CN104586385B - 基于心电图的心率分析方法及设备 - Google Patents

基于心电图的心率分析方法及设备 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种基于心电图的心率分析方法及设备，其中，该心率分析方法包括：根据心电图获得特定的心动周期数据；基于心动周期数据绘制心率散点图；分别连接心率散点图中时间上相邻的两个散点，以得到多个矢量；按矢量出现的时间顺序绘制矢量的栅状图，其中矢量出现的时间顺序与用于构成矢量的散点出现的时间顺序一致；判断心动周期数据是否在预定的正常值范围内；以及将心动周期数据中不在正常值范围内的心动周期数据按时间对应关系绘制于栅状图。本发明通过将心电图中的心动周期数据叠加到矢量的栅状图中，使得医生不仅能够直观的看到持续心律失常的起始点，而且能够直观的看到持续心律失常的持续时间，从而有利于医生的诊断。

Description

基于心电图的心率分析方法及设备
技术领域
本发明涉及心电信号分析技术，尤其涉及一种基于心电图的心率分析方法及设备。
背景技术
已知在申请号为201410146200.8的中国发明专利申请文件中，通过分别连接心率散点图中时间上相邻的两个散点以得到多个矢量，并按所得到的矢量出现的时间顺序绘制矢量的栅状图，能够在栅状图中清楚的反映心率与时间点的对应关系，从而有助于医生进行心律失常等疾病的诊断。
然而，上述基于心率散点图中相邻散点的矢量绘制的栅状图，只能体现持续心律失常的起始点、却无法表达出心律的持续失常，这对于某些疾病如房性心动过速、室性心动过速等而言，有可能造成误诊。
发明内容
技术问题
有鉴于此，本发明要解决的技术问题是如何体现持续心律失常的起始点并表达出心律的持续失常。
解决方案
为了解决上述技术问题，根据本发明实施例，在第一方面，提供了一种基于心电图的心率分析方法，包括：
根据心电图获得特定的心动周期数据；
基于所述心动周期数据绘制心率散点图；
分别连接所述心率散点图中时间上相邻的两个散点，以得到多个矢量；
按所述矢量出现的时间顺序绘制所述矢量的栅状图，其中所述矢量出现的时间顺序与用于构成所述矢量的散点出现的时间顺序一致；
该基于心电图的心率分析方法还包括，
判断所述心动周期数据是否在预定的正常值范围内；以及
将所述心动周期数据中不在所述正常值范围内的心动周期数据按时间对应关系绘制于所述栅状图。
结合第一方面，在一种可能的实现方式中，按所述矢量出现的时间顺序绘制所述矢量的栅状图，包括：
计算各所述矢量的大小以及角度；
按所述矢量的出现顺序绘制所述栅状图，其中，所述栅状图的横轴表示所述矢量出现的时间顺序，所述栅状图的纵轴表示所述矢量的大小以及角度中任一。
结合第一方面，在一种可能的实现方式中，根据心电图获得特定的心动周期数据，包括：
对预定时间段内的心电图上的波形进行采样，获得多个所述心动周期数据。
结合第一方面，在一种可能的实现方式中，基于所述心动周期数据绘制心率散点图，包括：
将所获得的时间上连续的N个所述心动周期数据分别作为一个散点的一维数据，绘制N维的所述心率散点图，其中N为大于或等于2的整数。
结合第一方面，在一种可能的实现方式中，基于所述心动周期数据绘制心率散点图，还包括：
按所述散点出现的时间顺序，对所述散点的绘制颜色进行编码；
以编码后的颜色，绘制各所述散点。
结合第一方面，在一种可能的实现方式中，按所述矢量的出现顺序绘制所述矢量的栅状图，还包括：
在所述栅状图的横轴上，标识与所述矢量相关联的心动周期数据出现的时间，其中与所述矢量相关联的心动周期数据表示与用于构成所述矢量的任一散点相关联的心动周期数据中任一。
结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述心动周期数据包括以下数据中任一：
RR间期，表示心电图中两个相邻QRS波群中R波之间的时间差；
PP间期，表示心电图中两个相邻P波之间的时间差；
QRS波宽度，表示心电图中一个QRS波群中Q波起始到S波结束的时间差；
PR间期，表示心电图中P波起始到QRS波起始的时间差；
R波幅值，表示心电图中一次R波高度的最大值；
