CN101637383A - 一种心电信号的监测方法、系统及移动终端 - Google Patents

Abstract

本发明适用于医疗设备领域，提供了一种心电信号数据的监测方法、系统及移动终端，所述方法包括以下步骤：接收心电信号采集器采集的心电信号数据；分析判断所述心电信号数据是否为医学认定的异常情况；当心电信号数据为异常情况时，将心电信号数据发送到心电信号监测服务器。在本发明中，利用移动终端接收心电信号数据，分析判断患者的心电信号数据是否为医学认定的异常情况，并将异常的心电信号数据发送到心电信号监测服务器，不仅有效地实现了心电信号监测服务器对患者心电信号的远程监控，而且使心电信号数据监测服务器的负荷较轻，及降低了患者移动终端的通信费用。

Description

一种心电信号的监测方法、系统及移动终端

技术领域

本发明属于医疗设备领域，尤其涉及一种心电信号数据的监测方法、系统及移动终端。

背景技术

目前，心血管疾病是现代社会中对人类生命威胁最大的疾病。日常的心脏监护是保证患者生命安全的一个重要手段，通过日常对患者的心电信号数据的监测可以预先发现异常症状，从而可以及时给予救治。

而由于移动终端具有普及使用和易于携带的特点，现有技术采用移动终端作为心电信号数据监护系统的一部分，其监护系统包括心电信号采集器，移动终端及置于医院的心电信号数据监测服务器。通过心电信号采集器采集人体的心电信号数据，并发送给移动终端，移动终端直接或做预处理后将心电信号数据转发给心电信号数据监测服务器，医院再根据心电信号数据监测服务器接收到的心电信号数据做相应处理，例如发送医嘱到患者的移动终端。

而对于医院来讲，其需要监测的患者往往较多，当患者将所有的心电信号数据发送到心电信号数据监测服务器时，导致了心电信号数据监测服务器的负荷繁重。而对于患者来讲，通过移动终端经常性地发送心电信号数据也导致了患者的通信费用较多。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种心电信号数据的监测方法，旨在解决当患者将所有的心电信号数据发送到心电信号数据监测服务器时，导致心电信号数据监测服务器的负荷繁重及患者移动终端的通信费用较高的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种心电信号的监测方法，所述方法包括以下步骤：

接收心电信号采集器采集的心电信号数据；

分析判断所述心电信号数据是否为医学认定的异常情况；

当心电信号数据为异常情况时，将心电信号数据发送到心电信号监测服务器。

本发明实施例的另一目的在于提供一种心电信号的监测系统，所述系统包括：

心电信号数据接收模块，用于接收心电信号采集器采集的心电信号数据；

异常分析判断模块，用于分析判断所述心电信号数据是否为医学认定的异常情况；

心电信号数据发送模块，用于当心电信号数据为异常情况时，将心电信号数据发送到心电信号监测服务器。

本发明实施例的另一目的在于提供一种移动终端，所述移动终端包括一心电信号的监测系统，所述系统包括：

心电信号数据接收模块，用于接收心电信号采集器采集的心电信号数据；

异常分析判断模块，用于分析判断所述心电信号数据是否为医学认定的异常情况；

心电信号数据发送模块，用于当心电信号数据为异常情况时，将心电信号数据发送到心电信号监测服务器。

在本发明的实施例中，利用移动终端接收心电信号数据，分析判断患者的心电信号数据是否为医学认定的异常情况，并将异常的心电信号数据发送到心电信号监测服务器，不仅有效地实现了心电信号监测服务器对患者心电信号的远程监控，而且使心电信号数据监测服务器的负荷较轻，及降低了患者移动终端的通信费用。

