CN111657933A - 自主高频qrs波群分析装置及分析方法 - Google Patents

自主高频qrs波群分析装置及分析方法 Download PDF

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Abstract

本发明实施例涉及医疗仪器技术领域，具体公开了一种自主高频QRS波群分析装置及一种自主高频QRS波群分析方法。所述自主高频QRS波群分析装置包括：信号获取模块、信号预处理模块、起搏脉冲过滤模块、自主QRS波群检测模块、起搏QRS波群检测模块、起搏QRS波群过滤模块、自主QRS波群提取模块以及自主高频QRS波群提取分析模块。本发明实施例的自主高频QRS波群分析装置及方法可以有效避免起搏QRS波群与起搏脉冲对起搏心电信号分析的干扰。

Description

自主高频QRS波群分析装置及分析方法
技术领域
本发明涉及医疗仪器技术领域，尤其涉及提取分析起搏心电信号的医疗仪器，具体涉及一种自主高频QRS波群分析装置及一种自主高频QRS波群分析方法。
背景技术
起搏心电图是起搏器的时间间期、特殊功能以及各种参数设置作用于起搏器患者的自身心律之上所形成的心电图表现。由于起搏心电图的形成涉及到多方面因素的综合作用，因此起搏心电图的表现千变万化，在实际的采集分析中，其起搏脉冲以及起搏QRS波群常常会干扰分析结果，从而掩盖类似心肌缺血等疾病。
随着社会的经济发展和物质文化生活水平的不断提高，世界人均寿命已提高到71.4岁，我国的人均寿命更是从1949年的45岁提高到2016年的76.1岁。人均寿命的增长实质就是人类科学技术，尤其是医学、医疗技术的发展和进步的集中体现。从多年的统计数据，人们可以清晰的了解到心血管疾病是威胁人类生命的最严重的因素，尤其是心脏机能的退化或缺失造成心动过缓或心功能传导障碍，严重者会直接造成人体失去生理机能，进入死亡状态。目前，解决上述问题最有效的方法是为心脏安装植入式心脏起搏器，以维持心脏的有效搏动。植入式心脏起搏器(以下简称起搏器)是一种医用电子仪器，其按照规定的程序发放电脉冲，通过导线及电极刺激心脏，使之搏动，以治疗某些严重的心律失常，如窦房结功能障碍、房室传导阻滞、阵发性心动过速等。起搏器有效的解决了心功能退化引起的上述病症，保证了人们的生存和生活质量，大幅提高了人们的寿命。
起搏器作为有源的医用电子设备，它经过一段使用时间后，必须对其起搏和感知功能进行有效测评；目前主流的测评方法是使用动态心电图系统对起搏器在一个人体生理周期内的心电图活动的监测来进行。但是由于起搏器自身携带的起搏脉冲以及起搏QRS波群导致采集的心电信号掺杂的噪音太多，掩盖了自主心电信号中存在的相应信息，同时现在大部分针对起搏心电信号的分析总是在监测后才能分析，这对患者监测心脏情况十分不便。
因此，急需提出一种技术方案来解决现有技术中的上述技术问题。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种自主高频QRS波群分析装置和一种自主高频QRS波群分析方法，用于解决现有技术中起搏脉冲与起搏QRS波群干扰自主QRS波群分析的技术问题。
为实现上述目的及其他相关目的，一方面，本发明实施例提供一种自主高频QRS波群分析装置，包括：
信号获取模块，用于获取起搏心电信号；
信号预处理模块，用于对所述起搏心电信号进行预处理以消除所述起搏心电信号中存在的噪音得到第一中间信号；
起搏脉冲过滤模块，用于检测并过滤所述第一中间信号中的起搏脉冲得到第二中间信号；
自主QRS波群检测模块，用于检测所述第二中间信号中的自主QRS波群；
起搏QRS波群检测模块，用于根据所述自主QRS波群检测所述第二中间信号中的起搏QRS波群；
起搏QRS波群过滤模块，用于过滤所述第二中间信号中的所述起搏QRS波群得到第三中间信号；
自主QRS波群提取模块，用于提取所述第三中间信号中的所述自主QRS波群；以及
自主高频QRS波群提取分析模块，用于提取并分析所述自主QRS波群的频率在150HZ-250HZ之间的自主高频QRS波群。
在本发明的一个实施例中，所述自主高频QRS波群分析装置还包括波定位模块，用于定位R波以及与所述R波相邻的下一个S波。
在本发明的一个实施例中，所述自主QRS波群检测模块存储有用于检测所述第二中间信号中的所述自主QRS波群的初始阈值、二次阈值和三次阈值。
