CN108074649B - 一种基于心电检测数据获取分析系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于心电检测数据获取分析系统和方法，包括心电采集系统，用于将工作站采集的患者心电数据通过通信模块发送到数据服务器；数据服务器设置在云端，用于接收患者的心电数据并存储，等待心电数据处理模块的调用；心电数据处理模块，用于调用数据服务器中的心电数据进行解析，并输出解析结果到云数据分析平台；云数据分析平台，用于将解析结果进行综合分析并显示。本发明对每个心电图关键值进行存储，利用大数据对每个人对每个区域进行趋势分析，为医生提供专业的数据分析功能，方便不同系统中对心电检测原始图像进行查看，方便用户及相关人员及时了解病情。

Description

一种基于心电检测数据获取分析系统及方法

技术领域

本发明涉及心电检测领域，具体地说是一种基于心电检测数据获取分析系统及方法。

背景技术

近年来，我国居民的健康医疗呈现出快速增长的态势，从社区到医院，从家庭到区域，从线下到线上，以年均20％的速度递增；中国老龄化的趋势日益明显，关注老年人的健康产业是社会发展的必然趋势。国家十二五计划明确指出，要实现基础医疗机构全面信息化，到2020年，逐步建成覆盖城乡基层医疗卫生机构的信息系统，完善重大疾病防控等专业公共卫生服务网络，扩大国家基本公共卫生服务项目。

目前硬件厂商已经实现了医生工作站终端机，该机融合了血压、血氧、血糖、心电等多项关键生命体征信息的检测功能，只需花费少量时间即可完成检测，省去了去医院排队挂号检测的繁琐步骤和高额的检测费用。而现有的医生工作站，也仅仅是实现了在本机终端进行检测数据查看，并未实现检测数据的共享及决策分析，固有一些医生无法解读的数据，尤其是心电图这种复杂数据，不能及时提供医疗决策。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种基于心电检测数据获取分析系统及方法，以改善医生工作站中所使用的心电数据与其他平台存储系统不一致，给进行检查的人员以及医疗结构都造成了不便的问题。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：

一种基于心电检测数据获取分析系统，包括，

心电采集系统，包括工作站和通信模块，用于将工作站采集的患者心电数据通过通信模块发送到数据服务器；

数据服务器设置在云端，包括应用服务器、分析服务器和文件集，用于接收患者的心电数据并存储，等待心电数据处理模块的调用；

心电数据处理模块，包括解析包、画图包、工具包和数据分析包，用于调用数据服务器中的心电数据进行解析，并输出解析结果到云数据分析平台；

云数据分析平台，用于将解析结果进行综合分析并显示。

所述应用服务器，用于存储心电采集系统的所有相关业务数据；

所述分析服务器，采集应用数据库中用于分析的关键信息；

所述文件集，包括心电检测的ECG原始文件、通过画图包生成的心电图像的JPG格式图片以及工具包需要使用的XML格式文件。

所述解析包，用于调用文件集中的心电检测的ECG原始文件，按照协议将ECG原始文件转化成数据流，同时对该数据流进行加密，得到JSON格式数据字符串；

所述画图包，用于将JSON格式数据字符串转化成JPG格式图片；

所述工具包为OCX控件，用于将XML格式文件的地址还原成心电检测原始图像；首先读取XML格式文件中的检查ID，姓名，性别，年龄，所属区域及编号比如沈阳市(024)，检查时间，检测设备，检测机构，检测医生，和ECG心电数据12导联CH0到CH12坐标数据，然后在控件中显示这些基础信息和原始图像，同时医生会利用工具包中模板工具(该工具会包含心电的诊断模板)，方便选择患者病症，该诊断及会诊医生，会诊时间等信息会保存在该XML格式文件中，同时回写云端的应用数据库

所述数据分析包从云端的分析服务器作为基础数据分析库，可以对患者的心率值，或者其他的血压值血糖值，进行曲线图展示，例如，查询张三患者从今年所有的心率曲线图，清晰的标注了身体健康的趋势。可以对区域中疾病的数据进行分析，比如说，沈阳市中所有采集的患者中心率值不在正常值之内的患者有多少，年龄分布，地址分布等，大东区之内患窦状心率不齐的多少人，占采集总人数，及总人口比率多少等等。

