[发明专利]一种心电信号中QRS波群的自动检测方法

说明书

本发明提供了一种基于时域差分阈值理论的心电信号QRS波群自动检测方法，具体步骤：S1.心电信号的预处理；S2.对心电信号进行一阶时域定点差分阈值运算；S3.进行自适应门限阈值的计算；S4.结合自适应门限阈值和差分信号，进行R波峰值点检测；S5.对已检测到的R波峰值点实施回波检测校验。本发明可用于体表心电图自动分析和识别的仪器设备，提高其心电信号QRS波群自动检测的灵敏度和准确率，增强算法的运行效率。

技术领域

本发明属于医疗电子技术领域，具体涉及一种心电信号(ECG)中QRS波群的自动检测方法，特别涉及一种可用于体表心电图的自动分析和心律识别的检测方法。

背景技术

心律失常(arrhythmia)是一种心电活动异常的临床表现，反映在心肌细胞的兴奋性和传导途径的异常等方面。心律失常严重时，可使心脏的泵血功能丧失，危及生命。根据2005年新英格兰医学杂志刊登的最新调查表明：心血管疾病已成为导致人类死亡最主要的原因。在中国，心脑血管病是每年新增率最高、复发病率最高、致残致死率均高的病症。据不完全统计，我国约有4000多万心脑血管疾病患者，每年死于心脑血管疾病的人数为全年死亡人数的50％。幸存下来患者中的75％会丧失不同程度的劳动力，4％重残。而在心血管疾病中，心脏病由于病情隐蔽、发展缓慢、发病危险性高，故而成为威胁人类健康最严重的疾病之一。

对于具有潜在性的心律失常的病人实施心电监护，尽早地发现其异常征兆并给予及时的报警和救助，亦将有效地降低心血管疾病的死亡率。传统上，医生的工作重点更多偏重于解决心脏病发病中或发病以后的病人，很难关注到院外的人群。但事实上，心脏病导致的死亡约有70％是发生在医院外的突发事件。因此，在日常生活中对病人进行远程心电监护显得极为重要。心电监护是临床预防医疗的一个重要组成部分，尤其是远程心电监护系统，可以对病人进行远距离、长时间和无线方式的心电采集和实时监测，监测的范围可以不再受时间和地点的限制。远程心电监护系统的优势在于：第一，对自理能力较差的老年人和残疾人而言，心电信息进行准确、及时的监测，能够对其健康状况进行科学性和全面性的诊断；第二，对亚健康人群而言，可以发现疾病的早期症状并予以预警和提示，从而达到保健和预防疾病的目的；第三，对于患者而言，缩短了医生和患者之间的距离，减少患者或医务人员的旅途奔波，能够为患者提供及时救助。特别是4G技术和Wifi应用的普及为远程医疗系统提供了高速稳定的无线传输途径，为远程医疗的发展带来了新的契机，具有经济、便携、不受时间和场地限制等特点。显然，远程心电监护对于人们的生活水平和健康质量的提高将发挥着越来越重要的作用。

在远程心电实时监护系统中，反映心电信号特征的自动分析算法是影响系统可靠性、智能性和准确性的关键。目前市场上远程心电监护类产品，对心电信号的分析处理主要依赖医务人员的临床经验，少数能够实现自动分析和诊断的仪器在实时性或者算法性能要求的精度上也远远没有达到预期要求。随之以后远程监护中心电信息的大量增加，单靠人工分析心电图的力量显然远远不够，今后的发展方向必将是利用计算机软件系统对其进行实时的检测和诊断，因此远程心电监护系统中的异常心电波形的自动分析算法是远程心电监护系统中的重点，也是难点。

近年来，随着心脏猝死及心电监护检测和预警功效的不断提高，用于心电监护仪中的QRS波自动检测算法的研究受到了国内外学者的广泛重视。迄今，已有多种算法报道，包括：模板匹配法、小波变换法、数学形态学法以及神经网络法等。

综上所述，目前虽已公开报道了多种心电信号的QRS波群自动检测算法，然而市场上的此类产品，对心电信号的自动分析、处理和识别依然主要依赖于医务工作人员的临床经验，部分可以自动诊断的仪器在算法所要求的准确度和运行速度上仍远远没有达到标准的要求。为了对体表心电实施准确监测，并尽早预防恶性心律失常的发生，尤其是对于具有潜在心律失常患者的心电波形实施远程实时监护，以期早期发现心电异常征兆并给予及时的告警或救助指导，本发明公开和建立一套可用于体表心电图的快速自动分析和心律识别的检测方法，提高心电信号自动分析算法的实时性和准确率是本发明的初衷。

发明内容