在本发明的一个实施例中，所述信号预处理模块包括差分滤波器和滑动加权滤波器，所述差分滤波器和所述滑动加权滤波器用于对所述起搏心电信号进行滤波处理以消除所述起搏心电信号中存在的噪音得到所述第一中间信号。
在本发明的一个实施例中，所述信号预处理模块包括具有线性相位的递归数字滤波器，所述具有线性相位的递归数字滤波器用于对所述起搏心电信号进行滤波处理以消除所述起搏心电信号中存在的噪音得到所述第一中间信号。
在本发明的一个实施例中，所述起搏脉冲过滤模块包括起搏脉冲检测单元和起搏脉冲消除单元。
在本发明的一个实施例中，所述起搏脉冲检测单元包括一组写有边缘增强算法的单片机以及与所述单片机电连接的起搏脉冲检测电路，所述单片机用于对所述第一中间信号进行边缘增强得到第四中间信号，所述起搏脉冲检测电路用于检测所述第四中间信号中的所述起搏脉冲。
在本发明的一个实施例中，所述起搏脉冲消除单元包括起搏脉冲抑制电路，所述起搏脉冲抑制电路与所述起搏脉冲检测电路电连接，用于滤除所述第四中间信号中的所述起搏脉冲得到所述第二中间信号。
在本发明的一个实施例中，所述自主高频QRS波群分析装置还包括通信模块，所述通信模块用于与外部心电信号获取装置进行通信以获取由所述外部心电信号获取装置获取的起搏心电信号。
在本发明的一个实施例中，在所述信号获取模块与所述信号预处理模块之间还设置有信号放大器，所述信号放大器用于对所述起搏心电信号进行放大。
另一方面，本发明实施例还提供一种自主高频QRS波群分析方法，包括：
获取起搏心电信号；
对所述起搏心电信号进行预处理以消除所述起搏心电信号中存在的噪音得到第一中间信号；
检测并过滤所述第一中间信号中的起搏脉冲得到第二中间信号；
检测所述第二中间信号中的自主QRS波群；
根据所述自主QRS波群检测所述第二中间信号中的起搏QRS波群；
过滤所述第二中间信号中的所述起搏QRS波群得到第三中间信号；
提取所述第三中间信号中的所述自主QRS波群；以及
提取并分析所述自主QRS波群的频率在150HZ-250HZ之间的自主高频QRS波群。
在本发明的一个实施例中，所述对所述起搏心电信号进行预处理以消除所述起搏心电信号中存在的噪音得到第一中间信号具体为：对所述起搏心电信号进行滤波处理以消除所述起搏心电信号中存在的所述噪音得到所述第一中间信号。
在本发明的一个实施例中，所述过滤所述第一中间信号中的起搏脉冲得到第二中间信号具体为：对所述第一中间信号进行边缘增强得到第四中间信号；检测所述第四中间信号中的所述起搏脉冲；以及滤除所述第四中间信号中的所述起搏脉冲得到所述第二中间信号。
在本发明的一个实施例中，所述自主高频QRS波群分析方法还包括：与外部心电信号获取装置进行通信以获取由所述外部心电信号获取装置获取的起搏心电信号。
在本发明的一个实施例中，在所述对所述起搏心电信号进行预处理以消除所述起搏心电信号中存在的噪音得到第一中间信号之前还包括：对所述起搏心电信号进行放大。
在本发明的一个实施例中，所述检测所述第二中间信号中的自主QRS波群具体包括：在一定的时间长度内定位任一R波以及与所述R波相邻的下一个S波，取所述R波的波峰值与所述S波的波谷值，计算所述波峰值与所述波谷值的差值的绝对值，将所述差值的绝对值的60％作为初始阈值并以所述R波为检测起点进行初次检测以检测所述自主QRS波群。
在本发明的一个实施例中，所述检测所述第二中间信号中的自主QRS波群具体还包括：若所述初次检测未检测到所述自主QRS波群，将所述差值的绝对值的50％作为二次阈值并以所述R波为检测起点进行二次检测以检测所述自主QRS波群。
在本发明的一个实施例中，所述检测所述第二中间信号中的自主QRS波群具体还包括：若所述二次检测未检测到所述自主QRS波群，将所述差值的绝对值的40％作为三次阈值并以所述R波为检测起点进行检测以检测所述自主QRS波群。
在本发明的一个实施例中，每检测到一个所述自主QRS波群，则跳过其相邻的下两个波进行检测。
本发明前述实施例通过提供一种自主高频QRS波群分析装置及分析方法，可有效避免例如起搏器的起搏脉冲与起搏QRS波群对起搏心电信号的干扰，通过滤除起搏脉冲，区分起搏QRS波群与自主QRS波群，并只提取频率在150HZ-250HZ之间的自主高频QRS波群进行分析，可有效避免起搏QRS波群与起搏脉冲对起搏心电信号分析的干扰，同时对更高频的自主QRS波群进行分析，更有助于发现存在于其中的心脏问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例的一种自主高频QRS波群分析装置10的结构示意图。
图2为本发明实施例的一种自主高频QRS波群分析方法20的流程示意图。
