CN110693484A - 一种长程动态心电图监测系统及其监测方法 - Google Patents
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Abstract
一种长程动态心电图监测系统及其监测方法,包括贴片式动态心电记录仪,还包括有心电图快速分析装置,所述的心电图快速分析装置连接上位机,所述上位机连接有人工智能心电分析服务器。本发明的动态心电图监测系统通过采集被测者的心电数据信号并传输至心电图快速分析装置,最后将心电分析结果生成心电图报告以便留档观察。动态心电图监测系统可以对心电进行长时间的监测,且监测动态心电图的设备采用水凝胶贴片与人体皮肤贴合,由纽扣电池进行供电,当纽扣电池电量耗尽时,被测者只需更换水凝胶贴片即可实现心电的持续记录,因此,用户的佩戴时间不受电池电量的限制。
Description
技术领域
本发明涉及心电图监测技术领域,尤其是一种长程动态心电图监测系统及其监测方法。
背景技术
心电图检查是对各种心律失常、心室心房肥大、心肌梗死、心肌缺血等病症检查的重要手段。心电图通过描述记录体表的微弱电流反映出心脏的整个电活动过程,通过对心电图进行分析,可以鉴别出心脏的异常情况,了解心肌受损的程度和发展过程以及心房、心室的功能结构情况。某一临床症状或体征在短时间内出现一次的现象被称为“一过性”,往往有明显的诱因,如发生在进食某种食物、服用某种药物、接受某种临床治疗或其他对身体造成影响的因素之后。随着诱因的去除,这种症状或体征会很快消失。常规心电图一般仅分析数分钟的心电信号,而动态心电图能够在日常活动中记录24小时以上的心电信号。因此对一过性心电异常有很高的检出率,具有重要的临床意义。
24小时动态心电图是临床常用的诊断手段,一般采用12导联设备进行记录。记录时被测者需要随身携带沉重的设备,且设备导线众多,这就导致了被测者活动受限,舒适度也不能够让人满意。传统的动态心电图(holter)信号采集之后,通常采用自动分析软件进行心电分析,但目前心电图自动分析的准确率仍然不高,这就导致了需要医生进行二次分析和诊断,因此,提高准确率,减轻医务工作者的劳动量是现下需要解决的一个问题。受电池供电等原因的限制,传统的动态心电图(holter)设备通常只能进行一次佩带,目前市场上还没有能够提供特别长程记录的心电图设备,以及配合长时间记录心电图的方法。
因此,为了弥补上述现有心电图监测领域的缺陷,就需设计一种可以进行长时间监测记录被测者心电图的长程动态心电图监测系统及与其相配合的动态心电图监测方法。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足,提供一种可以提高心电图监测时长并能够有效提高各种心律失常的阳性检出率的长程动态心电图监测系统及其监测方法。
本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的:
本发明一方面提供一种长程动态心电图监测系统,包括贴片式动态心电记录仪,还包括有心电图快速分析装置,所述的心电图快速分析装置连接上位机,所述上位机连接有人工智能心电分析服务器。
通过所述的贴片式动态心电记录仪监测被测者的心电信号和心律等信息并传输至所述的心电图快速分析装置中进行数据分析处理,其数据处理则采用所述的人工智能心电分析服务器所实现。
优选的,所述的贴片式动态心电记录仪包括主控芯片,所述的主控芯片连接有信号转换模块,所述的信号转换模块连接有信号采集处理模块,所述的信号采集处理模块的输入端连接有电极片,所述的电极片设置在水凝胶贴片上,所述的主控芯片、信号转换模块和信号采集处理模块设置在贴片式动态心电记录仪的主控仓内,所述的主控仓与所述的水凝胶贴片滑动连接。
所述的水凝胶贴片在使用时贴附在被测者的皮肤上,所述的电极片采集被测者的心电信号并传输至信号采集处理模块,对心电信号进行滤波和放大并传输至所述的信号转换模块,所述的信号转换模块再将心电信号进行数模转换,转换的信号再供主控芯片读取处理。
优选的,所述的主控芯片还连接有电源管理模块,所述的电源管理模块连接电源供给装置,所述的电源供给装置位于所述的水凝胶贴片中。
所述的电源供给装置为微型电源供给装置,所述的微型电源供给装置包括但不限于纽扣电池,所述的微型电源供给装置设置于水凝胶贴片中,由于其体积小,所以贴片式动态心电记录仪可以随被测者移动,且不会影响其日常生活。
优选的,所述的主控芯片还连接有存储模块,所述的存储模块通过USB接口连接有存储卡。