附图说明

图1是本发明实施例提供的心电信号数据的监测方法的流程图；

图2是本发明实施例提供的心电信号数据异常分析判断的实施流程图；

图3是本发明实施例提供的无线远程心电监护系统的结构示意图；

图4是本发明实施例提供的心电信号数据的监测系统的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在本发明的实施例中，利用移动终端接收心电信号数据，分析判断患者的心电信号数据是否为医学认定的异常情况，并将异常的心电信号数据发送到心电信号监测服务器，不仅有效地实现了心电信号监测服务器对患者心电信号的远程监控，而且使心电信号数据监测服务器的负荷较轻，及降低了患者移动终端的通信费用。

图1示出了本发明实施例提供的心电信号数据的监测方法的流程，详述如下：

在步骤S101中，接收心电信号采集器采集的心电信号数据。

作为本发明的实施例，通过蓝牙、红外等无线传输方式实时接收心电信号采集器采集的心电信号数据。

在步骤S102中，保存该心电信号数据。

为了便于用户查看本次及以往的心电信号数据，可以保存该心电信号数据。

在步骤S103中，分析判断该心电信号数据是否为医学认定的异常情况。

在医学领域，心电信号数据异常的情况被认为包括固定的N种，例如17、21种。在本发明的具体实施的过程中，认定心电信号数据包括17种异常的情况。作为本发明的实施例，可以利用ECG分类算法分析得到该心电信号数据是否异常及属于哪类异常情况。

当心电信号数据异常时，执行步骤S104，否则执行步骤S105。

在步骤S104中，将心电信号数据发送到心电信号监测服务器。

为了使医院可以了解到患者的状况，需要将异常的心电信号数据发送到医院的心电信号监测服务器，从而医院可以根据病情的紧急程度，派出救护车进行救治，或者向患者及其家属发送反馈信息，使得患者及其家属可以根据该反馈信息进行自救。

在步骤S105中，显示心电信号数据的分析判断结果。

根据心电信号数据的异常分析判断，得到例如“心电信号数据正常”或“心率异常”等结果。

图2示出了心电信号数据异常分析判断的实施流程，详述如下：

在步骤S1031中，选取特征测量参数，并根据心电信号数据，确定特征测量参数的值。

在本发明的实施例中，选取的特征测量参量包括心率，T波峰值、R-R间期、P波位置、P-R间期、ST段斜率、基线位置、P波在基线上下(即P波与基线的相对位置)。

对经过预处理的心电信号数据，进行QRS波、T波、P波的自动检测。作为本发明的实施例，采用小波分析-模极大值对的方法检测识别R波，然后在QRS前后设定的时间内搜索P波和T波。在确定P、QRS、T波分界点后，再计算确定选取的特征测量参数的值。在本发明的实施例中，采用了基线位置作为其中一个特征测量参数。同时，P波与基线的相对位置为一个重要的特征测量参数。

在步骤S1032中，根据特征测量参数的值，利用决策树算法分析心电信号数据是否异常。

每个决策树都表述了一种树型结构，由决策树的分支来对该类型的对象依靠属性进行分类。每个决策树可以依靠对源数据库的分割进行数据测试。这个过程可以递归式的对决策树进行修剪。当不能再进行分割或一个单独的类可以被应用于某一分支时，递归过程就完成了，并最终得到心电信号数据属于N种异常分类中的一类，或者属于正常的结果。进一步地，可以采用随机森林分类器将许多决策树结合起来以提升分类的正确率。

图3示出了本发明实施例提供的无线远程心电监护系统的结构，该系统包括心电信号采集器，移动终端，心电信号监测服务器，医院的监护终端。心电信号采集器及移动终端由患者携带。

在实际的无线远程监护系统中，存在多个患者，即相应有多个心电信号采集器、移动终端，及多个医院的监护终端，为方便说明，图2仅示出了其中3个心电信号采集器、移动终端，2个医院的监护终端。

心电信号采集器可随时采集患者的心电信号数据，并通过心电信号采集器内置或外接的无线通信装置将采集到的心电信号数据发送给移动终端。作为本发明的实施例，该无线通信装置可以为蓝牙、红外。移动终端接收到心电信号数据后，将心电信号数据储存在移动终端的存储器中，并且，实时分析判断该心电信号数据是否异常，当异常时，通过无线通信网络，例如GPRS，CDMA，将异常的心电信号数据发送到心电信号监测服务器。当然，用户可以在不舒服时，通过输入指令直接将心电信号数据发送到心电信号监测服务器。