具体实施方式
现在将详细参考在附图中示出其示例的本一般性发明构思的实施例，在附图中，贯穿附图相同的附图标记指代相同的元件。下面在参考附图的同时描述实施例，以解释本一般性发明构思。
在详细解释本发明的任何实施例之前，要理解，本发明不限于其到在下面的描述中阐述的或在附图中示出的组件的构造和布置的细节的应用。
通过参考下面的详细描述和附图可以更容易地理解本发明的优点和特征以及实现它们的方法。然而，本一般性发明构思可以以各种方式实践或实现的许多不同形式体现，并且不应当被解释为限于在此阐述的实施例。相反，提供这些实施例使得本公开将是充分的和完整的并且将向本领域的技术人员全面地传达一般性发明构思，以及本一般性发明构思由所附的权利要求限定。
另外，本文档中使用的措辞和术语是用于描述的目的，而不应当被视为限制性的。在描述本发明的上下文中(特别是在所附权利要求的上下文中)术语“一”和“一个”和“该”以及类似的指代的使用被解释为覆盖单数和复数两者，除非在此另有指示或与上下文明显矛盾。术语“包括”、“具有”、“包含”和“包含有”将被解释为开放式术语(即，意思是“包括，但不限于，”)，除非另有说明。
同样地，当在此使用时，术语“组件”或“模块”意味着但不限于软件或硬件组件。
除非另有定义，否则本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属领域的普通技术人员通常所理解的相同的含义。此外，除非另有定义，否则在通常使用的字典中定义的所有术语应当具有它们的普通含义。注意到，本文所提供的任何和所有示例或示例性术语的使用仅旨在更好地说明一般性发明构思并且不限制本发明的范围，除非另有说明。
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作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。
提供下面的具体实施方式来帮助读者获得这里描述的方法、设备和/或系统的全面理解。然而，在全面理解了本公开之后，这里描述的方法、设备和/或系统的各种改变、修改和等同物对于本领域的普通技术人员将是清楚的。除了必须以特定次序出现的操作之外，这里描述的操作的顺序仅仅是示例，并且不限于这里阐述的那些示例，而是可如对本领域的普通技术人员将是清楚地那样改变。另外，为了更加清晰和简明，可省略本领域的普通技术人员公知的功能和结构的描述。
这里描述的特征可以以不同形式被实施，并且将不被理解为受限于这里描述的示例。相反，已经提供这里描述的示例，使得本公开将是彻底和完全的，并且将把本公开的全部范围传达给本领域的普通技术人员。
请参阅图1，本发明实施例公开了一种自主高频QRS波群分析装置10，高频QRS波群分析装置10例如主要包括信号获取模块11、信号预处理模块12、起搏脉冲过滤模块13、自主QRS波群检测模块14、起搏QRS波群检测模块15、起搏QRS波群过滤模块16、自主QRS波群提取模块17以及自主高频QRS波群提取分析模块18。
其中，信号获取模块11用于获取起搏心电信号。具体地，信号获取模块11例如可包括至少一个ECG导联系统，至少一个所述ECG导联系统用以将起搏心电信号传输至自主高频QRS波群分析装置10中。通过信号获取模块11，自主高频QRS波群分析装置10可有效对心电信号例如起搏心电信号进行获取。
在本发明实施例中，信号预处理模块12与信号获取模块11通信，用于对起搏心电信号进行预处理以消除起搏心电信号中存在的噪音得到第一中间信号。具体地，信号预处理模块12例如包括差分滤波器和滑动加权滤波器。信号获取模块11初步获取到的起搏心电信号经由信号预处理模块12的差分滤波器和滑动加权滤波器的处理，可有效对起搏心电信号进行滤波，以消除起搏心电信号里存在的噪音得到第一中间信号。在其他一些实施例中，信号预处理模块12还可以为包括具有线性相位的递归数字滤波器以对起搏心电信号进行滤波处理，以消除起搏心电信号中存在的噪音得到第一中间信号。
在本发明实施例中，起搏脉冲过滤模块13与信号预处理模块12通信，用于检测并过滤第一中间信号中的起搏脉冲得到第二中间信号。具体地，起搏脉冲过滤模块13例如包括起搏脉冲检测单元与起搏脉冲消除单元。进一步地，起搏脉冲检测单元例如包括一组写有边缘增强算法的单片机(图中未示出)以及与单片机电连接的起搏脉冲检测电路(图中未示出)。通过写有边缘增强算法的单片机对输入的第一中间信号进行边缘增强得到第四中间信号，第四中间信号经由起搏脉冲检测电路以检测出蕴含其中的起搏脉冲。在本发明实施例中，起搏脉冲消除单元例如可包括起搏脉冲抑制电路(图中未示出)，起搏脉冲抑制电路与起搏脉冲检测电路电连接，第四中间信号经过起搏脉冲消除单元的消除过滤可过滤掉其中蕴含的起搏脉冲得到第二中间信号，从而消除例如心脏起搏器本身的起搏脉冲干扰，便于后续的进一步分析。