T波幅值，表示心电图中一次T波高度的最大值；
QT间期，表示心电图中QRS波起始到T波结束的时间差。
为了解决上述技术问题，根据本发明实施例，在第二方面，提供了一种基于心电图的心率分析设备，包括：
获取模块，用于根据心电图获得特定的心动周期数据；
散点图绘制模块，与所述获取模块连接，用于基于所述心动周期数据绘制心率散点图；
矢量生成模块，与所述散点图绘制模块连接，用于分别连接所述心率散点图中时间上相邻的两个散点，以得到多个矢量；
第一栅状图绘制模块，与所述矢量生成模块连接，用于按所述矢量出现的时间顺序绘制所述矢量的栅状图，其中所述矢量出现的时间顺序与用于构成所述矢量的散点出现的时间顺序一致；
该基于心电图的心率分析设备还包括，
判断模块，与所述获取模块连接，用于判断所述心动周期数据是否在预定的正常值范围内；以及
第二栅状图绘制模块，与所述判断模块和所述第一栅状图绘制模块连接，用于将所述心动周期数据中不在所述正常值范围内的心动周期数据按时间对应关系绘制于所述栅状图。
结合第二方面，在一种可能的实现方式中，所述第一栅状图绘制模块用于：
计算各所述矢量的大小以及角度；
按所述矢量的出现顺序绘制所述栅状图，其中，所述栅状图的横轴表示所述矢量出现的时间顺序，所述栅状图的纵轴表示所述矢量的大小以及角度中任一。
结合第二方面，在一种可能的实现方式中，所述获取模块用于：
对预定时间段内的心电图上的波形进行采样，获得多个所述心动周期数据。
结合第二方面，在一种可能的实现方式中，所述散点图绘制模块用于：
将所获得的时间上连续的N个所述心动周期数据分别作为一个散点的一维数据，绘制N维的所述心率散点图，其中N为大于或等于2的整数。
结合第二方面，在一种可能的实现方式中，所述散点图绘制模块用于：
按所述散点出现的时间顺序，对所述散点的绘制颜色进行编码；
以编码后的颜色，绘制各所述散点。
结合第二方面，在一种可能的实现方式中，所述第一栅状图绘制模块还用于：
在所述栅状图的横轴上，标识与所述矢量相关联的心动周期数据出现的时间，其中与所述矢量相关联的心动周期数据表示与用于构成所述矢量的任一散点相关联的心动周期数据中任一。
结合第二方面，在一种可能的实现方式中，所述心动周期数据包括以下数据中任一：
RR间期，表示心电图中两个相邻QRS波群中R波之间的时间差；
PP间期，表示心电图中两个相邻P波之间的时间差；
QRS波宽度，表示心电图中一个QRS波群中Q波起始到S波结束的时间差；
PR间期，表示心电图中P波起始到QRS波起始的时间差；
R波幅值，表示心电图中一次R波高度的最大值；
T波幅值，表示心电图中一次T波高度的最大值；
QT间期，表示心电图中QRS波起始到T波结束的时间差。
有益效果
本发明实施例的基于心电图的心率分析方法及设备，通过将心电图中的心动周期数据叠加到矢量的栅状图中，使得医生不仅能够直观的看到持续心律失常的起始点，而且能够直观的看到持续心律失常的持续时间，从而有利于医生的诊断。
根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明，本发明的其它特征及方面将变得清楚。
附图说明
包含在说明书中并且构成说明书的一部分的附图与说明书一起示出了本发明的示例性实施例、特征和方面，并且用于解释本发明的原理。
图1示出根据本发明一实施例的基于心电图的心率分析方法的流程图；
图2示出了截取的部分心电图的示意图；
图3示出根据本发明另一实施例的基于心电图的心率分析方法的流程图。
图4示出以X轴、Y轴均为RR间期的二维平面直角坐标系绘制现有心率散点图的示意图；
图5示出绘制出的正常状态下的心率散点图；
图6示出绘制出的房性心动过速的心率散点图；
图7示出绘制出的室性心动过速的心率散点图；
图8a示出根据本发明实施例的基于心电图的心率分析方法的矢量大小和方向的示意图；
图8b示出根据本发明实施例的基于矢量大小绘制栅状图的方法的示意图；
图8c示出根据本发明实施例的基于矢量方向绘制栅状图的方法的示意图；
图9a示出根据本发明实施例绘制出的正常状态下的长度栅状图；
图9b示出根据本发明实施例绘制出的正常状态下的角度栅状图；
图10a示出根据本发明实施例绘制出的房性心动过速的长度栅状图；