一种基于心电检测数据获取分析方法，包括以下步骤：

步骤1：获取心电采集系统的心电检测的ECG原始文件，存储于数据服务器的文件集中，并将存储位置和名称进行关联；

步骤2：调取文件集中的ECG文件，将ECG文件解析并转化为JSON格式数据字符串，存储在数据服务器的应用服务器中；

步骤3：从应用服务器中取出JSON格式数据字符串输入到画图包中进行画图，得到心电图像的JPG格式图片，存入文件集中，同时向患者进行公示；

步骤4：从应用服务器中取出JSON格式数据字符串，进行解密并转换成XML格式文件，存储到文件集中；

步骤5：将XML格式文件输入到工具包，工具包读取XML格式文件中的相关参数：检查ID、姓名、性别、年龄、所属区域及编号、检查时间、检测设备、检测机构、检测医生和ECG心电数据12导联CH0到CH12坐标数据，并输出心电原始图像。

所述获取心电采集系统的ECG文件检测结果包括以下过程：

判断病人心电的采集时间，如果超过10秒，则继续判断数据的合理性；否则采集不成功；

判断数据的合理性，如果采集的心率数据超过230则视为无效数据，重新采集，如果心率持续超过160或是低于40，则对该数据进行标注，非常可能是心脏病患者。

采集的相关心电数据包括心率、T轴、P轴、QT间期、QRS时限、QRS轴、SV1值、QRS间期、RV5值、QTC间期。

所述画图过程包括以下步骤：

步骤1：对JSON格式数据字符串进行解密，得到解密后的JSON格式数据字符串；

步骤2：校验解密后的JSON格式数据字符串是否与应用服务器中心电数据原始信息一致，如果一致则进行步骤3，否则结束画图；

步骤3：连接解密后的JSON格式数据字符串中的12导联坐标数据绘制JPG格式心电图，其中横轴为时间，纵轴为幅度。

所述公示过程为将心电图像的JPG格式图片发布到因特网，并对访问地址进行加密。

所述心电原始图像的输出过程包括以下步骤：

步骤1：校验XML格式文件是否与应用服务器中心电数据原始信息一致，如果一致则进行步骤2，否则跳出工具包；

步骤2：从XML格式文件中提取出各节点相关信息：检查编号，姓名，性别，年龄，所属区域及编号比如沈阳市(024)，检查时间，检测设备，检测机构，检测医生，和ECG心电数据12导联CH0到CH12坐标数据，然后在控件中显示这些基础信息和原始图像。