进一步地，高频QRS波群分析装置10例如还可包括通信模块(图中未示出)，通信模块例如可直接与外部的一些植入式或非植入式心电信号获取装置例如心脏起搏器进行通信，此种情况下可获取由心电信号获取装置获取的起搏心电信号而非信号获取模块11获取的起搏心电信号用于分析，也即可以适用于需要外部导入起搏心电信号进行分析的应用场景。
在本发明实施例中，在信号获取模块11与信号预处理模块12之间例如还可设置有信号放大器(图中未示出)，通过信号放大器对获取的起搏心电信号进行放大，通过对获取的起搏心电信号的放大更有利于后续的进一步分析。
自主QRS波群检测模块14例如用于检测所述第二中间信号中的自主QRS波群。
进一步地，高频QRS波群分析装置10例如还可包括波定位模块(图中未示出)，用于定位R波以及与所述R波相邻的下一个S波，所述波定位模块例如设置在起搏脉冲过滤模块13和自主QRS波群检测模块14之间。所述自主QRS波群检测模块例如存储有用于检测所述第二中间信号中的所述自主QRS波群的初始阈值、二次阈值和三次阈值。
具体地，自主QRS波群检测模块14例如通过在一定的时间长度例如例如2s内通过所述波定位模块定位任一R波以及与所述R波相邻的下一个S波，通过取所述R波的波峰值与所述S波的波谷值，并计算所述波峰值与所述波谷值的差值的绝对值，并将所述差值的绝对值的60％作为所述初始阈值以所述R波为检测起点检测自主QRS波群；此外，为了避免因起搏器电压不足或者使用者自身起搏强度较差等情况检测不到自主QRS波群，在使用所述初始阈值进行检测后，若没有检测到任何自主QRS波群，则调整为将所述差值的绝对值的50％作为所述二次阈值，并以所述R波为检测起点进行检测；若使用所述二次阈值进行检测依然未检测到任何自主QRS波群，则以所述差值的绝对值的40％作为所述三次阈值进行检测。同时，为了避免在阈值百分比较低时检测到其他的干扰波例如T波、P波，在以所述二次阈值和所述三次阈值检测时，每检测到一个所述自主QRS波群，则跳过下两个相邻的波再进行检测。最终以上述方法检测到的所述第二中间信号中振幅大于阈值的值所对应的位置便是自主QRS波群所在的位置。
起搏QRS波群检测模块15例如用于根据所述自主QRS波群检测所述第二中间信号中的起搏QRS波群。具体地，在自主QRS波群检测模块14检测出所述自主QRS波群后，起搏QRS波群检测模块15例如会通过将所述第二中间信号中的所述自主QRS波群进行零值化处理，之后将零值化处理后得到的信号通过例如64点平均滤波去燥进行平滑处理，继而对64点平均滤波去燥后得到的信号同检测所述第二中间信号中的所述自主QRS波群一样通过在一定的时间长度例如1秒内的信号找到信号的最大值与最小值，同时根据信号的最大值与最小值来设定检测起搏QRS波群的阈值进行检测，例如以最大值乘以0.8加上最小值乘以0.2作为检测起搏QRS波群的阈值进行检测，64点平均滤波去燥后得到的信号大于该阈值的值所对应的位置便是起搏QRS波群所在的位置。
起搏QRS波群过滤模块16例如用于过滤所述第二中间信号中的所述起搏QRS波群得到第三中间信号。具体例如根据前述起搏QRS波群检测模块15检测到的起搏QRS波群的位置来过滤所述第二中间信号中的所述起搏QRS波群以得到所述第三中间信号。检测并滤除所述起搏QRS波群，有助于后续更加精确地提取自主QRS波群。
自主QRS波群提取模块17例如用于提取所述第三中间信号中的所述自主QRS波群。具体地，例如根据前面自主QRS波群检测模块14检测得到的所述自主QRS波群的位置来提取所述第三中间信号中的自主QRS波群。如此一来，可以有效避免起搏QRS波群造成的干扰，有效解决例如起搏QRS波群存在于起搏心电信号中会掩盖心肌缺血等信息的问题。
在本发明实施例中，自主高频QRS波群提取分析模块18例如用于接收自主QRS波群提取模块17提取的自主QRS波群，提取并分析自主QRS波群的频率在150HZ-250HZ之间的自主高频QRS波群。具体地分析过程例如为自主高频QRS波群提取分析模块18计算来自至少一个高频范围的自主QRS波群的一阶指数，同时从一阶指数导出二阶指数，从而提供对自主QRS波群的量化。具体地，自主高频QRS波群提取分析模块18由高频范围的自主QRS波群计算一阶指数，一阶指数优选是从自主高频QRS波群直接推导出的量化值。二阶指数是对从中导出它的自主高频QRS波群(一个或多个)的整体量化。
