的RR间隔并根据所述峰值重新计算并更新所述信号峰值、第一阈值；

S333、若所述峰值不大于第一阈值，但所述峰值与前一次峰值位置的间隔大于初始化RR间隔的预定倍数，则更新所述步骤S331中的第一阈值为第二阈值，并跳转至所述步骤S32；所述第二阈值为所述步骤S331中第一阈值的一半；

S334、若所述峰值不大于第一阈值，且所述峰值与前一次峰值位置的间隔不大于初始化RR间隔的预定倍数，则所述峰值为噪声峰值，根据所述噪声峰值重新计算并更新所述噪声峰值、第一阈值和第二阈值。

相应地，本发明还提供了一种心电信号实时心率检测系统，所述心电信号实时心率检测系统包括：

用于接收模拟心电信号的输入装置；

与所述输入装置相连的，用于将所述模拟心电信号转换为数字心电信号的A/D转换器；

与所述A/D转换器相连的，用于对所述数字心电信号中的导联II信号进行预处理的预处理模块；

与所述预处理模块相连的，用于将预处理后的信号进行R波检测以获取当前的RR间隔的R波检测模块；

与所述R波检测模块相连的，用于根据检测得到的RR间隔计算心率的计算模块；

与所述计算模块相连的，用于输出计算得到的心率的输出模块。