CN115399785B - 一种心电信号的r波识别系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种心电信号的R波识别系统,包括数据处理模块,用于接收心电信号,并且对心电信号进行数据处理,得到识别数据后输出;所述数据处理模块具有休眠状态,当处于休眠状态时,所述数据处理模块仅接收心电信号,但停止心电信号的数据处理;储存识别模块,用于储存数据处理模块输出的识别数据并且获取当前的心电信号,根据识别数据判断当前的心电信号是否位于R波时刻,若是,则输出休眠信号和控制执行信号;休眠执行模块,当识别到休眠信号时响应,该休眠执行模块控制数据处理模块在设定的T1时间段内保持休眠状态。与现有技术相比,本发明具有减小硬件运行压力、避免了实时数据处理的高延迟,实现了更高精度的识别等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种医疗设备技术领域,尤其是涉及一种心电信号的R波识别系统。
背景技术
在电生理治疗领域,利用消融导管传递能量并进行组织消融是常见手段。消融导管头端(远端)插入心脏到达对应的治疗靶点位置后,通过消融导管尾端(近端)连接的能量平台发送能量介质(如射频、超声、脉冲等能量)到消融导管头端上的能量输送电极,电极与组织贴靠后将能量传递给组织,对组织进行消融。
但是高压脉冲的释放时间需要进行把控,而为高压脉冲释放时间参考的数据就是心电信号,所以,需要对采集的心电信号进行一个及时的处理与捕捉,才能把握高压脉冲的一个较佳的放电时机。对应心电信号中,R波的捕捉相对于高压脉冲的放电时机是重要的,所以如何高效准确地捕捉心电信号的R波一直是一个重要的研究方向。同时,由于计算机硬件的限制,常规的R波识别系统都是全程实时地对心电信号进行监控识别,硬件的数据计算量大,延迟高,容易导致R波识别产生精确度问题。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种心电信号的R波识别系统。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现:
一种心电信号的R波识别系统,包括:
数据处理模块,用于接收心电信号,并且对心电信号进行数据处理,得到识别数据后输出;所述数据处理模块具有休眠状态,当处于休眠状态时,所述数据处理模块仅接收心电信号,但停止心电信号的数据处理;
储存识别模块,用于储存数据处理模块输出的识别数据并且获取当前的心电信号,根据识别数据判断当前的心电信号是否位于R波时刻,若是,则输出休眠信号和控制执行信号;
休眠执行模块,当识别到休眠信号时响应,该休眠执行模块控制数据处理模块在设定的T1时间段内保持休眠状态。
放电执行模块,用于接收储存识别模块发送的控制执行信号,发出可放电命令。
优选的,所述储存识别模块中,判断心电信号是否位于R波时刻的步骤为:
将当前心电信号的电压数值和当前识别数据记录的电压值进行比较,当前心电信号的电压数值是否达到当前识别数据记录的电压值所设定的百分比之上;
同时将当前心电信号的数值变化斜度和当前识别数据记录的数值变化斜度进行比较,当前心电信号的数值变化斜度是否达到当前识别数据记录的数值变化斜度设定的百分比之上;
若同时满足两个条件,则判断当前的心电信号位于R波时刻。
优选的,所述数据处理模块包括依次连接的导数滤波器单元、平方单元、滑移平均单元、基准点单元、阈值设定单元和斜度取值单元;
所述导数滤波器单元用于对心电信号进行求导;
所述平方单元用于对心电信号进行平方取正;
所述滑移平均单元用于将心电信号在简单平均数法基础上,通过顺序逐期增减新旧数据求算移动平均值;
所述基准点单元用于确定心电信号中R波峰值的理论值;
所述阈值设定单元用于根据理论值设定一个最大阈值与最小阈值;
所述斜度取值单元用于对最大阈值与最小阈值之间的心电信号进行斜度计算。优选的,在所述导数滤波器单元前,还包括带阻滤波器单元,所述带阻滤波器单元用于过滤心电信号中的干扰信号。
优选的,在带阻滤波器单元之前还包括调基准线单元,所述调基准线单元用于调节心电信号的基准线在某一固定刻度附近,如零刻度线附近,避免出现基准线波动过大,而影响心电信号显示的问题。
优选的,在所述滑移平均处理前还包括积分单元,所述积分单元用于将心电信号在简单平均数法基础上,通过积分加和,将一定时间范围内的小波峰和R波波峰合并,减少波峰的数量,提高R波识别的准确率。
优选的,在所述斜度取值单元后设置有T波辨别单元,所述T波辨别单元根据计算的斜度剔除心电信号中的T波数据。
优选的,所述数据处理模块开始新的治疗时,先处理T2时间段内的心电信号,然后输出处理得到的第一次识别数据,T2时间段后对心电信号进行实时处理。
优选的,所述数据处理模块包括FIFO缓冲单元,用于缓存数据处理模块接收未处理的心电信号。
优选的,所述储存识别模块包括数据存储单元和R波识别单元;
