[发明专利]一种多导联心电信号复合特征提取方法及对应监测系统

说明书

本发明公开了一种多导联心电信号复合特征提取方法及对应监测系统，涉及心电信号分析和检测领域；其方法步骤1：提取单导联心电信号形态的统计特征或形态的统计特征和小波能量熵特征；步骤2：重复步骤1获取、融合所有导联形态的统计特征或形态的统计特征和小波能量熵特征；其系统包括特征提取模块，其包括动态链接库、特征提取单元和特征融合单元，用于提取形态的统计特征或形态的统计特征和小波能量熵特征；本发明提取心电信号的形态的统计特征或形态的统计特征和小波能量熵特征，充分表征信号的局部特征，增强特征表达能力，达到了准确捕捉心电信号微小短促动态变化与复杂心电波形形态变化，准确识别心电信号正常状态和异常状态的效果。

技术领域

本发明涉及心电信号分析和检测领域，尤其是一种多导联心电信号复合特征提取方法及对应监测系统。

背景技术

心电信号是心脏有规律收缩和舒张过程中，心肌细胞产生的动作电位综合而成的电信号，是心脏电活动在体表的综合反映。医院使用的常规12导联或者18导联心电图仅采样病人10-20秒内的心电信号，对于突发性强、隐蔽性强的各类心律失常疾病的心电变化不敏感，而动态心电图检测的数据不能被及时读取，可能错失最佳治疗时机，不利于突然情况的救助和预警。因此心电信号监测系统应运而生，中国发明专利公开号：CN108577831A、公开日为2018年9月28日，公开了一种“单导心贴数据长程监控诊断系统及其处理方法”，其仅监测单一导联心电信号，不能全面和准确监测心电信号；中国发明专利公开号：CN107669262A、公开日为2018年2月9日，公开了一种“基于SVM与WLT的多导联远程心电诊断与监护系统及方法”，其采用小波分析的方法提取多导联心电信号特征，但当动态心电图波形中出现持续时间短、变化幅度小和变化不明显的特征时，小波分析方法因其时频分解能力弱且依赖于心电信号的长度导致不易发现心电信号局部微小短促动态变化与复杂心电波形形态变化，导致心电信号特征提取准确度低以及对应的监测系统准确率低。因此，需要一种准确率更高的心电信号特征提取方法及监测系统克服以上问题。

发明内容

本发明的目的在于：本发明提供了一种多导联心电信号复合特征提取方法及对应监测系统，解决了现有采用特征分析方法无法准确探测心电信号局部微小短促动态变化和复杂心电波形形态变化，导致特征提取和系统监测准确度低的问题。

本发明采用的技术方案如下：

一种多导联心电信号复合特征提取方法，包括如下步骤：

步骤1：提取单导联心电信号的形态的统计特征或形态的统计特征和小波能量熵特征；

步骤2：重复步骤1获取所有导联的形态的统计特征或形态的统计特征和小波能量熵特征，再将获取的所有导联的形态的统计特征或形态的统计特征和小波能量熵特征进行融合；

所述形态的统计特征提取包括如下步骤：

步骤a1：取单导联心电信号{X(t),t＝1,…,N}中某一心拍，定位其QRS波的起始点、终止点和T波终止点分别为(x1,X(x1))、(x2,X(x2))和(x3,X(x3))，则QRS波段可表示为Y1＝{X(t),t＝x1,…,x2}，ST-T段可表示为Y2＝{X(t),t＝x2,…,x3}；

步骤a2：计算QRS波段的面积C1、峰度系数C2、偏度系数C3和标准差C4：

其中，a表示Y1的均值，b表示Y1的方差，E表示期望；

步骤a3：根据步骤a1、a2计算ST-T段的面积C5、峰度系数C6、偏度系数C7和标准差C8：

步骤a4：将步骤a2和a3进行融合获取单导联心电信号QRS波和ST-T段的形态的统计特征。