[发明专利]一种基于人体微弱生物电信号的处理分析方法

说明书

本发明的技术方案为基于人体微弱生物电信号的处理分析方法，本发明获取采集的原始心电信号；对原始心电信号进行初步处理；对低通滤波处理后的数字化信号进行小波去噪；对小波去噪处理后的心电信号进行特征波提取；对特征波提取后心电信号进行分类。本发明可以同时滤除心电信号中的工频干扰噪声、基线漂移、肌电干扰噪声，尽量保留心电信号波形特征；采集正确真实低噪的心电数据并得到其特征波群信息，并可以得到分类信息，在现实生活是具有医用价值的。

技术领域

本发明涉及医疗技术领域，特别涉及一种基于人体微弱生物电信号的处理分析方法。

背景技术

我国的人口老龄化现状愈演愈烈，心脏疾病的发病率不断攀升。由国家心血管病中心公布的《中国心血管病报告2015》可知，我国每5例死亡病例中，有2例死于心血管病。心脏病作为一种常见的慢性病，一直是对人类健康产生巨大的威胁。但心脏疾病病发突然且凶险，一旦耽误最佳救治时间便会导致死亡。因此，预防和发现心脏疾病极具现实意义。

心电图(Electrocardiogram，ECG)是治疗疾病的主要依据。心脏疾病发病时间难以确定且无法寻找规律，医生需要多次心电图数据进行对比才能掌握病情。目前的心电图采集设备受到体积、重量、价格等因素的限制，使患者无法得到实时监测。传统的心电图采集需要到医院就诊，价格昂贵且耗时。由于人体心脏是持续活动的，而采集到的心电图也仅仅是一段时间的心电活动，难以捕捉到异常心电活动。

心电图是利用电极从人体体表记录到的心脏搏动的电信号波形。心电信号可以在诊断时提供准确的资料，让患者能随时掌握心脏健康情况。然而，现有技术采集到的心电信号，主要包含三种类型的噪声，分为工频干扰、基线漂移干扰以及肌电干扰三种形式。其中工频干扰为50Hz正弦信号及其谐波，由空间电磁场引起；基线漂移干扰主要由人体呼吸运动或电极片接触不良导致，属于低频信号，频率范围一般为0-1Hz之间；而肌电干扰是人体肌肉所产生的电信号，可以近似看成高斯白噪声，如何去噪成为心电采集的最重大的问题之一。此外，如何应用算法，对心电信号进行分类也是当今热门的研究话题。因此，这一研究对心脏疾病的研究具有十分重要的意义。

因此，提出一种基于人体微弱生物电信号的处理分析方法，是本领域急需解决的重大难题。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提出了一种基于人体微弱生物电信号的处理分析方法。

本发明的技术方案为一种基于人体微弱生物电信号的处理分析方法，主要包含以下步骤：

步骤1：获取采集的原始心电信号；

步骤2：对原始心电信号进行初步处理；

步骤3：对低通滤波处理后的数字化信号进行小波去噪；

步骤4：对小波去噪处理后的心电信号进行特征波提取；

步骤5：对特征波提取后心电信号进行分类。

作为优选，步骤1中所述获取采集的原始心电信号为：

通过电极传感器和导联线将人体的微弱原始心电信号导入，获得未经处理的原始心电信号。应当指出的是，本步骤主要为机械连接并基于已有技术。采集到的信号记为s(t)。

作为优选，步骤2中所述对原始心电信号进行初步处理为：

采用巴特沃斯低通滤波器对原始心电信号进行处理，以获得滤波后的心电信号；

所述巴特沃斯低通滤波器可以滤除高于频率阈值100Hz的信号，而允许低于所述频率阈值的信号通过；

采用巴特沃斯低通滤波器对原始心电信号进行处理，可以减弱所述原始心电信号中高频噪声对后续处理的影响，可以采用的一种低通滤波器的传递函数为：