[发明专利]运动训练负荷监测设备

说明书

本发明公开了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。本发明公开的运动训练负荷监测设备可以实现无创、简便、经济的运动训练负荷监测。

技术领域

本发明涉及运动训练技术领域，具体地说是一种运动训练负荷监测设备。

背景技术

加强运动员训练和全民健身的科学化水平，一个关键问题是如何根据个体的生理特点和运动应激反应选择适宜的运动训练负荷。理想的训练计划应当遵循运动训练中循序渐进的超负荷原则，即逐渐增加运动负荷，逐步提高运动能力，待身体适应该运动负荷后，再继续增加运动负荷，使运动能力不断提高。只有准确、及时地发现运动员在训练负荷下的身体机能变化状况，才能合理地安排和调整运动训练计划，避免过度疲劳，减少运动损伤，提高运动训练的有效性和安全性。

虽然肌酸激酶、肌钙蛋白等指标已经被证明为监测运动负荷的有效指标，但是，这些传统的运动负荷监测方法的共同缺点是：1)需要采血，有创测试，不受运动员和普通运动健身者欢迎，也不可能长期频繁使用；2)时间滞后，一般需要几个小时到几天出结果，造成的运动损伤已经很难挽回；3)测试程序比较复杂，测试价格比较昂贵，许多专业运动队都很难频繁使用，更不适用于普通运动健身者的科学健身指导。

心电图运动负荷试验又称心电运动试验，是通过一定量的运动增加心脏负荷，观察心电图变化，对已知或怀疑患有心血管疾病，尤其是冠状动脉粥样硬化性心脏病进行临床评估的方法。在运动心电图中，可以观察的心电参数包括心率、QRS波、ST段、T波和心律失常。心电运动试验在临床上的应用包括：诊断冠心病；评定已确诊冠心病的严重程度；预测心血管事件和心源性死亡；评定运动能力和耐量；评定运动相关的症状；评估心率变时性功能、心律失常和对植入性器械治疗的反应；评估对医学介入治疗的反应。

综上，现有技术无法快速、便捷地实现运动训练负荷监测，而且有创测试存在着固有缺陷。现有技术心电运动试验还不能实现运动训练负荷监测，鉴于心电运动试验的无创特性和便捷性，若能将其用于运动训练负荷监测，可能会有较大优势。

发明内容

有鉴于此，本发明针对上述与运动训练负荷监测相关的现有技术存在的测试方法有创、测试程序复杂、测试价格昂贵等问题，提供一种无创、简便、经济的运动训练负荷监测设备，并降低了监测成本。

本发明的技术解决方案是，提供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。

作为可选，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，得到所述检测对象的运动训练负荷监测指标。

作为可选，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；