图10b示出根据本发明实施例绘制出的房性心动过速的角度栅状图；
图11a示出根据本发明实施例绘制出的室性心动过速的长度栅状图；
图11b示出根据本发明实施例绘制出的室性心动过速的角度栅状图；
图12a示出根据本发明实施例绘制出的叠加了RR间期数据xi的房性心动过速的长度栅状图；
图12b示出根据本发明实施例绘制出的叠加了RR间期数据xi的房性心动过速的角度栅状图；
图13a示出根据本发明实施例绘制出的叠加了RR间期数据xi的室性心动过速的长度栅状图；
图13b示出根据本发明实施例绘制出的叠加了RR间期数据xi的室性心动过速的角度栅状图；
图14a示出根据本发明实施例绘制出的只叠加了不在正常值范围内的RR间期数据xi的房性心动过速的长度栅状图；
图14b示出根据本发明实施例绘制出的只叠加了不在正常值范围内的RR间期数据xi的房性心动过速的、角度栅状图；
图15a示出根据本发明实施例绘制出的只叠加了不在正常值范围内的RR间期数据xi的室性心动过速的长度栅状图；
图15b示出根据本发明实施例绘制出的只叠加了不在正常值范围内的RR间期数据xi的室性心动过速的角度栅状图；
图16示出根据本发明一实施例的基于心电图的心率分析设备的结构框图。
具体实施方式
以下将参考附图详细说明本发明的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。
在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。
另外，为了更好的说明本发明，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本发明同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本发明的主旨。
如背景技术和发明内容所述，在现有技术中，基于心率散点图中相邻散点的矢量绘制的栅状图，只能体现持续心律失常的起始点、却无法表达出心律的持续失常，这对于某些疾病如房性心动过速、室性心动过速等而言，有可能造成误诊。有鉴于此，本发明提供了一种基于心电图的心率分析方法及设备，在基于心率散点图中相邻散点的矢量绘制的栅状图中，叠加了心动周期数据的栅状图，以使得可以首先基于心动周期数据的栅状图判断是否存在心律失常、然后基于相邻心率散点的矢量栅状图确定心律失常的持续时间，从而更有助于医生进行疾病诊断。具体方案阐述如下。
图1示出根据本发明一实施例的基于心电图的心率分析方法的流程图。如图1所示，该方法主要可以包括以下步骤：
步骤S100、根据心电图获得特定的心动周期数据；
步骤S110、基于所述心动周期数据绘制心率散点图；
步骤S120、分别连接所述心率散点图中时间上相邻的两个散点，以得到多个矢量；
步骤S130、按所述矢量出现的时间顺序绘制所述矢量的栅状图，其中所述矢量出现的时间顺序与用于构成所述矢量的散点出现的时间顺序一致；
步骤S140、在所述栅状图上叠加所述心动周期数据。
图2示出了截取的部分心电图的示意图。如图2所示，心电图的波形通常可以包括P波、QRS波群(Q波、R波、S波)、T波等波形。其中，RR间期表示心电图中两个相邻QRS波群中R波之间的时间差，如图2示出的R1R2(x1)、R2R3(x2)、R3R4(x3)。在本发明以下各实施例中，采用心电图中的RR间期数据作为心动周期数据来绘制上述心率散点图和关于矢量的栅状图。
对于上述步骤S100，在一种可能的实现方式中，如图3所示，其具体可以为：
步骤S1001、对预定时间段内的心电图上的波形进行采样，获得多个所述心动周期数据。
具体而言，首先对如图2所示的预定时间段内的心电图上的波形进行采样，以获得的在时间上是连续的M段RR间期数据。上述M段RR间期数据按时间顺序依次为x1，x2，x3，x4，……，xM。
相应地，对于上述步骤S110，在一种可能的实现方式中，如图3所示，其具体可以包括以下步骤：
步骤S1101、将所获得的时间上连续的N个所述心动周期数据分别作为一个散点的一维数据，绘制N维的所述心率散点图，其中N为大于或等于2的整数。