所述的存储模块可以将主控芯片中处理的心电数据进行记录,并存储在所述的存储卡中,所述的存储卡中会载有被测者的心电信息,当需观察被测者在被监测时期的心脏状况时,只需取下存储卡并插入上位机中即可查看,使用方便快捷。
优选的,所述的心电图快速分析装置包括心电分析模块,所述心电分析模块连接所述的上位机。
所述的贴片式动态心电记录仪的存储卡可以通过USB接口插入上位机中,将主控芯片处理完的心电数据导入所述的心电分析模块进行显示便于工作人员在上位机进行处理。
优选的,所述的心电图快速分析装置还包括事件编辑模块,所述的事件编辑模块连接所述的上位机。
所述的心电分析模块将心电数据传至上位机中进行显示,工作人员通过所述的事件编辑模块对心电数据进行编辑处理。
优选的,所述的心电图快速分析装置还包括心电报告模块,所述的心电报告模块连接所述的上位机,所述的上位机还连接有外部心电图打印机。
所述的心电报告模块将所述的事件编辑模块处理完成的心电表格或图纸报告通过外部心电图打印机将其打印。
本发明另一方面提供一种长程动态心电图监测系统的监测方法:
第一步,使用贴片式动态心电记录仪对被测者进行心电数据的采集,并通过贴片式动态心电记录仪的主控芯片的数据处理后存储在存储卡中;
第二步,将存储卡取下并通过USB接口插入上位机中,将存储卡内的心电数据导入心电图快速分析装置,并通过心电图快速分析装置的心电分析模块传输至人工智能心电分析服务器中;
第三步,人工智能心电分析服务器采用AI-ECG人工智能分析方法对心电数据进行自动分析;
第四步,人工智能心电分析服务器将处理完成的心电图送回至所述的心电图快速分析装置中;
第五步,工作人员通过事件编辑模块对心电图进行编辑心电事件;
第六步,通过心电报告模块将心电图经外部心电图打印机打印出心电图报告。
优选的,所述的第三步中的AI-ECG人工智能分析方法为所述的人工智能心电分析服务器的心电数据分析方法,采用人工智能卷积神经网络模型对心电图波形进行特征识别、干扰识别和心搏分类。
优选的,所述的第六步中的心电报告模块的报告内容有被测者的总心搏数、平均心率、最长间歇及发生时间、心率变化趋势等。
本发明的优点和积极效果是:
本发明的动态心电图监测系统通过采集被测者的心电数据信号并传输至心电图快速分析装置,即上位机服务器中进行心电分析,再将分析数据进行AI-ECG心电分析,最后将心电分析结果生成心电图报告以便留档观察。动态心电图监测系统可以对心电进行长时间的监测,且监测动态心电图的设备采用水凝胶贴片与人体皮肤贴合,由纽扣电池通过电源管理模块对主控芯片进行供电,纽扣电池位于水凝胶贴片之中,并与主控芯片分离,当纽扣电池电量耗尽时,被测者只需更换水凝胶贴片即可实现心电的持续记录,因此,用户的佩戴时间不受电池电量的限制。且动态心电图监测系统还能够有效的提高各种心律失常的检出率,同时配合人工智能的心电监测分析方法,分析准确快速。
附图说明
图1是本发明的长程动态心电图监测系统的工作流程示意图;
图2是本发明的心电图监测方法的流程示意图;
图3是本发明的心电图快速分析装置的结构示意图;
图4是本发明的贴片式动态心电记录仪的电路系统结构示意图。
图中:1、贴片式动态心电记录仪;2、心电图快速分析装置;3、人工智能心电分析服务器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
需要说明的是,当组件被称为“固定于”另一个组件,它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件,它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件,它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
以下结合附图对本发明实施例做进一步详述:
如图1所示,本发明所述的一种长程动态心电图监测系统包括有贴片式动态心电记录仪1和心电图快速分析装置2,所述的心电图快速分析装置2连接有上位机,上位机还连接有人工智能心电分析服务器3。所述的心电图快速分析装置2可以通过直接取下贴片式动态心电记录仪1的存储卡并插入到上位机中,将贴片式动态心电记录仪1所采集的心电数据通过上位机传输至心电图快速分析装置2中进行查看,并且通过人工智能心电分析服务器3的分析方法直接将被测者所测得的心电数据导出测试结果,根据需要可以导出图表形式,数据体现直观,且无需医生进行二次分析和诊断,同时提高了准确率。