由于心电信号监测服务器收到的数据量可能较大，因此，心电信号监测服务器将心电信号数据分别发送到医院的多个监护终端，每个监护终端各自处理一部分的异常心电信号数据，此时，多个监护终端对异常心电信号数据进行更加细致、准确的分析，并根据医生的人为诊断，生成诊断信息及医嘱信息，例如“心律失常，请立即服药”、  “请回家休息”等。这样，诊断信息及医嘱信息可以通过心电信号监测服务器回传给患者的移动终端，从而患者可以根据诊断信息及医嘱信息进行相应的自救措施。当然，心电信号监测服务器可以同时将诊断信息及医嘱信息发送给患者的家人的移动终端，或者医院直接派出救护车进行救治。为了进行更加有效的救助，作为本发明的实施例，可以在心电信号监测服务器上安装一GPS模块，在需要紧急救治时，利用该GPS模块可以定位患者的位置，从而实施救护。

对于心电信号采集器来说，作为本发明的实施例，采用三导联心电信号采集，利用无线通信装置，将心电信号数据实时传输到移动终端，当移动终端不能及时接收心电信号数据时，可以将心电信号数据保存在心电信号采集器外接或内置的存储器上。由于心电图信号的检测是属于强噪声背景下的超低频(0.5～100Hz)微弱(0.1～5mV)信号检测，具有微弱性、稳定性、低频特性和随机性等特点，故要求前置级应满足高输入阻抗、高共模抑制比(CMRR)、低噪声、低漂移和高安全性。微弱的心电信号受到来自人体内外的多种生理体征信号干扰，为了使心电信号采集器输出的心电信号的特征突出，需要在输出之前对心电信号进行放大。在本发明的实施例中，心电信号采集器对采集到的原始心电信号数据进行数字滤波、放大、检测识别等预处理过程。

类似地，对于其它的疾病的远程诊断，也可以采用类似系统，利用移动终端接收生理体征采集器采集的生理特征数据，例如动态血氧、血糖、血压，判断生理特征数据是否异常，并通过无线通信网络，将异常的生理特征数据发送到医院的相关监测服务器。当然，一个移动终端可同时接收多个生理体征采集器采集的多种生理特征数据。作为本发明的实施例，利用蓝牙系统的一对多的连接方式，用带有蓝牙装置的移动终端作为微网的主单元，各种生理特征采集器作为从单元。一个微网中活动从单元的个数最多有7个。当所需测量的生理参数超过7个时，有两个解决方案，一种是使更多从单元处于锁定于主单元的休眠状态，由主单元控制激活顺序，一般来说，某些所测生理参数不需要不间断连续测量，故可利用这种时差，当需要测量某个生理参数时，才激活相应的从单元，只要保证同时处于活动状态的从单元数目不超过7个，就可达到目的。第二种方案是由具有重叠覆盖区域的多个微网构成一个散射网，每一微网只能有一个主单元，从单元可基于时分复用参加不同的微网。而在一个微网中的主单元仍可作为另一个微网的从单元。利用这种网络拓扑结构，就可达到上述目的。

图4示出了本发明实施例提供的心电信号数据的监测系统的结构，该心电信号数据的监测系统可以为内置于移动终端的软件单元、硬件单元或软硬结合的单元。其中，移动终端可以为手机或PDA设备或便携式设备或嵌入式设备或便携式媒体播放器。

该心电信号数据的监测系统包括心电信号数据接收模块41、异常分析判断模块43及心电信号数据发送模块45。其中，异常分析判断模块43又包括特征测量参数选取模块431及决策树异常分析模块432。