下面以二维(N＝2)的心率散点图为例来介绍绘制心率散点图的方法。具体而言，首先建立如图4所示的X轴(横轴)、Y轴(纵轴)均为RR间期的二维平面直角坐标系；然后，在上述二维平面直角坐标系中，按所获得的RR间期的时间先后顺序，连续绘制出横坐标为xi、纵坐标为xi+1的散点，1<i<M且i为整数，从而构成如图5所示的心率散点图。如此绘制出的心率散点图中的散点依次为(x1，x2)、(x2，x3)、(x3，x4)、……、(xM-1，xM)，其中(xi-1，xi)与(xi，xi+1)可称为相邻的散点。
一般来说，正常人的RR间期是均匀的，这使得在基于心电图的RR间期绘制出的心率散点图上，散点基本上分布在通过坐标原点且斜率为1的直线附近，也即如图5所示，这些散点在X轴上的坐标与在Y轴上的坐标大致相等。
然而，如果某人存在某种心脏疾病，则心率散点图上的散点可能出现其它的分布。例如：房性心动过速可能出现如图6所示的心率散点图。又如，室性心动过速可能出现如图7所示的心率散点图。
在一种可能的实现方式中，上述步骤S110还可以包括：
按所述散点出现的时间顺序，对所述散点的绘制颜色进行编码以及以编码后的颜色，绘制各所述散点。
具体地，在按照所得到的散点出现的时间顺序，以颜色渐变的方式例如颜色渐深的方式对所述散点的绘制颜色进行编码，然后在坐标系中以编码后的各散点的颜色绘制各散点。
对于上述步骤S120，在根据心电图绘制出对应的心率散点图后，可以分别连接所得到的心率散点图中时间上相邻的两个散点，以得到多个矢量。
对于上述步骤S130，在一种可能的实现方式中，如图3所示，主要可以包括以下步骤：
步骤S1301、计算各所述矢量的大小以及角度；
步骤S1302、按所述矢量出现的时间顺序绘制所述栅状图，其中，所述栅状图的横轴表示所述矢量出现的时间顺序，所述栅状图的纵轴表示所述矢量的大小以及角度中任一。
具体而言，在得到多个矢量后，可以分别计算出得到的多个矢量的大小以及角度，如图8a的D1、θ1。
在一种可能的实现方式中，如图8b所示，可以以所得到的矢量的大小D为纵轴，所述矢量出现的时间顺序为横轴建立平面直角坐标系，根据所得到的矢量的大小及其对应出现的时间顺序在所述平面直角坐标系绘制矢量的第一栅状图即长度栅状图。
在一种可能的实现方式中，可以预定一个阈值，然后将所得到的矢量的大小与预定的阈值相比较，从而区分出心动周期变化大的和变化小的心搏，以用于辅助对心律失常的诊断。
如图8c所示，在一种可能的实现方式中，可以以所得到的矢量的角度θ为纵轴，所述矢量出现的时间顺序为横轴建立平面直角坐标系，根据所得到的矢量的角度及其对应出现的时间顺序在所述平面直角坐标系绘制矢量的第二栅状图即角度栅状图。
例如，心率散点图中的散点的坐标为(xi，xi+1)，即按出现的时间顺序依次为(x1，x2)、(x2，x3)、(x3，x4)、……、(xM-1，xM)。则连接在时间上相邻的散点，得到的矢量的坐标为(xi-xi-1，xi+1-xi)，即按出现顺序依次为(x2-x1，x3-x2)、(x3-x2，x4-x3)、……、(xM-1-xM-2，xM-xM-1)。则矢量的大小Di-1和方向θi-1可以分别用式1和式2表示。
式1
式2
其中，1<i<M，且i、M为整数。
这样，就能够以所得到的矢量的大小D为纵轴，以得到的矢量出现的时间顺序为横轴建立平面直角坐标系，根据所得到的矢量的大小Di-1及其对应出现的时间顺序在所述平面直角坐标系绘制长度栅状图。并且，能够以矢量的角度θ为纵轴，以得到的矢量出现的时间顺序为横轴建立平面直角坐标系，根据所得到的矢量的角度θi-1及其对应出现的时间顺序在所述平面直角坐标系绘制角度栅状图。
对于上述步骤S1302，在一种可能的实现方式中，还可以在上述长度栅状图和角度栅状图的横轴上，标识与所述矢量相关联的心动周期数据出现的时间，其中与所述矢量相关联的心动周期数据表示与用于构成所述矢量的任一散点相关联的心动周期数据中任一。
图9a、9b分别示出根据本发明实施例绘制出的正常状态下的长度栅状图、角度栅状图；图10a、10b分别示出根据本发明实施例绘制出的房性心动过速的长度栅状图、角度栅状图；图11a、11b分别示出根据本发明实施例绘制出的室性心动过速的长度栅状图、角度栅状图。