进一步,如图4所示,所述的贴片式动态心电记录仪1包括主控芯片,所述的主控芯片采用常规单片机,能实现对心电信号的处理即可。所述的主控芯片连接有信号转换模块,所述的信号转换模块连接有信号采集处理模块,所述的信号采集处理模块的输入端连接有电极片,所述的电极片设置在水凝胶贴片上,所述的主控芯片、信号转换模块和信号采集处理模块设置在贴片式动态心电记录仪的主控仓内,所述的主控仓与所述的水凝胶贴片滑动连接,当需要更换水凝胶贴片时,方便将其与主控仓进行分离。所述的水凝胶贴片在使用时贴附在被测者的皮肤上,所述的电极片采集被测者的心电信号并传输至信号采集处理模块,对心电信号进行滤波和放大并传输至所述的信号转换模块,所述的信号转换模块再将心电信号进行数模转换,转换的信号再供主控芯片读取处理。
此外,所述的主控芯片还连接有电源管理模块,所述的电源管理模块连接电源供给装置,所述的电源供给装置为主控芯片提供电能,电源供给装置采用微型的电池或其他储能设备均可,且电源供给装置的体积要小,确保不会影响被测者在佩戴贴片式动态心电记录仪1时的正常生活,所述的主控芯片还连接有存储模块,所述的存储模块通过USB接口连接有存储卡,所述的存储模块可以将主控芯片中处理的心电数据进行记录,并存储在所述的存储卡中。
在本实施例中,所述的电源管理模块的电能供给端为纽扣电池,纽扣电池由于体积较小而将其置于水凝胶贴片中,与主控芯片分离,当纽扣电池的电量耗尽时,被测者只需更换水凝胶贴片即可实现心电的持续采集记录,因此,被测者所佩戴的时间不受电池电量的限制,而仅仅受制于存储模块的存储卡的内存大小,只需为主控芯片配备较大容量的内存,即可满足被测者的长程佩戴的需求。
进一步,如图3所示,所述的心电图快速分析装置2包括心电分析模块,所述心电分析模块连接所述的上位机,所述的贴片式动态心电记录仪1的存储卡可以通过USB接口插入上位机中,将主控芯片处理完的心电数据导入所述的心电分析模块进行显示便于工作人员在上位机进行处理。
此外,所述的心电图快速分析装置2还包括事件编辑模块,所述的事件编辑模块连接所述的上位机,所述的心电分析模块将心电数据传至上位机中进行显示,工作人员通过所述的事件编辑模块对心电数据进行编辑处理。
此外,所述的心电图快速分析装置2还包括心电报告模块,所述的心电报告模块连接所述的上位机,所述的上位机还连接有外部心电图打印机,所述的心电报告模块将所述的事件编辑模块处理完成的心电表格或图纸报告通过外部心电图打印机将其打印。
如图2所示,本发明所述的一种长程动态心电图监测系统的监测方法如下:
第一步,使用所述的贴片式动态心电记录仪1对被测者进行心电数据的采集,并通过贴片式动态心电记录仪1的主控芯片的数据处理后存储在存储卡中;
第二步,将存储卡取下并通过USB接口插入上位机中,将存储卡内的心电数据导入心电图快速分析装置2,并通过心电图快速分析装置2的心电分析模块传输至人工智能心电分析服务器3中;
第三步,人工智能心电分析服务器3采用AI-ECG人工智能分析方法对心电数据进行自动分析;
第四步,人工智能心电分析服务器3将处理完成的心电图送回至所述的心电图快速分析装置2中;
第五步,工作人员通过事件编辑模块对心电图进行编辑心电事件;
第六步,通过心电报告模块将心电图经外部心电图打印机打印出心电图报告。
进一步,所述的AI-ECG人工智能分析方法为所述的人工智能心电分析服务器3的心电数据分析方法,AI-ECG为现有的一种分析心电数据的方法,采用人工智能卷积神经网络模型对心电图波形进行特征识别、干扰识别和心搏分类,此种方法分析速度快,准确程度高,对采集信号进行心律失常分析、长间歇停搏,扑动和颤动,传导阻滞,早搏和逸搏,心动过缓,心动过快,ST段改变检测,心电事件的分析与归类。
心电图报告的内容包括被测者的佩戴总时长、佩戴有效时长、总心搏数、平均心率、最大心率及最大心率发生时间、最小心率及最小心率发生时间、房性心律失常的个数及对应事件数目、室性心律失常的个数及对应事件数目、最长间歇及发生时间、伪差持续时间和占比、其他心电图事件的数量、持续时间及占比等,工作人员还可在上位机中通过事件编辑模块得知被测者的24小时心率变化趋势,以推算出被测者的心率是否达到健康标准。
具体实施时,将贴片式动态心电记录仪1佩戴在被测者的左胸前,将水凝胶贴片与人体皮肤贴合,水凝胶贴片中的电极片会采集被测者的心率和心电信号并通过信号采集处理模块传输至信号转换模块,信号转换模块将心电信号进行数模转换,由数字信号转换为模拟信号并传输至主控芯片中进行处理,主控芯片处理完的模拟心电数据通过存储模块记录在存储卡中。被测者可以进行长程自由活动,由于水凝胶贴片较小,所以不会影响被测者的日常生活。当需要查看被测者的心电监测记录时,取下存储卡,通过USB接口连接上位机,心电图快速分析装置2的心电分析模块将存储卡中的心电信息导出至人工智能心电分析服务器3中,应用AI-ECG人工智能分析方法对心电数据进行自动分析,并将心电数据信息送回至心电图快速分析装置2中,工作人员通过事件编辑模块对心电图进行编辑心电事件,并根据需要可以由外部心电图打印机将心电图报告打印出来,以便被测者观察。