步骤3：会诊审核医生通过控件展示的心电检测结果对心电图进行结果诊断，将诊断结果回传至应用服务器。

所述各节点相关信息包括检查编号、姓名、性别、年龄、所属区域及编号、检查时间、检测设备、检测机构、检测医生和ECG心电数据12导联CH0到CH12坐标数据。

本发明具有以下有益效果及优点：

1.本发明方便不同系统中对心电检测原始图像进行查看，方便用户及相关人员及时了解病情；

2.本发明方便不同系统中调用的工具包，为病情提供专业分析工具；

3.本发明提供在线的视频工具，方便医生和患者之间面对面进行沟通交流；

4.本发明提供短信推送功能，方便病情的及时分享，及时处置；

5.本发明对每个心电图关键值进行存储，利用大数据对每个人对每个区域进行趋势分析，为医生提供专业的数据分析功能。

附图说明

图1是本发明的系统结构图；

图2是本发明的方法流程图；

图3是本发明的画图包画图流程图；

图4是本发明的工具包处理流程图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明做进一步的详细说明。

本发明实施例提供了医生工作站检测信息获取转换共享和分析方法，

如图1所示为本发明的系统结构图，包括：

心电采集系统：该部分包含工作站，连接心电设备采集心电病人的心电信息，并生成心电数据ECG文件。

工作站可通过无线wifi，插入3G卡,双绞线接口接入三种模式进行网络连接，并通过通讯模块将生成的ECG文件传入工作站及应用数据库。

当工作站连接网络的时候可以实时上传，没有网络的时候将数据暂存到本机的文件数据库里面，待到连接网络的同时实现实时上传。

本部分只描述医生工作站的情况，如有其他心电采集模块在数据采取方式可能会略有改动，但其组成方法通用。

数据服务器部分可划分成：

应用数据库，应用数据库记录所有相关的业务数据包括用户信息，采集时间，采集人，采集方式，采集设备，心电审核人，心电审核时间，心电审核结果等等。目前只存储工作站的相关数据，如使用其他模块采集，同样记录其相关数据。

分析平台数据库，该部分将应用数据库中的数据进行采集，里面包含了用于分析的关键信息，比如说人员分布，人员年龄，采集时间，采集结果等等，供平台以及其他平台进行数据分析决策，是分析包的基础。

文件集：该部分包括心电检测的ECG原始文件，通过画图包生成的JPG心电图像文件，还有工具包需要使用的XML心电文件，该数据集在云端。

心电处理核心模块

该部分输入是硬件厂商采集设备进行采集后返回的数据，心电图为ECG文件，输出为方便医生和病患直观观看可视化JPG图片以及具体的分析工具图像，输出端可由各个终端平台调用，比如患者可以通过用手机观看自己检查后的心电图图像。

解析包：该包利用硬件厂家提供的协议包(硬件厂商不同，该协议包可能会有差异，但道理相同，该协议包只是保护硬件厂商的原始数据加密解密，防止泄露)，解析医生站采集到的原始ECG心电文件，该包把按照协议将检测出来ECG文件进行转化成数据流BYTE，同时对该数据流进行BASE64加密成一个可以存储在数据库中的JSON数据串，同时保证了个人的信息不会被泄露。

画图包，该包负责将数据库中的心电JSON串转化成JPG图片。

工具包，用于专业医生解析心电图像，以及回写服务器病人诊断等信息。工具包具有调节纸速，增益调整。纸速用于调整走纸速度，增益用于对心电信号放大的倍数，同时可以对导联进行调整，切换导联调整导联数据在屏幕中所占位置。还具有打印功能，对某一时间段内的心电图进行打印。

数据分析包，该包集成了关键数据趋势图，以及健康建议等功能，可进行单个患者的健康分析，以及某个区域所有采集患者的健康分析。

数据审核和云数据分析平台：本部分用于集成解析包中产生的心电数据，画图包中诊断等信息，数据分析工具。

比如说我需要查询2000年到2005年患窦性心律不齐的患者，以及占比，以及高发月份等等。

本部分用于进行大数据分析，集成多数据报表，管理人员分析决策等。在该发明说明书中不做具体描述。

医生在工作站对体检病人进行心电检查，获取心电数据，首先会判断病人心电的采集时间，如果未超过10秒，则采集不成功，其次会判断数据的合理性，如果心电的心率，QRS，QT/QTC等关键数据超出一个人类的有效范围，则采集不成功，这么做可以有效的防止数据的误采集，提高工作效率。当数据采集成功之后会由硬件厂商提供生成心电的ECG文件，再由网络传输至数据服务器中，值得注意的是，采集工作如果不由医生工作站进行采集也可以，可以由其他心电检测设备进行检测，或者由其他方法得到的心电ECG文件，传输到数据服务器上，以上可以理解为整个实施例的输入。

如图2所示为本发明的方法流程图。

当数据服务器收到指定格式的ECG文件，会存在服务器中的文件集中，而存储位置和名称会通过某种特殊的关联存入到应用数据库，用户如果需要使用该ECG文件会首先通过工作站云数据库中查找到ECG指定位置和名称，取出ECG文件。

