CN103479348A - 一种远程心电监护检测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种远程心电监护检测系统，包括医院心电监护处理中心和通过无线通讯网络与其通讯连接的若干个心电采集监护终端，其特征在于：所述心电采集监护终端包括：心电图（ECG）信号采集模块、心电图信号预处理模块：、DSP主处理器模块、显示模块、无线通讯传输模块。本发明的利用小波变换的方法，在以DSP为主处理器的系统上对ECG信号进行去噪和特征参数检测，使得本发明的系统具备实时分析和处理ECG信号的能力，能够实现一个心电监护中心服务多个心电监护终端的远程心电监护检测系统，解决了目前远程心电监护系统的依赖性和功能单一性的问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种远程心电监护检测系统，属于医疗设备技术领域。
背景技术
随着社会的发展和生活水平的提高，由于工作压力大、运动量减少，使得人们患心脏疾病的机率明显上升。心脏疾病的主要特点是：病情发展缓慢且隐蔽，然而发病后病情危急，一般情况下，恶性心律失常和心功能衰竭等原因所导致的心脏性猝死，是心脏疾病患者猝死的主要原因。另外，一些特殊心脏病的发作时间无规律，这类患者往往在正常工作或生活中表现出症状，而到医院做心电图检查时症状消失，无法检测到异常的心电图，从而医生对患者的病情不能做出正确的诊断，耽误了最佳治疗时间。在临床上如果能够及时识别致命性心律失常，采取积极有效的预防和治疗措施，可以再很大程度上提高挽救患者生命的成功率。
目前的远程心电监护系统大体可分成家庭用户终端、通讯网络和心电监护处理中心等三个部分，这种远程心电监护设备虽然已经被广泛应用于临床实践中，并且在心脏疾病诊断中发挥了极其重要的作用，但是，现在使用的绝大多数远程心电监护系统功能单一，不具备ECG信号自动分析和处理的能力，往往是将ECG信号直接传送到医院心电监护处理中心，在监护处理中心进行心电图分析和诊断，这种方式使得远程心电监护系统对监护处理中心依赖性太强，心电监护处理中心运算量负荷很大，因此如何减轻心电监护处理中心的运算负荷，实现一个心电监护中心服务多个心电监护终端是目前需要解决的问题。
发明内容
为了解决背景技术中的不足，本发明的目的在于克服背景技术的缺陷，提供一种能实现一个心电监护中心服务多个心电监护终端的远程心电监护检测系统，解决了目前远程心电监护系统的依赖性和功能单一性。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：一种远程心电监护检测系统，包括医院心电监护处理中心和通过无线通讯网络与其通讯连接的若干个心电采集监护终端，其特征在于：所述心电采集监护终端包括：
心电图（ECG）信号采集模块：用于采集用户体表的ECG信号；
心电图信号预处理模块：用于对采集的ECG信号依次进行噪声去除、信号放大；
DSP主处理器模块：用于对经去噪和放大后的ECG信号进行处理获得特征波形，基于小波变换法对特征波形进行检测，获得检测数据；
显示模块：用于将所述检测数据反馈给用户；
无线通讯传输模块：将所述检测数据通过无线传输至所述医院心电监护处理中心。
本发明一个较佳实施例中，进一步包括所述心电图信号预处理模块是基于小波阀值去除噪声的方法对ECG信号进行去噪的，其步骤包括：
2.1）首先对含有噪声的ECG信号进行小波多尺度分解，得到各个尺度上的小波系数；
2.2）把各尺度上小于给定阀值的小波系数直接设置为零，而对大于给定阀值的小波系数作为“估计”小波系数保留下来；
2.3）利用“估计”小波系数进行小波逆变换，得到的重构信号即为去噪后的“干净”信号。
本发明一个较佳实施例中，进一步包括所述心电图信号预处理模块基于二级放大对去噪后的信号进行信号放大，且第一级放大10倍，第二级放大100倍。
本发明一个较佳实施例中，进一步包括所述心电图信号采集模块中接触人体表的电极为银锌心电检测电极。
本发明一个较佳实施例中，进一步包括信号进入第一级放大的同时进入电极脱落检测。
本发明一个较佳实施例中，进一步包括所述DSP主处理器模块检测特征波形的步骤为：
6.1）对心电信号进行预处理，将心电信号的采样率变换为预定范围的采样率；
6.2）对预处理后的心电信号进行小波变换，得到特征频谱高频成分；
6.3）对特征频谱高频成分求二阶导数，剔除小信号干扰，保留二阶导数后的模极大值点；
6.4）根据模极大值点幅值和频率的变化，结合QRS复合波的起点和终点检测特征波形。
本发明的有益之处在于：本发明的一种远程心电监护检测系统，利用小波变换的方法，在以DSP为主处理器的系统上对ECG信号进行去噪和特征参数检测，使得本发明的系统能够实时分析和处理ECG信号，并将结果反馈给用户和医院心电监护处理中心，患者与医院实时通信实现数据的共享，医生可以实时查看患者的心电图波形，必要时给予患者急救指导。本发明的系统能够实现一个心电监护中心服务多个心电监护终端的远程心电监护检测系统，解决了目前远程心电监护系统的依赖性和功能单一性的问题。
说明书附图
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1是本发明的一种远程心电监护检测系统的功能结构图；