本发明的动态心电图监测系统通过采集被测者的心电数据信号并传输至心电图快速分析装置,即上位机服务器中进行心电分析,再将分析数据进行AI-ECG心电分析,最后将心电分析结果生成心电图报告以便留档观察。动态心电图监测系统可以对心电进行长时间的监测,且监测动态心电图的设备采用水凝胶贴片与人体皮肤贴合,由纽扣电池进行供电,纽扣电池位于水凝胶贴片之中,并与主控芯片分离,当纽扣电池电量耗尽时,被测者只需更换水凝胶贴片即可实现心电的持续记录,因此,用户的佩戴时间不受电池电量的限制。且动态心电图监测系统还能够有效的提高各种心律失常的检出率,同时配合人工智能的心电监测分析方法,分析准确快速。
需要强调的是,本发明所述的实施例是说明性的,而不是限定性的,因此本发明并不限于具体实施方式中所述的实施例,凡是由本领域技术人员根据本发明的技术方案得出的其他实施方式,同样属于本发明保护的范围。
Claims (10)
1.一种长程动态心电图监测系统,其特征在于,包括贴片式动态心电记录仪(1),还包括有心电图快速分析装置(2),所述的心电图快速分析装置(2)连接上位机,所述上位机连接有人工智能心电分析服务器(3)。
2.根据权利要求1所述的一种长程动态心电图监测系统,其特征在于:所述的贴片式动态心电记录仪(1)包括主控芯片,所述的主控芯片连接有信号转换模块,所述的信号转换模块连接有信号采集处理模块,所述的信号采集处理模块的输入端连接有电极片,所述的电极片设置在水凝胶贴片上,所述的主控芯片、信号转换模块和信号采集处理模块设置在贴片式动态心电记录仪(1)的主控仓内,所述的主控仓与所述的水凝胶贴片滑动连接。
3.根据权利要求2所述的一种长程动态心电图监测系统,其特征在于:所述的主控芯片还连接有电源管理模块,所述的电源管理模块连接电源供给装置,所述的电源供给装置位于所述的水凝胶贴片中。
4.根据权利要求2所述的一种长程动态心电图监测系统,其特征在于:所述的主控芯片还连接有存储模块,所述的存储模块通过USB接口连接有存储卡。
5.根据权利要求1所述的一种长程动态心电图监测系统,其特征在于:所述的心电图快速分析装置(2)包括心电分析模块,所述心电分析模块连接所述的上位机。
6.根据权利要求5所述的一种长程动态心电图监测系统,其特征在于:所述的心电图快速分析装置(2)还包括事件编辑模块,所述的事件编辑模块连接所述的上位机。
7.根据权利要求6所述的一种长程动态心电图监测系统,其特征在于:所述的心电图快速分析装置(2)还包括心电报告模块,所述的心电报告模块连接所述的上位机,所述的上位机还连接有外部心电图打印机。
8.一种长程动态心电图监测系统的监测方法,其特征在于:
第一步,使用贴片式动态心电记录仪(1)对被测者进行心电数据的采集,并通过贴片式动态心电记录仪(1)的主控芯片的数据处理后存储在存储卡中;
第二步,将存储卡取下并通过USB接口插入上位机中,将存储卡内的心电数据导入心电图快速分析装置(2),并通过心电图快速分析装置(2)的心电分析模块传输至人工智能心电分析服务器(3)中;
第三步,人工智能心电分析服务器(3)采用AI-ECG人工智能分析方法对心电数据进行自动分析;
第四步,人工智能心电分析服务器(3)将处理完成的心电图送回至所述的心电图快速分析装置(2)中;
第五步,工作人员通过事件编辑模块对心电图进行编辑心电事件;
第六步,通过心电报告模块将心电图经外部心电图打印机打印出心电图报告。
9.根据权利要求8所述的一种长程动态心电图监测系统的监测方法,其特征在于:所述的第三步中的AI-ECG人工智能分析方法为所述的人工智能心电分析服务器(3)的心电数据分析方法,采用人工智能卷积神经网络模型对心电图波形进行特征识别、干扰识别和心搏分类。
10.根据权利要求8所述的一种长程动态心电图监测系统的监测方法,其特征在于:所述的第六步中的心电报告模块的报告内容有被测者的总心搏数、平均心率、最长间歇及发生时间、心率变化趋势。
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2019
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