比如说，某个患者的ID是81DD4521AB8E4B50BD51345695AA672E

某次检测心电的ID为0DE019ACFFB74057B4CA54F7A2EC3212，那么这个病人这次检查对应的数据库中的文件集相对位置filepath字段为81DD4521AB8E4B50BD51345695AA672E\cardiogram_data\0DE019ACFFB74057B4CA54F7A2EC3212，如果发现该路径没有相对应的文件夹，会首先建立相对应的文件夹，保证文件存储。

取出ECG文件之后，会通过不同协议(每家厂商ECG文件标准不一致，目前没有统一的标准)，通过解析包，对ECG文件进行解析，由ECG文件中的16进制数据转换为12导联及相关心率，P轴，T轴等数据，同时将该检测结果数据转化为加密JSON串，节省存储空间存入到文件集中，同时将检测数据的关键信息，检测时间，心率，P轴，T轴，SV1值等数据，保存到分析平台数据库中去。

JSON串将作为画图包以及工具包的标准输入数据，而存入分析平台数据库的数据将作为34数据分析包中的基础数据。

如图3所示为本发明的画图包画图流程图。

首先通过工作站应用数据库，查询到某个人的具体某次心电检测，检测明细里面包含检测时间，检测人，检测医生，心电检测十二导联的数据值等基本信息。之后会取到应用数据库中对应的JSON串。程序对JSON串进行解析，同时将取出的心电心率等信息与JSON串解析后的心电心率等数据对比，如果不匹配程序弹出提示，程序终止。如果匹配继续进行之后操作，首先将JSON串取出进行解密，解密之后是12导联的坐标数据，根据12导联的具体坐标进行画图，横轴为时间，纵轴为幅度,把所有坐标数据根据采集的时间分成若干段，利用开发平台自带集成的画图类对心电的数据进行画图，画出的图片即是我们平时看到的心电波动图，我们这里将该图结果进行转存成JPG图片，同时存入数据服务器中的文件集，将命名规则和存储位置存入应用数据库，一如上面所述ECG文件存储一样，区别只是ECG文件后缀名为ECG，JPG图片文件后缀名为JPG。

之后会将该文件夹发布，发布过程中会注意防止用户的相关信息泄露的举措，包括该地址防止引擎蜘蛛爬行，限制IP地址访问，访问地址参数加密等措施，有效的保护了用户的隐私权，安全性。查看终端会在安全授权的情况下，通过调用的方法时候参数加密校验(比如说传入参数为该次心电检测ID，该ID后缀通过加入lancere字符串进行md5加密)，收到参数的时候会对传入的参数按照加密格式进行解密，和数据匹配无误之后，对地址进行访问，得到图片呈现。

图4为本发明的工具包处理流程图。

首先通过工作站应用数据库，查询到某个人的具体某次心电检测，检测明细里面包含检测时间，检测人，检测医生，心电检测十二导联的数据值等基本信息。之后会取到应用数据库中对应的JSON串。程序对JSON串进行解析，同时将取出的心电心率等信息与JSON串解析后的心电心率等数据对比，如果不匹配程序弹出提示，程序终止。如果匹配继续进行之后操作，将JSON串进行解密，解密之后是12导联的坐标数据。将之前获取的检测人，检测时间，性别，年龄等数据分别转换为XML各自节点数据，将JSON串解密之后的12导联坐标数据，存入EcgData节点，里面分别是CH0到CH12，保存该格式的XML。之后将该XML的地址作为入参传入到工具包。存成XML文件的好处是使系统更加灵活，可以由文件进行数据的共享，而不是非得通过数据库中数据，可以更自由的接入其他的系统，使用是来更方便、更广泛。

工具包中提供维护诊断模板的功能，可以利于医生便于填写诊断，回写分析平台数据库和工作站数据库，供申请会诊人员及医生查看，以及数据分析功能。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算方式来实现，它们可以集中在单个的程序包上，或者分布在多个程序包上，可选地，它们可以用可执行的程序代码来控制实现各个包的功能，从而，可以将这些程序包自由灵活的进行组合，满足各自平台的需要。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于心电检测数据获取分析系统，其特征在于：