根据图9a、9b、图10a、10b以及图11a、11b所示的栅状图，能够在一定程序上能辅助医生进行心律失常等疾病诊断，如在上述栅状图中能够直观的体现房性心动过速、室性心动过速等疾病发生的起始点。然而，在上述栅状图中，在疾病发生的起始点后，由于矢量的相对性，使得存在房性心动过速、室性心动过速等疾病的栅状图与正常状况下的栅状图类似，因此该种栅状图并不能反映出房性心动过速、室性心动过速等疾病的持续时间，从而可能导致误诊。
为此，本发明人独创性的提出了将心动周期数据叠加到上述栅状图中，这样，医生不仅能直观的看出持续心率失常如房性心动过速、室性心动过速等疾病发生的起始点，而且能够直观的看出这些疾病的持续时间，从而有利于医生对该疾病做出正确的诊断。
下面通过对上述步骤S140的具体描述来阐述本发明实施例的基于心电图的心率分析方法。
对于上述步骤S140，在一种可能的实现方式中，如图3所示，其具体可以为：
步骤S1401、将所述心动周期数据按时间对应关系绘制于所述栅状图。
例如，可以将原始心电图中的心动周期数据按时间对应关系绘制于上述长度栅状图、即第一栅状图。还是以心电图中的RR间期数据作为心动周期数据来说明本实施例。例如，截取的心电图中的RR间期数据为xi，即按出现的时间先后顺序依次为x1，x2，x3，x4，……，xM，则心率散点图中的散点的坐标为(xi，xi+1)，即按出现的时间顺序依次为(x1，x2)、(x2，x3)、(x3，x4)、……、(xM-1，xM)。然后连接在时间上相邻的散点，得到的矢量的坐标为(xi-xi-1，xi+1-xi)，即按出现顺序依次为(x2-x1，x3-x2)、(x3-x2，x4-x3)、……、(xM-1-xM-2，xM-xM-1)。则矢量的大小Di-1可以由上述式1得出。然后以所得到的矢量的大小D为纵轴，以得到的矢量出现的时间顺序为横轴建立平面直角坐标系，根据所得到的矢量的大小Di-1及其对应出现的时间顺序在所述平面直角坐标系绘制长度栅状图。根据时间对应关系，将RR间期数据xi叠加到上述长度栅状图中。
类似地，也可先根据所得到的矢量的角度θi-1及其对应出现的时间顺序在所述平面直角坐标系绘制角度栅状图，然后根据时间对应关系将RR间期数据xi叠加到上述角度栅状图中。
图12a、12b分别示出根据本发明实施例绘制出的叠加了RR间期数据xi的房性心动过速的长度栅状图、角度栅状图。图13a、13b分别示出根据本发明实施例绘制出的叠加了RR间期数据xi的室性心动过速的长度栅状图、角度栅状图。
与没有叠加RR间期数据xi的房性心动过速的长度栅状图10a、角度栅状图10b相比，叠加了RR间期数据xi的房性心动过速的长度栅状图12a、角度栅状图12b不仅明确地示出了房性心动过速发生的起始点，即图12a、图12b中与表示RR间期数据xi增大的上升沿对应的时间点，例如图12a所示的t1、t3，还直观地表达出房性心动过速持续的时间，即图12a、图12b中从与表示RR间期数据xi增大的一个上升沿对应的时间点到与紧随该上升沿之后的表示RR间期数据xi减小的一个下降沿对应的时间点所经历的时间，例如图12a所示的t1～t2、t3～t4。
与没有叠加RR间期数据xi的室性心动过速的长度栅状图11a、角度栅状图11b相比，叠加了RR间期数据xi的室性心动过速的长度栅状图13a、角度栅状图13b不仅明确地示出了室性心动过速发生的起始点，即图13a、图13b中与表示RR间期数据xi增大的上升沿对应的时间点，还直观地表达出室性心动过速持续的时间，即图13a、图13b中从与表示RR间期数据xi增大的一个上升沿对应的时间点到与紧随该上升沿之后的表示RR间期数据xi减小的一个下降沿对应的时间点所经历的时间。
考虑到将所有心动周期数据都叠加在栅状图上，不仅增加了绘图工作量，还可能使得整个栅状图看起来复杂而不易读。因此，在一种可能的实现方式中，上述步骤S1401具体可以包括以下步骤：
步骤S1401a、判断所述心动周期数据是否在预定的正常值范围内；
步骤S1401b、将所述心动周期数据中不在所述正常值范围内的心动周期数据按时间对应关系绘制于所述栅状图。
