[发明专利]一种心率获取方法及心电信号的处理方法

说明书

技术领域

本发明技术方案涉及心电信号的信息处理，特别涉及一种心率获取方法及心电信号的处理方法。

背景技术

心电信号，也即ECG（ECG为electrocardiogram的缩写）信号，是心脏在每个心动周期中，由起搏点、心房、心室相继兴奋，伴随着生物电的变化，通过心电描记器从体表引出多种形式的电位变化的图形。当个体的心脏搏动时，电信号流过心脏，其可以通过连接到个体的皮肤上的适当装置被获取。典型和完整的心电信号包括被认为由P波、Q波、R波、S波和T波构成的完整波形，其中，Q波、R波和S波有时被共同成为形成“QRS波群”。一般而言，P波由心房的去极化产生，QRS波群由心室的去极化产生，T波有心室肌肉的再极化产生。检测所述心电信号的意义在于，能够通过所检测到的心电信号对各种心律失常、心室心房肥大、心肌梗死、心律失常、心肌缺血等病症进行检查。

通常，R波是整个心电信号波形中最显著的波，具有波形陡峭、幅度大、宽度窄、易于识别的特点。因此，个体的心率可以通过对单位时间内ECG信号的R波个数进行检测而被确定。

心率是指心脏跳动的频率，可用于衡量心脏每分钟跳动的次数。检测心率的微小变化对于人们的健康状况监测，运动强度判断，身体疲劳度预警和能量消耗的评估应用等方面，有着十分重要的作用。

现有技术中的一种心率获取方法可参考图1，通过采集一分钟内心脏的跳动个数来获取心率值，包括：输入心电波形，在1分钟内计时并对1分钟内输入的心电波形检测R波，并根据检测到的R波计算R波个数，在1分钟时间到达后，以1分钟内检测到的R波个数作为心率值输出。该方法对心率的测量来说是非常准确的，而且可以做到零误差。但是由于这种方法采用固定时间内检测采集到的R波个数，会丢失相邻两个R波之间的差值，检测不到每次心搏间隔内的微小变化，无法获取到瞬时的心率值。

发明内容

本发明技术方案所解决的技术问题为，如何更为准确地获取心率，并反映心率的真实变化。

基于上述技术问题，本发明技术方案提供了一种心率获取方法，包括：

记录心电信号波形上R波出现的时刻；

基于第i次R波出现的时刻T_Ri和第i-1次R波出现的时刻T_Ri-1，获取时刻T_Ri上的瞬时心率。

可选的，所述记录心电信号波形上R波出现的时刻包括：

对所述心电信号波形进行采样以获得采样点，所述采样点对应所述心电信号波形幅度值随时间变化的关系；

检测R波，将幅度值大于幅度阈值的采样点作为所述R波的采样点；

搜索所述R波的采样点以获得所述R波的采样点中的极大值点对应的时间。

可选的，所述搜索所述R波的采样点以获得所述R波的采样点中的极大值点对应的时间包括：

计算所述R波的采样点斜率，所述R波的采样点斜率沿所述R波逐渐从正值变为负值；

识别斜率从正值跳变为负值的R波的采样点；

采集所识别的R波的采样点对应的时间。

可选的，所述心率获取方法还包括：更新所述幅度阈值，所述更新所述幅度阈值包括：

获取连续检测到的数个R波的极大值点的幅度均值；

对所获取的幅度均值乘以阈值系数，以获得新的幅度阈值。

可选的，所更新的幅度阈值包括已更新的幅度阈值和初始的幅度阈值，所述心率获取方法还包括：

获取连续检测到的若干采样点中的最大幅度值；

对所获取的最大幅度值乘以所述阈值系数，以获得所述初始的幅度阈值。

可选的，基于如下算式获取时刻T_Ri上的瞬时心率：

F=60/T；或，

F=1/T；

其中，T为所出现的第i次R波和第i-1次R波之间的时间间隔，F为时刻T_Ri上的瞬时心率。

基于上述技术问题，本发明技术方案还提供了一种心电信号的处理方法，包括：

基于输入的心电信号，利用如上所述的方法获取时刻T_Ri时的心率；

处理所述时刻T_Ri时的心率。

可选的，所述心电信号的处理方法还包括：当所述时刻T_Ri时的心率小于第一心率值或大于第二心率值时，获取时刻T_Ri时心电信号波形的波动特性积；