心电采集系统，包括工作站和通信模块，用于将工作站采集的患者心电数据通过通信模块发送到数据服务器；

数据服务器设置在云端，包括应用服务器、分析服务器和文件集，用于接收患者的心电数据并存储，等待心电数据处理模块的调用；

心电数据处理模块，包括解析包、画图包、工具包和数据分析包，用于调用数据服务器中的心电数据进行解析，并输出解析结果到云数据分析平台；

所述解析包，用于调用文件集中的心电检测的ECG原始文件，按照协议将ECG原始文件转化成数据流，同时对该数据流进行加密，得到JSON格式数据字符串；

所述画图包，用于将JSON格式数据字符串转化成JPG格式图片；

所述工具包为OCX控件，用于将XML格式文件的地址还原成心电检测原始图像；

所述数据分析包将云端的分析服务器作为基础数据分析库，将患者的心电基础数据绘制成曲线图，并对疾病的数据进行分析；

云数据分析平台，用于将解析结果进行综合分析并显示。

2.根据权利要求1所述的基于心电检测数据获取分析系统，其特征在于：

所述应用服务器，用于存储心电采集系统的所有相关业务数据；

所述分析服务器，采集应用数据库中用于分析的关键信息；

所述文件集，包括心电检测的ECG原始文件、通过画图包生成的心电图像的JPG格式图片以及工具包需要使用的XML格式文件。

3.一种基于心电检测数据获取分析方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1：获取心电采集系统的心电检测的ECG原始文件，存储于数据服务器的文件集中，并将存储位置和名称进行关联；

步骤2：调取文件集中的ECG文件，将ECG文件解析并转化为JSON格式数据字符串，存储在数据服务器的应用服务器中；

步骤3：从应用服务器中取出JSON格式数据字符串输入到画图包中进行画图，得到心电图像的JPG格式图片，存入文件集中，同时向患者进行公示；

所述画图过程包括以下步骤：

步骤31：对JSON格式数据字符串进行解密，得到解密后的JSON格式数据字符串；

步骤32：校验解密后的JSON格式数据字符串是否与应用服务器中心电数据原始信息一致，如果一致则进行步骤3，否则结束画图；

步骤33：连接解密后的JSON格式数据字符串中的12导联坐标数据绘制JPG格式心电图，其中横轴为时间，纵轴为幅度；

步骤4：从应用服务器中取出JSON格式数据字符串，进行解密并转换成XML格式文件，存储到文件集中；

步骤5：将XML格式文件输入到工具包，工具包读取XML格式文件中各节点相关信息，并输出心电原始图像。

4.根据权利要求3所述的基于心电检测数据获取分析方法，其特征在于，所述获取心电采集系统的ECG文件检测结果包括以下过程：

判断病人心电的采集时间，如果超过10秒，则继续判断数据的合理性；否则采集不成功；

判断数据的合理性，如果心电关键数据均在有效范围内，则获取ECG文件检测结果，否则采集不成功。

5.根据权利要求4所述的基于心电检测数据获取分析方法，其特征在于：所述心电关键数据包括心率、T轴、P轴、QT间期、QRS时限、QRS轴、SV1值、QRS间期、RV5值和QTC间期。

6.根据权利要求3所述的基于心电检测数据获取分析方法，其特征在于：所述公示过程为将心电图像的JPG格式图片发布到因特网，并对访问地址进行加密。

7.根据权利要求3所述的基于心电检测数据获取分析方法，其特征在于：所述心电原始图像的输出过程包括以下步骤：

步骤1：校验XML格式文件是否与应用服务器中心电数据原始信息一致，如果一致则进行步骤2，否则跳出工具包；

步骤2：从XML格式文件中提取出各节点相关信息，然后在控件中显示心电原始图像；

步骤3：会诊审核医生通过控件显示的心电检测结果对心电图进行结果诊断，将诊断结果回传至应用服务器。

8.根据权利要求3或7所述的基于心电检测数据获取分析方法，其特征在于：所述各节点相关信息包括检查编号、姓名、性别、年龄、所属区域及编号、检查时间、检测设备、检测机构、检测医生以及ECG心电数据12导联CH0到CH12坐标数据。

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