图2是本发明心电图信号预处理模块对ECG信号进行预处理的硬件结构图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，并使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合实施例及实施例附图对本发明作进一步详细的说明。
如图1所示，一种远程心电监护检测系统，包括医院心电监护处理中心和通过无线通讯网络与其通讯连接的若干个心电采集监护终端，这里的无线通讯网络包括是以下的一种或几种传输方式：Wifi、蓝牙、GPS、3G，通过无线通讯网络将心电采集监护终端获得的数据传输至医院心电监护处理中心，医生可以实时查看患者的心电图数据，必要时给予患者急救指导，具有便捷、即时的特点。
本发明的特别之处在于，本发明的心电采集监护终端具有ECG特征参数检测和自动诊断分析的功能，使用后能减轻医院心电监护处理中心的运算负荷，能解决目前远程心电监护系统的依赖性和功能单一性的问题，具体是这样的实现：
所述心电采集监护终端包括：
心电图（ECG）信号采集模块：借助银锌心电检测电极采集用户体表的ECG信号；
心电图信号预处理模块：基于小波阀值去除噪声的方法对采集的ECG信号进行噪声去除,去噪后经二级放大对信号进行放大；
具体的去噪包括以下步骤：
S1.1首先对含有噪声的ECG信号进行小波多尺度分解，得到各个尺度上的小波系数；
S1.2把各尺度上小于给定阀值的小波系数直接设置为零，而对大于给定阀值的小波系数作为“估计”小波系数保留下来；
S1.3利用“估计”小波系数进行小波逆变换，得到的重构信号即为去噪后的“干净”信号。
如图2所示，经去噪处理后的ECG信号依次经过两级放大，且第一级放大10倍，第二级放大100倍，经两级放大后的ECG信号的幅值大约为-0.5~1.0V
在使用远程心电监护检测终端时，由于患者的动作幅度和活动范围都比较大，所以很可能发生心电检测电极松动或脱落现象，这样就会引入很大的干扰噪声，导致ECG信号波形的畸变甚至不能检测到ECG信号，此时远程心电监护终端检测到的ECG信号是非真实的波形，从而导致心电信号的错误判断，为了防止这一问题的出现，在信号进入第一级放大的同时进入电极脱落检测。
DSP主处理器模块：用于对经去噪和放大后的ECG信号进行处理获得特征波形，基于小波变换法对特征波形进行检测，获得检测数据，小波变换法原理简单、容易实现，计算量小。
具体的，基于小波变化法检测特征波形的步骤为：
S2.1对心电信号进行预处理，将心电信号的采样率变换为预定范围的采样率；
S2.2对预处理后的心电信号进行小波变换，得到特征频谱高频成分；
S2.3对特征频谱高频成分求二阶导数，剔除小信号干扰，保留二阶导数后的模极大值点；
S2.4根据模极大值点幅值和频率的变化，结合QRS复合波的起点和终点检测特征波形。
显示模块：用于将检测数据反馈给用户；
无线通讯传输模块：将检测数据通过无线传输至医院心电监护处理中心。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受所述实施例的限制，其它的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求所界定的保护范围为准。
Claims (6)
1.一种远程心电监护检测系统，包括医院心电监护处理中心和通过无线通讯网络与其通讯连接的若干个心电采集监护终端，其特征在于：所述心电采集监护终端包括：
心电图（ECG）信号采集模块：用于采集用户体表的ECG信号；
心电图信号预处理模块：用于对采集的ECG信号依次进行噪声去除、信号放大；
DSP主处理器模块：用于对经去噪和放大后的ECG信号进行处理获得特征波形，基于小波变换法对特征波形进行检测，获得检测数据；
显示模块：用于将所述检测数据反馈给用户；
无线通讯传输模块：将所述检测数据通过无线传输至所述医院心电监护处理中心。
2.根据权利要求1所述的一种远程心电监护检测系统，其特征在于：所述心电图信号预处理模块是基于小波阀值去除噪声的方法对ECG信号进行去噪的，其步骤包括：
2.1）首先对含有噪声的ECG信号进行小波多尺度分解，得到各个尺度上的小波系数；
2.2）把各尺度上小于给定阀值的小波系数直接设置为零，而对大于给定阀值的小波系数作为“估计”小波系数保留下来；
2.3）利用“估计”小波系数进行小波逆变换，得到的重构信号即为去噪后的“干净”信号。
3.根据权利要求2所述的一种远程心电监护检测系统，其特征在于：所述心电图信号预处理模块基于二级放大对去噪后的信号进行信号放大，且第一级放大10倍，第二级放大100倍。
4.根据权利要求1所述的一种远程心电监护检测系统，其特征在于：所述心电图信号采集模块中接触人体表的电极为银锌心电检测电极。
5.根据权利要求3所述的一种远程心电监护检测系统，其特征在于：信号进入第一级放大的同时进入电极脱落检测。
6.根据权利要求1所述的一种远程心电监护检测系统，其特征在于： 所述DSP主处理器模块检测特征波形的步骤为：
6.1）对心电信号进行预处理，将心电信号的采样率变换为预定范围的采样率；
6.2）对预处理后的心电信号进行小波变换，得到特征频谱高频成分；
6.3）对特征频谱高频成分求二阶导数，剔除小信号干扰，保留二阶导数后的模极大值点；
6.4）根据模极大值点幅值和频率的变化，结合QRS复合波的起点和终点检测特征波形。
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