在本发明实施例中，一阶指数例如可以是自主高频QRS波群的直接函数。在可替换的实施方案中，一阶指数例如还可以是自主高频QRS波群的统计函数。一阶指数的例子包括下列：自主高频QRS波群的RMS值、自主高频QRS波群的标准偏差、自主高频QRS波群包络线的函数，包括一个或多个自主高频QRS波群上方的包络线最大值、多个自主高频QRS波群的包络线宽度、自主高频QRS波群和模板波形的相互关联值、和这些替换值的任一的偏差。
二阶指数可以由一阶指数导出。在一个非限制性实施方案中，二阶指数例如可以是一阶指数的移动平均值。在其他一些实施例中，二阶指数例如还可以是在医疗手术(比如，但不限于负荷测试、或者病人监控)期间在一个时间获得的一阶指数和在另一即第二时间获得的一阶指数的比值。一般而言，二阶指数是在医疗手术过程中在一个或多个时间获得的一个或多个不同导联的一阶指数的函数，涉及或者不涉及在所述医疗手术过程之前和/或之后在一个或多个时间获得的一个或多个不同导联的一阶指数。通过提取分析模块16对自主高频QRS波群的分析，可发现存在于自主高频QRS波群中例如心肌缺血的问题。
在本发明实施例中，自主高频QRS波群分析装置10例如还可包括显示模块(图中未示出)，显示模块例如为显示器、显示屏，显示模块例如与自主高频QRS波群提取分析模块18相连接，用以显示自主高频QRS波群提取分析模块18的分析结果，以供使用者阅读并了解心脏情况。
在本发明实施例中，高频QRS波群分析装置10例如还包括预警模块(图中未示出)，预警模块例如为蜂鸣报警器，预警模块例如在自主高频QRS波群提取分析模块18对自主高频QRS波群进行分析后可根据分析结果发出预警，以提示使用者及早预防心脏问题。
此外，参见图2，本发明实施例还提供一种自主高频QRS波群分析方法20，其例如主要包括：
步骤S21：获取起搏心电信号。通过例如ECG导联系统获取起搏心电信号以便后续进行分析。
步骤S22：对所述起搏心电信号进行预处理以消除所述起搏心电信号中存在的噪音得到第一中间信号。例如通过差分滤波器与滑动加权滤波器对获取的起搏心电信号进行预处理，从而过滤掉起搏心电信号中的部分噪音得到第一中间信号。
步骤S23：检测并过滤所述第一中间信号中的起搏脉冲得到第二中间信号。例如通过起搏脉冲检测电路、起搏脉冲抑制电路检测并过滤所述第一中间信号中的起搏脉冲。
步骤S24：检测所述第二中间信号中的自主QRS波群。步骤S24例如具体包括：在一定的时间长度内定位任一R波以及与所述R波相邻的下一个S波，取所述R波的波峰值与所述S波的波谷值，计算所述波峰值与所述波谷值的差值的绝对值，将所述差值的绝对值的60％作为初始阈值并以所述R波为检测起点进行初次检测以检测所述自主QRS波群。若所述初次检测未检测到所述自主QRS波群，将所述差值的绝对值的50％作为二次阈值并以所述R波为检测起点进行二次检测以检测所述自主QRS波群。若所述二次检测未检测到所述自主QRS波群，将所述差值的绝对值的40％作为三次阈值并以所述R波为检测起点进行检测以检测所述自主QRS波群。同时，为了避免在阈值百分比较低时检测到其他的干扰波例如T波、P波，在以所述二次阈值和所述三次阈值检测时，每检测到一个所述自主QRS波群，则跳过下两个相邻的波再进行检测。最终以上述方法检测到的所述第二中间信号中振幅大于阈值的值所对应的位置便是自主QRS波群所在的位置。
步骤S25：根据所述自主QRS波群检测所述第二中间信号中的起搏QRS波群。具体地，在检测出所述自主QRS波群后，例如会通过将所述第二中间信号中的所述自主QRS波群进行零值化处理，之后将零值化处理后得到的信号通过例如64点平均滤波去燥进行平滑处理，继而对64点平均滤波去燥后得到的信号同检测所述第二中间信号中的所述自主QRS波群一样通过在一定的时间长度例如1秒内的信号找到信号的最大值与最小值，同时根据信号的最大值与最小值来设定检测起搏QRS波群的阈值进行检测，例如以最大值乘以0.8加上最小值乘以0.2作为检测起搏QRS波群的阈值进行检测，64点平均滤波去燥后得到的信号大于该阈值的值所对应的位置便是起搏QRS波群所在的位置。
步骤S26：过滤所述第二中间信号中的所述起搏QRS波群得到第三中间信号。具体例如根据前述检测到的起搏QRS波群的位置来过滤所述第二中间信号中的所述起搏QRS波群以得到所述第三中间信号。检测并滤除所述起搏QRS波群，有助于后续更加精确地提取自主QRS波群。
