[发明专利]基于形态学的T波交替散点图法的心电信号分析方法

摘要

本发明公开了一种基于形态学的T波交替散点图法的心电信号分析方法。针对谱分析法检测T波交替的计算复杂、检测每个心拍T波交替幅值的困难等缺点，提出一种基于形态学的T波交替散点图法的研究，为国内相关临床研究开展提供一种新的T波交替检测有效量化指标。本发明通过T波窗口分析法，对选自美国MIT/BIH标准心律失常数据库和欧洲ST-T心电数据库的128个连续心拍的T波进行采样，利用所得采样点作一次差分散点图，用散点图的矢量角度指数对T波交替进行定量分析，得出判断T波交替存在与否的矢量角度指数取值范围。将散点图法的矢量角度指数和谱分析法的T波交替幅值对T波交替的检测结果进行比较，判断矢量角度指数检测T波交替的可靠性。

主权项

1.一种基于形态学的T波交替散点图法的心电信号分析方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）选取心电信号并进行心电信号预处理；（2）获取采样点：采用T波窗口分析法，对128个心拍进行采样，每一个心拍采用T波窗口法选定7个采样点，就得到检测数据共有128*7个采样点；（3）绘制散点图：将128个相邻心拍的采样点作一次差分，绘制一次差分的T波散点图；（4）确定矢量角度指数取值范围，以判断T波交替存在与否；（5）绘制功率谱曲线图：利用快速傅立叶变换将采样点的幅度转化成能量谱并进行叠加平均得到其功率谱曲线图；（6）计算T波交替幅度值：对心电信号中N个连续ST-T心动周期的一组采样点进行FFT快速傅里叶变换分析，其功率谱的计算公式如下：Pl+1=1NΣi=1m|Σn=0N-1biWNnl|,]]>其中，l为整数，且0≤l≤127，N＝128，m=7，b_i为第i个样点的值；设定0.46～0.49周期/心拍内的噪声视为背景噪声，其平均频率值用Sn表示；0.5周期/心拍处的频率值用S_0.5表示，T波交替的功率值记作S_TWA，S_TWA的计算公式如下：S_TWA=S_0.5-Sn当S_TWA<0时，说明0.5周期/心拍处的频率值小于背景噪声频率值，S_0.5完全被背景噪声覆盖，则T波交替幅度值V_TWA=0，判定T波交替不存在；当S_TWA>0，T波交替幅度值为判定T波交替存在；通过观察0.5cycles/beat处是否存在一明显的谱线，即为T波交替的标识谱线，可判断在心动周期内是否存在T波交替：若线谱不明显，则心跳周期中不存在T波交替；若有明显线谱，则存在T波交替。