所述数据存储单元用于储存数据处理模块输出的识别数据;
所述R波识别单元用于根据识别数据判断当前的心电信号是否位于R波时刻,并且用于休眠信号和控制执行信号的输出。
优选的,所述储存识别模块还包括数据检查单元,该数据检查单元用于检查数据储存单元中的识别数据是否正确,若正确,则将信号传递给R波识别单元;若不正确,则重复检测检查数据储存单元中的识别数据,直至数据正确。
优选的,所述数据检查单元中设置有理论R波最大电压值与理论R波最小电压值,用于判断数据处理模块输出的识别数据的电压值是否在该区间内;同时,在数据检测单元中设置有理论R波最大速度变化斜率与理论R波最小速度变化斜率,用于判断数据处理模块输出的识别数据的速度变化斜率是否在该区间内;
若同时满足两个条件,则判断该判断数据处理模块输出的识别数据为合格数据,反之,则判断该判断数据处理模块输出的识别数据为不合格数据。
优选的,所述休眠执行模块包括参数设置单元与定时器单元,所述定时器单元的定时时长通过参数设置单元进行设置。
优选的,所述参数设置单元内设有神经网络模型,可根据储存识别模块存储的识别数据自动调整定时器单元的定时时长。
优选的,所述休眠执行模块识别到休眠信号后,延迟设定的T3时间段后对数据处理模块进行休眠控制。
优选的,所述放电执行模块还接收外界的放电命令,所述放电执行模块在接收到外界的放电命令的一段时间内接收到控制执行信号,系统才进行最终放电。
优选的,所述放电执行模块采用单次放电模式,在一段时间内接收到控制执行信号,仅进行一次放电。
优选的,所述放电执行模块采用多次放电模式,在一段时间内接收到多个控制执行信号,进行多次放电。
优选的,所述放电执行模块可以接收终止放电命令。
与现有技术相比,本发明的积极进步效果在于:
(1)通过设置休眠执行模块对数据处理模块进行休眠控制,使得数据处理模块针对性的处理存在R波部分的心电信号(ECG信号),减少处理不含有R波的ECG信号,减小硬件运行压力;同时,储存识别模块储存了数据处理模块输出的识别数据,然后根据识别数据对当前心电信号进行R波判断,避免了实时数据处理的高延迟,实现了更高精度的识别。
(2)数据处理模块中设置有T波辨别单元,T波辨别单元根据数据处理模块自身的数据,将ECG信号中存在的T波信号进行调整消除,进一步地提高了数据处理模块的准确度。
(3)储存识别模块包括数据检查单元,为使用者提供安全保障。
(4)休眠执行单元包括参数设置单元,参数设置单元可以内设神经网络模型,由此休眠执行模块不再是单纯的采用一个定值参数,可以根据不同人进行不同的休眠时间设定,提高了输入数据处理模块数据的准确性,提高了数据处理模块的准确度。
(5)休眠执行模块识别到休眠信号后,通过一个T3时间段的延迟,数据处理模块可以处理ECG信号中相对一个完整的R波,或是说采集R波最大峰值前的部分,而不仅仅是R波预设最大阈值前的部分,利于数据处理模块输出更加准确的识别数据。
附图说明
图1为本发明识别系统的结构示意图。
图2为本发明识别系统的运行过程示意图。
图3为本发明识别系统带有数据检查单元的运行过程示意图。
图4a为原始ECG信号的示意图。
图4b为调基准线后的信号示意图。
图5为带阻滤波处理的信号示意图。
图6为导数滤波处理后的信号示意图。
图7a为平方处理后的信号示意图。
图7b为积分处理后的信号示意图。
图8为滑移平均处理后的信号示意图。
图9为R波位置和原始ECG信号示意图重叠的示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请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申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
需要说明的是,本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或服务器不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
本实施例提供了一种心电信号的R波识别系统,如图1所示,包括数据处理模块、储存识别模块、休眠执行模块和放电执行模块。
其中:数据处理模块用于接收心电信号(EGG信号),并且对心电信号进行数据处理,得到识别数据后输出;数据处理模块具有休眠状态,当处于休眠状态时,所述数据处理模块仅接收心电信号,但不会对心电信号的数据进行处理。
储存识别模块用于储存数据处理模块输出的识别数据并且获取当前的心电信号(EGG信号),然后根据识别数据判断当前的心电信号是否位于R波时刻,若是,则输出休眠信号和控制执行信号。
休眠执行模块,用于控制储存识别模块的休眠状态,当识别到休眠信号时响应;该休眠执行模块将控制数据处理模块在设定的T1时间段内保持休眠状态。
放电执行模块,用于接收储存识别模块发送的控制执行信号,发出可放电命令。