步骤S27：提取所述第三中间信号中的所述自主QRS波群。具体地，例如根据前述检测得到的所述自主QRS波群的位置来提取所述第三中间信号中的自主QRS波群。如此一来，可以有效避免起搏QRS波群造成的干扰，有效解决例如起搏QRS波群存在于起搏心电信号中会掩盖心肌缺血等信息的问题。
步骤S28：提取并分析所述自主QRS波群的频率在150HZ-250HZ之间的自主高频QRS波群。通过对频率在150HZ-250HZ之间的自主高频QRS波群进行分析，可有效了解例如心肌缺血等心脏疾病问题。
所述对所述起搏心电信号进行预处理以消除所述起搏心电信号中存在的噪音得到第一中间信号也即步骤S22具体例如包括：对所述起搏心电信号进行滤波处理以消除所述起搏心电信号中存在的所述噪音得到所述第一中间信号。
所述过滤所述第二中间信号中的起搏脉冲得到第二中间信号也即步骤S23具体例如包括：对所述第一中间信号进行边缘增强得到第四中间信号；检测所述第四中间信号中的所述起搏脉冲；以及滤除所述第四中间信号中的所述起搏脉冲得到所述第二中间信号。
自主高频QRS波群分析方法20例如还可包括步骤：与外部心电信号获取装置进行通信以获取由所述外部心电信号获取装置获取的起搏心电信号。
自主高频QRS波群分析方法20例如在所述对所述起搏心电信号进行预处理以消除所述起搏心电信号中存在的噪音得到第一中间信号也即步骤S22之前还可包括步骤：对所述起搏心电信号进行放大。
自主高频QRS波群分析方法20例如还可包括步骤：显示对所述自主QRS波群的频率在150HZ-250HZ之间的自主高频QRS波群的分析结果，以供使用者阅读并了解心脏情况。
自主高频QRS波群分析方法20例如还包括步骤：根据所述分析结果发出预警，以提示使用者及早预防心脏问题。
自主高频QRS波群分析方法20具体例如应用于前述实施例中所述的自主高频QRS波群分析装置10。自主高频QRS波群分析方法20的其他一些细节可以参考前述实施例中对自主高频QRS波群分析装置10的组成部分及用途的描述。
综上所述，本发明实施例提供的一种自主高频QRS波群分析装置及分析方法，可有效避免例如起搏器的起搏脉冲与起搏QRS波群对心电信号的干扰，通过滤除起搏脉冲，区分起搏QRS波群与自主QRS波群，并只提取频率在150HZ-250HZ之间的自主高频QRS波群进行分析，可有效避免起搏QRS波群与起搏脉冲对起搏心电信号分析的干扰，同时对更高频的自主QRS波群进行分析，更有助于发现存在于其中的心脏问题。
应该认识到，本发明的、为了简便而在分开的实施方案中描述的某些特征，也可以在单一实施方案中组合提供。相反，本发明的、为了简便而在单一实施方案中描述的各个特征，也可以分开提供或者以任何合适的亚组合形式提供。
尽管结合具体实施方案描述了本发明，但是显而易见对本发明的技术人员而言，许多替换方案、修改和变化都是显而易见的。相应地，意在包括落在所附权利要求的精神和宽范围内的所有这种替换、修改和改变。在说明书中提到的所有文献、专利和专利申请在此全文引入作为参考，就像每个单个文献、专利或者专利申请都经过具体个别申明引入来作为参考一样。另外，在本申请中对任何参考文献的引述或者指明不应被理解成承认该参考文献可作为本发明的现有技术。

Claims (19)

1.一种自主高频QRS波群分析装置，其特征在于，包括：
信号获取模块，用于获取起搏心电信号；
信号预处理模块，用于对所述起搏心电信号进行预处理以消除所述起搏心电信号中存在的噪音得到第一中间信号；
起搏脉冲过滤模块，用于检测并过滤所述第一中间信号中的起搏脉冲得到第二中间信号；
自主QRS波群检测模块，用于检测所述第二中间信号中的自主QRS波群；
起搏QRS波群检测模块，用于根据所述自主QRS波群检测所述第二中间信号中的起搏QRS波群；
起搏QRS波群过滤模块，用于过滤所述第二中间信号中的所述起搏QRS波群得到第三中间信号；
自主QRS波群提取模块，用于提取所述第三中间信号中的所述自主QRS波群；以及
自主高频QRS波群提取分析模块，用于提取并分析所述自主QRS波群的频率在150HZ-250HZ之间的自主高频QRS波群。
2.如权利要求1所述的自主高频QRS波群分析装置，其特征在于，还包括波定位模块，用于定位R波以及与所述R波相邻的下一个S波。
3.如权利要求1所述的自主高频QRS波群分析装置，其特征在于，所述自主QRS波群检测模块存储有用于检测所述第二中间信号中的所述自主QRS波群的初始阈值、二次阈值和三次阈值。