心电信号数据接收模块41接收心电信号采集器采集的心电信号数据，异常分析判断模块43分析判断该心电信号数据是否为医学认定的异常情况，当心电信号数据为异常情况时，心电信号数据发送模块45将心电信号数据发送到心电信号监测服务器。异常分析判断模块43分析判断该心电信号数据是否为医学认定的异常情况的过程具体包括：特征测量参数选取模块431选取特征测量参数，并根据该心电信号数据，确定特征测量参数的值，决策树异常分析模块432根据该特征测量参数的值，利用决策树算法分析判断心电信号数据是否异常。

为了方便心电信号数据的实时查看，作为本发明的实施例，可以在该心电信号数据的监测系统中增加一心电信号数据保存模块42，利用该心电信号数据保存模块42将心电信号数据保存到移动终端的存储器中。

为了让患者能初步直观地了解其心电信号数据状况，作为本发明的实施例，可以在该心电信号数据的监测系统中增加一显示模块46，利用该显示模46显示心电信号数据的分析判断结果。

综上所述，利用移动终端接收心电信号数据，分析判断患者的心电信号数据是否为医学认定的异常情况，并将异常的心电信号数据发送到心电信号监测服务器，不仅有效地实现了心电信号监测服务器对患者心电信号的远程监控，而且使心电信号数据监测服务器的负荷较轻，及降低了患者移动终端的通信费用。通过使用决策树的方法进行异常数据的分类，不仅不需要把数据进行一般化(去点多余的或者空白的属性)，可以同时处理数据型和常规型属性，而且计算复杂度较低，在短时间内就能完成数据异常的判断。同时，通过蓝牙系统提供的一对多的连接方式，移动终端不仅可以与心电数据采集器连接，还可以与其它的生理特征采集器连接，根据多种采集器采集的生理特征数据可单独或结合判断患者是否异常，并将相应数据发送到医院的服务中心。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1、一种心电信号的监测方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

接收心电信号采集器采集的心电信号数据；

分析判断所述心电信号数据是否为医学认定的异常情况；

当心电信号数据为异常情况时，将心电信号数据发送到心电信号监测服务器。

2、如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述接收心电信号采集器采集的心电信号数据的步骤之后还包括步骤：

保存所述心电信号数据。

3、如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述分析判断所述心电信号数据是否为医学认定的异常情况的步骤之后还包括步骤：

显示心电信号数据的分析判断结果。

4、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分析判断所述心电信号数据是否为医学认定的异常情况的步骤具体包括：

选取特征测量参数，并根据所述心电信号数据，确定特征测量参数的值；

根据所述特征测量参数的值，利用决策树算法分析判断心电信号数据是否异常。

5、一种心电信号的监测系统，其特征在于，所述系统包括：

心电信号数据接收模块，用于接收心电信号采集器采集的心电信号数据；

异常分析判断模块，用于分析判断所述心电信号数据是否为医学认定的异常情况；

心电信号数据发送模块，用于当心电信号数据为异常情况时，将心电信号数据发送到心电信号监测服务器。

6、如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

心电信号数据保存模块，用于保存所述心电信号数据。

7、如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

显示模块，用于显示心电信号数据的分析判断结果。

8、如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述异常分析判断模块具体包括：

特征测量参数选取模块，用于选取特征测量参数，并根据所述心电信号数据，确定特征测量参数的值；

决策树异常分析模块，用于根据所述特征测量参数的值，利用决策树算法分析判断心电信号数据是否异常。

9、一种移动终端，其特征在于，所述移动终端包括一心电信号的监测系统，所述系统包括：

心电信号数据接收模块，用于接收心电信号采集器采集的心电信号数据；

异常分析判断模块，用于分析判断所述心电信号数据是否为医学认定的异常情况；

心电信号数据发送模块，用于当心电信号数据为异常情况时，将心电信号数据发送到心电信号监测服务器。

10、如权利要求9所述的移动终端，其特征在于，所述移动终端为手机或PDA设备或便携式设备或嵌入式设备或便携式媒体播放器。

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