[发明专利]运动训练负荷监测设备

权利要求书

1.一种运动训练负荷监测设备，包括心电数据采集模块、心电信号处理模块、心电动力学建模模块和指标显示模块，所述心电数据采集模块采集多导联心电图心电数据，所述心电信号处理模块对采集到的多导联心电图心电数据进行预处理，所述心电动力学建模模块对预处理后的心电数据进行动力学建模，得到心电动力学图，根据所述心电动力学图得到运动训练负荷监测指标，所述运动训练负荷监测指标在所述指标显示模块上显示；所述的预处理是指提取所述心电图数据中心电信号的ST-T段数据，对心电图数据中的ST-T段或T波数据进行心电动力学建模，得到心电动力学图；计算所述心电动力学图的时间异质度和空间异质度，得到检测对象的运动训练负荷监测指标。

2.如权利要求1所述的运动训练负荷监测设备，其特征在于：所述对心电图数据中的ST-T段或T波数据进行动力学建模由以下方法实现：将提取的ST-T段或T波数据转换为三维数据，得到ST-T环或T环；

采用神经网络辨识器，对ST-T环或T环的内在系统动态利用确定学习算法进行局部神经网络逼近，获得关于心电图ST-T段或T环数据内在的动力学特征；

将利用神经网络得到的关于心电图ST-T段或T环数据内在的动力学特征沿着ST-T环或T环轨迹进行三维可视化显示，得到心电动力学图；所述心电动力学图包含心电信号ST-T段的状态信息和沿着ST-T段或T环状态轨迹的动力学特征。

3.如权利要求2所述的运动训练负荷监测设备，其特征在于：通过计算ST-T环或T环的空间异质度SI和时间异质度TI，得到运动训练负荷监测指标E，其中E＝a×TI-b×SI+c；其中a、b和c为可变系数，根据运动训练负荷监测指标E与血检结果的一致性确定，运动训练负荷监测指标E>0时，表征运动训练负荷过大，E<0时，表征运动训练负荷正常。

4.如权利要求3所述的运动训练负荷监测设备，其特征在于：运动训练负荷监测指标E＝-0.0018TI-SI+0.4，E>0时，表征运动训练负荷过大，E<0时，表征运动训练负荷正常。

5.如权利要求3所述的运动训练负荷监测设备，其特征在于：所述心电动力学图既包含心电信号ST-T段的状态信息，也包含沿着ST-T段状态轨迹的动力学特征，是一种全息特征，在空间和时间上表征出心脏复极过程电活动的动力学信息。

6.如权利要求5所述的运动训练负荷监测设备，其特征在于：心电动力学图采用动态模式建模与识别相结合，对心电信号进行动力学建模，提取逐拍心电信号ST段和T波中的动力学特征，对心电信号中微小的T波电交替进行检测，以达到运动训练负荷监测的目的。

7.如权利要求1所述的运动训练负荷监测设备，其特征在于：通过采集20-60秒12导联心电图，提取其中18-20个心动周期的ST-T段或T波数据进行动力学建模分析，从而得到运动训练负荷监测指标；或者，通过采集20秒12导联心电图，提取其中20个心动周期的ST-T段或T波数据进行动力学建模分析，从而得到运动训练负荷监测指标。

8.如权利要求6所述的运动训练负荷监测设备，其特征在于：分别在无运动负荷时、低运动负荷训练、中运动负荷训练，和高运动负荷训练三种运动训练后即刻和24小时后，采集样本人群的静脉血，分别测量20个心动周期的12导联心电图相关数据，并填写主观感觉疲劳问卷；通过静脉血标本，采集受试对象的肌酸激酶-MB型同工酶(CK-MB)、高敏肌钙蛋白I(hsTnI)，采用RPE(rating ofperceived exertion)量表测量样本人群的主观疲劳程度，以采血的检测结果作为对心电图测试结果的验证和校正的标准，并对心电图测试结果进行准确度评价。

9.如权利要求2所述的运动训练负荷监测设备，其特征在于：所述运动训练负荷监测设备还包括心电数据管理模块和通讯模块，可以与电子病历系统集成，所采集的心电图和运动训练负荷监测指标既能在设备本地存储，又能实时上传到电子病历系统。

10.如权利要求9所述的运动训练负荷监测设备，其特征在于：所述运动训练负荷监测设备可以与体检管理系统集成，所采集的心电图和运动训练负荷监测指标既能在设备本地存储，又能实时上传到体检管理系统，设备所生成的检查报告既能在本地打印，又能在体检管理系统客户端与所有体检结果一起打印。