图14a、14b分别示出根据本发明实施例绘制出的只叠加了不在正常值范围内的RR间期数据xi的房性心动过速的长度栅状图、角度栅状图。图15a、15b分别示出根据本发明实施例绘制出的只叠加了不在正常值范围内的RR间期数据xi的室性心动过速的长度栅状图、角度栅状图。
由于大部分心动周期数据的值可能是正常的，只将不在正常值范围内的心动周期数据按时间对应关系叠加到上述长度栅状图、角度栅状图中，如图14a、14b以及图15a、15b，明显能够使得叠加后的栅状图更直观易读。其中，心动周期数据的正常值范围可以根据医生的诊断需求灵活设定。
需要说明的是，以将心动周期数据叠加到二维矢量的栅状图为例解释了本发明基于心电图的心率分析方法。但本领域技术人员能够理解，本发明应不限于此。事实上，用户完全可根据三维、四维……的心率散点图，绘制出三维、四维……矢量的栅状图，然后将心动周期数据按时间对应关系叠加到上述三维、四维……矢量的栅状图中。
例如，如果绘制出的心率散点图是三维(N＝3)。则同样以RR间期数据作为心动周期数据，获得的时间是连续的M段RR间期数据按时间顺序依次为x1，x2，x3，x4，……，xM。各散点的坐标为(xi-1，xi，xi+1)，其中i为整数且1<i<M-1。即心率散点图中的散点的坐标依次为(x1，x2，x3)、(x2，x3，x4)、……、(xM-2，xM-1，xM)。其中，(xi-1，xi，xi+1)与(xi，xi+1，xi+2)称为相邻的散点。连接在时间上相邻的散点，得到的矢量的坐标为(xi-xi-1，xi+1-xi，xi+2-xi+1)，即按出现顺序依次为(x2-x1，x3-x2，x4-x3)、(x3-x2，x5-x4，x4-x3)、……、(xM-2-xM-3，xM-1-xM-2，xM-xM-1)。
则矢量的大小用Di-1表示和矢量的方向用θi-1和表示，Di-1、θi-1、可以分别用式3、式4和式5表示。
式3
式4
式5
其中，1<i<M-1，且i、M为整数。
这样，就能够以所得到的矢量的大小D为纵轴，以得到的矢量出现的时间顺序为横轴建立平面直角坐标系，根据所得到的矢量的大小Di-1及其对应出现的时间顺序在所述平面直角坐标系绘制第一栅状图。并且，能够分别以的矢量的角度θi-1为纵轴，以得到的矢量出现的时间顺序为横轴建立平面直角坐标系，根据所得到的矢量的角度θi-1及其对应出现的时间顺序在所述平面直角坐标系绘制第二栅状图。并且，能够分别以的矢量的角度为纵轴，以得到的矢量出现的时间顺序为横轴建立平面直角坐标系，根据所得到的矢量的角度及其对应出现的时间顺序在所述平面直角坐标系绘制第三栅状图。
在得到上述第一栅状图、第二栅状图和/或第三栅状图后，将心电图中的心动周期数据按时间对应关系分别叠加到上述第一栅状图、第二栅状图和/或第三栅状图中，从而在叠加了心动周期数据根据的上述第一栅状图、第二栅状图和/或第三栅状图中，不仅能够直观的看到疾病的发生的起始点，而且能够直观的看到疾病的持续时间。
在一种可能的实现方式中，心动周期数据包括以下数据中任一：
RR间期，表示心电图中两个相邻QRS波群中R波之间的时间差；
PP间期，表示心电图中两个相邻P波之间的时间差；
QRS波宽度，表示心电图中一个QRS波群中Q波起始到S波结束的时间差；
PR间期，表示心电图中P波起始到QRS波起始的时间差；
R波幅值，表示心电图中一次R波高度的最大值；
T波幅值，表示心电图中一次T波高度的最大值；
QT间期，表示心电图中QRS波起始到T波结束的时间差。
需要说明的是，以上只是示例性的阐述了一种将心动周期数据叠加到矢量的栅状中的方法，本领域技术人员能够清楚的是，任何以其它形式，如线条的粗细、线条的粗细不同以及心动周期数据叠加的位置的变换等来将心动周期数据叠加到矢量的栅状图中的方法，均应在本发明的保护范围内。
本发明实施例的基于心电图的心率分析方法，在基于矢量的栅状图中按时间对应关系叠加了心动周期数据，从而使得基于该栅状图中不仅能够直观的看出心律失常发生的起始点，而且能够直观的看出心律失常的持续时间。
图16示出根据本发明一实施例的基于心电图的心率分析设备的结构框图，该基于心电图的心率分析设备可以用来执行本发明实施例的上述任何一种基于心电图的心率分析方法。