4.如权利要求1所述的自主高频QRS波群分析装置，其特征在于，所述信号预处理模块包括差分滤波器和滑动加权滤波器，所述差分滤波器和所述滑动加权滤波器用于对所述起搏心电信号进行滤波处理以消除所述起搏心电信号中存在的所述噪音得到所述第一中间信号。
5.如权利要求1所述的自主高频QRS波群分析装置，其特征在于，所述信号预处理模块包括具有线性相位的递归数字滤波器，所述具有线性相位的递归数字滤波器用于对所述起搏心电信号进行滤波处理以消除所述起搏心电信号中存在的所述噪音得到所述第一中间信号。
6.如权利要求1所述的自主高频QRS波群分析装置，其特征在于，所述起搏脉冲过滤模块包括起搏脉冲检测单元和起搏脉冲消除单元。
7.如权利要求6所述的自主高频QRS波群分析装置，其特征在于，所述起搏脉冲检测单元包括一组写有边缘增强算法的单片机以及与所述单片机电连接的起搏脉冲检测电路，所述单片机用于对所述第一中间信号进行边缘增强得到第四中间信号，所述起搏脉冲检测电路用于检测所述第四中间信号中的所述起搏脉冲。
8.如权利要求7所述的自主高频QRS波群分析装置，其特征在于，所述起搏脉冲消除单元包括起搏脉冲抑制电路，所述起搏脉冲抑制电路与所述起搏脉冲检测电路电连接，用于滤除所述第四中间信号中的所述起搏脉冲得到所述第二中间信号。
9.如权利要求1所述的自主高频QRS波群分析装置，其特征在于，还包括通信模块，所述通信模块用于与外部心电信号获取装置进行通信以获取由所述外部心电信号获取装置获取的起搏心电信号。
10.如权利要求1所述的自主高频QRS波群分析装置，其特征在于，在所述信号获取模块与所述信号预处理模块之间还设置有信号放大器，所述信号放大器用于对所述起搏心电信号进行放大。
11.一种自主高频QRS波群分析方法，其特征在于，包括：
获取起搏心电信号；
对所述起搏心电信号进行预处理以消除所述起搏心电信号中存在的噪音得到第一中间信号；
检测并过滤所述第一中间信号中的起搏脉冲得到第二中间信号；
检测所述第二中间信号中的自主QRS波群；
根据所述自主QRS波群检测所述第二中间信号中的起搏QRS波群；
过滤所述第二中间信号中的所述起搏QRS波群得到第三中间信号；
提取所述第三中间信号中的所述自主QRS波群；以及
提取并分析所述自主QRS波群的频率在150HZ-250HZ之间的自主高频QRS波群。
12.如权利要求11所述的自主高频QRS波群分析方法，其特征在于，所述对所述起搏心电信号进行预处理以消除所述起搏心电信号中存在的噪音得到第一中间信号具体包括：对所述起搏心电信号进行滤波处理以消除所述起搏心电信号中存在的所述噪音得到所述第一中间信号。
13.如权利要求11所述的自主高频QRS波群分析方法，其特征在于，所述过滤所述第一中间信号中的起搏脉冲得到第二中间信号具体包括：对所述第一中间信号进行边缘增强得到第四中间信号；检测所述第四中间信号中的所述起搏脉冲；以及滤除所述第四中间信号中的所述起搏脉冲得到所述第二中间信号。
14.如权利要求11所述的自主高频QRS波群分析方法，其特征在于，还包括：与外部心电信号获取装置进行通信以获取由所述外部心电信号获取装置获取的起搏心电信号。
15.如权利要求11所述的自主高频QRS波群分析方法，其特征在于，在所述对所述起搏心电信号进行预处理以消除所述起搏心电信号中存在的噪音得到第一中间信号之前还包括：对所述起搏心电信号进行放大。
16.如权利要求11所述的自主高频QRS波群分析方法，其特征在于，所述检测所述第二中间信号中的自主QRS波群具体包括：在一定的时间长度内定位任一R波以及与所述R波相邻的下一个S波，取所述R波的波峰值与所述S波的波谷值，计算所述波峰值与所述波谷值的差值的绝对值，将所述差值的绝对值的60％作为初始阈值并以所述R波为检测起点进行初次检测以检测所述自主QRS波群。
17.如权利要求16所述的自主高频QRS波群分析方法，其特征在于，所述检测所述第二中间信号中的自主QRS波群具体还包括：若所述初次检测未检测到所述自主QRS波群，将所述差值的绝对值的50％作为二次阈值并以所述R波为检测起点进行二次检测以检测所述自主QRS波群。
18.如权利要求17所述的自主高频QRS波群分析方法，其特征在于，所述检测所述第二中间信号中的自主QRS波群具体还包括：若所述二次检测未检测到所述自主QRS波群，将所述差值的绝对值的40％作为三次阈值并以所述R波为检测起点进行检测以检测所述自主QRS波群。
