[发明专利]基于扩展卡尔曼滤波的J波检测与分类方法

说明书

技术领域

本发明涉及J波的检测识别及危险等级分类方法，具体为基于扩展卡尔曼滤波的J波检测与分类方法。

背景技术

心电图上J点是指QRS波群与ST段交界处的一个突发性转折点，它标志着心室除极的结束、复极的开始。J点之后的顿挫称为J波（如图1所示）。J波在心电图中呈尖峰型、顿挫型或驼峰型波形电位变化。J波若呈尖峰型，时限<0.02s，振幅<0.2mv，常伴发早期复极综合征，多属于正常变异J波；若为顿挫或驼峰型，J波时限>0.03s，J波振幅>0.2mv，且伴发器质性心脏疾患，多属于异常J波。根据目前的研究，可以将J波的危险等级分为三个级别：小J波（0.05mv-0.09mv）、大J波（0.1mv-0.2mv）、巨大J波（大于0.2mv）。

随着对J波的研究不断发展，由J波引起的一系列的综合征也收到了广泛的关注。J波综合征由于可能会引起恶性室性心律失常、心源性猝死等重大疾病，越来越受到医学界的重视和关注。经过多年的研究，人们发现J 波综合征可分为获得性和遗传性两类，获得性J波综合征包括缺血性J 波综合征和低温性J波综合征，遗传性J波综合征包括早期复极综合征( early repolarization syndrome，ERS)和Brugada 综合征( Brugada syndrome，BrS)。提高对心电图正常变异 J 波与异常 J 波的鉴别能力, 有助于识别临床异常 J 波的高危患者，减少恶性心律失常及特发性心室颤动猝死的发生，有很大的临床意义和现实意义。

发明内容

本发明为了解决现在没有一种有效的J波识别和分类方法的问题，提供了于扩展卡尔曼滤波的J波检测与分类方法。

本发明是采用如下的技术方案实现的：基于扩展卡尔曼滤波的J波检测与分类方法，包括以下步骤：

根据原始心电图得到相位和频率信息，再通过高斯拟合对心电图波形进行逼近，得到拟合心电图波形中各个时刻的幅值；

将拟合心电图波形中各个时刻的幅值作为扩展卡尔曼滤波的量测值，将原始心电图中各个时刻的幅值作为真值，进行扩展卡尔曼滤波，对心电图波形中J波频段各个时刻的量测值和真值作差；

对输出的结果进行分析，如果量测值和真值的差别＞0.05mv，那么心电图波形中存在J波，否则，心电图波形中没有J波；

在存在J波的基础上，如果量测值和真值的差别≤0.1mv，则存在的J波是小J波；

如果量测值和真值的差别＞0.1mv，而≤0.2mv，则存在的J波是大J波；

如果量测值和真值的差别＞0.2mv，则存在的J波是巨大J波。

由于J波及J波综合征在临床上逐渐得到重视，对于J波的检测显得尤为重要。目前，对于心电图中J波的检测主要还是依靠医生的个人经验，这样就给医疗带来了很多不便。本发明希望通过信号处理的方法，将J波的检测变得智能化、大众化。同时，定性定量地对J波检测也可以帮助医生做出正确的诊断，从而制定合理可行的治疗方案。随着“智慧医疗”和“互联网+”的提出，对于治疗也有了更加人性化的要求。本文对J波检测的实现可以为今后的在线实时监测做出贡献。心脏病患者可以使用便携式的心电图机实时地查看自己的身体状况。

附图说明

图1为含J波的心电图的波形图。

图2为高斯拟合的流程图。

图3为本发明的流程框图。

具体实施方式

基于扩展卡尔曼滤波的J波检测与分类方法，包括以下步骤：

根据原始心电图得到相位和频率信息，再通过高斯拟合对心电图波形进行逼近，得到拟合心电图波形中各个时刻的幅值；

将拟合心电图波形中各个时刻的幅值作为扩展卡尔曼滤波的量测值，将原始心电图中各个时刻的幅值作为真值，进行扩展卡尔曼滤波，对心电图波形中J波频段各个时刻的量测值和真值作差；

对输出的结果进行分析，如果量测值和真值的差别＞0.05mv，那么心电图波形中存在J波，否则，心电图波形中没有J波；

在存在J波的基础上，如果量测值和真值的差别≤0.1mv，则存在的J波是小J波；

如果量测值和真值的差别＞0.1mv，而≤0.2mv，则存在的J波是大J波；

如果量测值和真值的差别＞0.2mv，则存在的J波是巨大J波。