如图16所示，上述心率分析设备10主要可以包括获取模块11、散点图绘制模块12、矢量生成模块13、第一栅状图绘制模块14、判断模块15和第二栅状图绘制模块16。
其中，获取模块11用于根据心电图获得特定的心动周期数据；散点图绘制模块12与所述获取模块11连接，用于基于所述心动周期数据绘制心率散点图；矢量生成模块13与所述散点图绘制模块12连接，用于分别连接所述心率散点图中时间上相邻的两个散点，以得到多个矢量；第一栅状图绘制模块14与所述矢量生成模块13连接，用于按所述矢量出现的时间顺序绘制所述矢量的栅状图，其中所述矢量出现的时间顺序与用于构成所述矢量的散点出现的时间顺序一致；判断模块15与所述获取模块11连接，用于判断所述心动周期数据是否在预定的正常值范围内；第二栅状图绘制模块16，与所述判断模块15和所述第一栅状图绘制模块14连接，用于将所述心动周期数据中不在所述正常值范围内的心动周期数据按时间对应关系绘制于所述栅状图。
在一种可能的实现方式中，所述第一栅状图绘制模块14用于：
计算各所述矢量的大小以及角度；
按所述矢量的出现顺序绘制所述栅状图，其中，所述栅状图的横轴表示所述矢量出现的时间顺序，所述栅状图的纵轴表示所述矢量的大小以及角度中任一。
在一种可能的实现方式中，所述获取模块11用于：
对预定时间段内的心电图上的波形进行采样，获得多个所述心动周期数据。
在一种可能的实现方式中，所述散点图绘制模块12用于：
将所获得的时间上连续的N个所述心动周期数据分别作为一个散点的一维数据，绘制N维的所述心率散点图，其中N为大于或等于2的整数。
在一种可能的实现方式中，所述散点图绘制模块12用于：
按所述散点出现的时间顺序，对所述散点的绘制颜色进行编码；
以编码后的颜色，绘制各所述散点。
在一种可能的实现方式中，所述第一栅状图绘制模块14还用于：
在所述栅状图的横轴上，标识与所述矢量相关联的心动周期数据出现的时间，其中与所述矢量相关联的心动周期数据表示与用于构成所述矢量的任一散点相关联的心动周期数据中任一。
在一种可能的实现方式中，所述心动周期数据包括以下数据中任一：
RR间期，表示心电图中两个相邻QRS波群中R波之间的时间差；
PP间期，表示心电图中两个相邻P波之间的时间差；
QRS波宽度，表示心电图中一个QRS波群中Q波起始到S波结束的时间差；
PR间期，表示心电图中P波起始到QRS波起始的时间差；
R波幅值，表示心电图中一次R波高度的最大值；
T波幅值，表示心电图中一次T波高度的最大值；
QT间期，表示心电图中QRS波起始到T波结束的时间差。
本发明实施例的基于心电图的心率分析设备，在基于矢量的栅状图中按时间对应关系叠加了心动周期数据，从而使得在叠加了心动周期数据的矢量的栅状图中不仅能够直观的看出持续心律失常发生的起始点，而且能够直观的看出该种疾病发生的持续时间。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (14)

1.一种基于心电图的心率分析方法，包括：
根据心电图获得特定的心动周期数据；
基于所述心动周期数据绘制心率散点图；
分别连接所述心率散点图中时间上相邻的两个散点，以得到多个矢量；
按所述矢量出现的时间顺序绘制所述矢量的栅状图，其中所述矢量出现的时间顺序与用于构成所述矢量的散点出现的时间顺序一致，
其特征在于，该基于心电图的心率分析方法还包括，
判断所述心动周期数据是否在预定的正常值范围内；以及
将所述心动周期数据中不在所述正常值范围内的心动周期数据按时间对应关系绘制于所述栅状图，以使得所述栅状图能够显示所述心动周期数据不在所述正常值范围的起始点和持续时间。
2.根据权利要求1所述的基于心电图的心率分析方法，其特征在于，按所述矢量出现的时间顺序绘制所述矢量的栅状图，包括：
计算各所述矢量的大小以及角度；
按所述矢量的出现顺序绘制所述栅状图，其中，所述栅状图的横轴表示所述矢量出现的时间顺序，所述栅状图的纵轴表示所述矢量的大小以及角度中任一。
3.根据权利要求2所述的基于心电图的心率分析方法，其特征在于，根据心电图获得特定的心动周期数据，包括：
对预定时间段内的心电图上的波形进行采样，获得多个所述心动周期数据。
4.根据权利要求3所述的基于心电图的心率分析方法，其特征在于，基于所述心动周期数据绘制心率散点图，包括：