19.如权利要求17或18所述的自主高频QRS波群分析方法，其特征在于，每检测到一个所述自主QRS波群，则跳过其相邻的下两个波进行检测。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112535483A (zh) * 2020-11-17 2021-03-23 东南大学 基于高频心电的心脏交感活性检测装置
CN114533079A (zh) * 2020-11-26 2022-05-27 深圳市科瑞康实业有限公司 一种根据心电信号识别起搏器位置的方法和装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030013978A1 (en) * 2001-07-12 2003-01-16 Schlegel Todd T. Real-time, high frequency QRS electrocardiograph
CN101014283A (zh) * 2004-05-01 2007-08-08 Bsp生物信号处理有限公司 用于分析高频qrs波群的装置和方法
US20090076403A1 (en) * 2007-09-14 2009-03-19 Bruce Hopenfeld Waveform feature value averaging system and methods for the detection of cardiac events
CN107847174A (zh) * 2015-10-08 2018-03-27 深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司 起搏信号处理方法、系统和心电监护仪

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030013978A1 (en) * 2001-07-12 2003-01-16 Schlegel Todd T. Real-time, high frequency QRS electrocardiograph
CN101014283A (zh) * 2004-05-01 2007-08-08 Bsp生物信号处理有限公司 用于分析高频qrs波群的装置和方法
US20090076403A1 (en) * 2007-09-14 2009-03-19 Bruce Hopenfeld Waveform feature value averaging system and methods for the detection of cardiac events
CN107847174A (zh) * 2015-10-08 2018-03-27 深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司 起搏信号处理方法、系统和心电监护仪

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
林红胜: "起搏心电信号的实时检测与分析", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库（电子期刊）》 *
林红胜: "起搏心电信号的实时检测与分析", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库（电子期刊）》, 15 March 2014 (2014-03-15), pages 21 - 35 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112535483A (zh) * 2020-11-17 2021-03-23 东南大学 基于高频心电的心脏交感活性检测装置
CN112535483B (zh) * 2020-11-17 2021-09-03 东南大学 基于高频心电的心脏交感活性检测装置
CN114533079A (zh) * 2020-11-26 2022-05-27 深圳市科瑞康实业有限公司 一种根据心电信号识别起搏器位置的方法和装置
CN114533079B (zh) * 2020-11-26 2024-02-06 深圳市科瑞康实业有限公司 一种根据心电信号识别起搏器位置的方法和装置

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