将所获得的时间上连续的N个所述心动周期数据分别作为一个散点的一维数据，绘制N维的所述心率散点图，其中N为大于或等于2的整数。
5.根据权利要求4所述的基于心电图的心率分析方法，其特征在于，基于所述心动周期数据绘制心率散点图，还包括：
按所述散点出现的时间顺序，对所述散点的绘制颜色进行编码；
以编码后的颜色，绘制各所述散点。
6.根据权利要求5所述的基于心电图的心率分析方法，其特征在于，按所述矢量的出现顺序绘制所述矢量的栅状图，还包括：
在所述栅状图的横轴上，标识与所述矢量相关联的心动周期数据出现的时间，其中与所述矢量相关联的心动周期数据表示与用于构成所述矢量的任一散点相关联的心动周期数据中任一。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的基于心电图的心率分析方法，其特征在于，所述心动周期数据包括以下数据中任一：
RR间期，表示心电图中两个相邻QRS波群中R波之间的时间差；
PP间期，表示心电图中两个相邻P波之间的时间差；
QRS波宽度，表示心电图中一个QRS波群中Q波起始到S波结束的时间差；
PR间期，表示心电图中P波起始到QRS波起始的时间差；
R波幅值，表示心电图中一次R波高度的最大值；
T波幅值，表示心电图中一次T波高度的最大值；
QT间期，表示心电图中QRS波起始到T波结束的时间差。
8.一种基于心电图的心率分析设备，包括：
获取模块，用于根据心电图获得特定的心动周期数据；
散点图绘制模块，与所述获取模块连接，用于基于所述心动周期数据绘制心率散点图；
矢量生成模块，与所述散点图绘制模块连接，用于分别连接所述心率散点图中时间上相邻的两个散点，以得到多个矢量；
第一栅状图绘制模块，与所述矢量生成模块连接，用于按所述矢量出现的时间顺序绘制所述矢量的栅状图，其中所述矢量出现的时间顺序与用于构成所述矢量的散点出现的时间顺序一致，
其特征在于，该基于心电图的心率分析设备还包括，
判断模块，与所述获取模块连接，用于判断所述心动周期数据是否在预定的正常值范围内；以及
第二栅状图绘制模块，与所述判断模块和所述第一栅状图绘制模块连接，用于将所述心动周期数据中不在所述正常值范围内的心动周期数据按时间对应关系绘制于所述栅状图，以使得所述栅状图能够显示所述心动周期数据不在所述正常值范围的起始点和持续时间。
9.根据权利要求8所述的基于心电图的心率分析设备，其特征在于，所述第一栅状图绘制模块用于：
计算各所述矢量的大小以及角度；
按所述矢量的出现顺序绘制所述栅状图，其中，所述栅状图的横轴表示所述矢量出现的时间顺序，所述栅状图的纵轴表示所述矢量的大小以及角度中任一。
10.根据权利要求9所述的基于心电图的心率分析设备，其特征在于，所述获取模块用于：
对预定时间段内的心电图上的波形进行采样，获得多个所述心动周期数据。
11.根据权利要求10所述的基于心电图的心率分析设备，其特征在于，所述散点图绘制模块用于：
将所获得的时间上连续的N个所述心动周期数据分别作为一个散点的一维数据，绘制N维的所述心率散点图，其中N为大于或等于2的整数。
12.根据权利要求11所述的基于心电图的心率分析设备，其特征在于，所述散点图绘制模块用于：
按所述散点出现的时间顺序，对所述散点的绘制颜色进行编码；
以编码后的颜色，绘制各所述散点。
13.根据权利要求12所述的基于心电图的心率分析设备，其特征在于，所述第一栅状图绘制模块还用于：
在所述栅状图的横轴上，标识与所述矢量相关联的心动周期数据出现的时间，其中与所述矢量相关联的心动周期数据表示与用于构成所述矢量的任一散点相关联的心动周期数据中任一。
14.根据权利要求8-13中任一项所述的基于心电图的心率分析设备，其特征在于，所述心动周期数据包括以下数据中任一：
RR间期，表示心电图中两个相邻QRS波群中R波之间的时间差；
PP间期，表示心电图中两个相邻P波之间的时间差；
QRS波宽度，表示心电图中一个QRS波群中Q波起始到S波结束的时间差；
PR间期，表示心电图中P波起始到QRS波起始的时间差；
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