本实施例通过设置休眠执行模块对数据处理模块进行休眠控制,使得数据处理模块针对性的处理存在R波部分的心电信号(ECG信号),减少处理不含有R波的ECG信号,减小硬件运行压力,同时提高了数据准确度;同时,储存识别模块储存了数据处理模块输出的识别数据,然后根据储存识别模块储存的识别数据对当前心电信号进行R波的实时判断,避免了R波识别时需要等待下一个数据处理模块输出的识别数据作为基准来判断而造成判断延迟,实现了更高精度的识别。
如图2所示,数据处理模块包括依次连接的导数滤波器单元、平方单元、滑移平均单元、基准点单元、阈值设定单元和斜度取值单元。导数滤波器单元用于对心电信号进行求导;平方单元用于对心电信号进行平方取正;滑移平均单元用于将心电信号在简单平均数法基础上,通过顺序逐期增减新旧数据求算移动平均值;基准点单元用于确定心电信号中R波峰值的理论值;阈值设定单元用于根据理论值设定一个最大阈值与最小阈值;斜度取值单元用于对最大阈值与最小阈值之间的心电信号进行斜度计算;数据处理模块还包括FIFO缓冲单元,用于缓存数据,弥补数据处理与数据输入之间的时间差;这里优选的,在导数滤波器单元前设置带阻滤波器,其带阻滤波器单元过滤心电信号中的干扰信号,提高数据的准确性,例如:采用三阶巴特沃斯滤波器,优选的,也可以在斜度取值单元后设置T波辨别单元,T波辨别单元根据计算的斜度可以进一步剔除心电信号中不符合斜度的数据,例如T波数据。
数据处理模块中数据处理的具体过程如下:带阻滤波器单元接收ECG信号,图4a所示的 ECG信号通过FIFO缓冲区Ⅰ输入带阻滤波器单元,带阻滤波器单元将滤除ECG信号中的干扰(例如中国使用的电源频率为50Hz,所以ECG信号中将会掺杂50Hz频率的干扰信号)。然后将处理后信号,见图5,再次通过FIFO缓冲区Ⅱ传递给导数滤波器单元(对于一个变化的曲线,导数能够有效的反映曲线的变化快慢,所以通过导数滤波器单元用于对带阻滤波器单元处理的ECG信号进行求导处理)。之后,如图6所示,所述导数滤波器单元处理后的信号将会输入平方单元,由于导数曲线有正有负,需要对导数曲线进行取正处理,而任何数的平方都是不小于零的数,方便后续检测波峰时,波峰仅在正值范围内检测,故对导数滤波器处理的信号进行平方取正)。如图7a所示,所述平方单元处理后的信号输入滑移平均单元(在简单平均数法基础上,通过顺序逐期增减新旧数据求算移动平均值,借以消除偶然变动因素,找出事物发展趋势,并据此进行预测的方法。实际上是对具有明显的负荷变化趋势的数据序列进行曲线拟合,再用新曲线预报未来的某点处的值,所以滑移平均单元可以称为对数据决策前的预处理阶段)。如图8所示,所述滑移平均单元处理后的信号输入基准点设定单元,所述基准点设定单元根据输入信号将确认一个R波峰值的理论值(该理论值可以认为下一次R波应该达到的最高幅值),所以基准点设定单元也可以称作决策阶段。基准点设定单元处理的信号输入给阈值设定单元,所述阈值设定单元将根据输入信号设定一个最大阈值与最小阈值。所述阈值设定单元处理后的信号输入斜度取值单元对符合条件的ECG信号部分进行斜度计算(R波的上升速度远大于T波,即R波的斜度远大于T波的斜度,而且R波的峰值远大于T波,所有通过两个特定进行结合,可以精确的预测下一次R波的形态,即可以用该数据捕捉下一次的R波)。斜度取值单元将处理后的信号输入到T波辨别单元,T波辨别单元根据此时输入的信号,对信号中的T波产生的影响进行剔除,进一步调整输出信号的准确值,得到更加准确可靠的处理结果。最后,T波辨别单元将处理后的信号即为识别信号,输入到储存识别模块中进行存储。
在其他实施例中,在带阻滤波器单元之前还包括调基准线单元,所述调基准线单元用于调节心电信号的基准线在某一固定刻度附近,如零刻度线附近,避免出现基准线波动过大,而影响心电信号显示的问题,经调基准处理后的心电信号示意图如图4b所示,本实施例中,将基准线调整至零刻度线处。
优选的,在所述滑移平均处理前还包括积分单元,所述积分单元用于将心电信号在简单平均数法基础上,通过积分加和,将一定时间范围内的小波峰和R波波峰合并,减少波峰的数量,提高R波识别的准确率,积分处理后的心电信号示意图如图7b所示,经积分处理后的心电信号,波的宽度增大,在一个QRS波范围内,仅存在一个波峰,进一步提高R波检测的准确性。
如图9所示,将采用本发明提供的方法检测的R波位置得到的示意图,与原始ECG信号的示意图重叠后,可知,使用本发明提供的R波检测方法,能将每一个R波准确检出,且随着时间的延续,R波检出时间越来越靠近R波的波峰位置,说明采用本发明提供的方法可以自我修正,以提高R波的检出精度,使脉冲放电时间更加准确,以提高脉冲电场消融的治疗效果。
数据处理模块在开始新的治疗时,需先处理T2时间的心电信号,才能输出处理得到的第一次识别数据,T2时间后对心电信号进行实时处理,这里的实时处理是指数据处理模块时刻处理最近T2时间段内的心电信号。T2的取值范围优选为3s≤T2≤30s(T2时间段包括数据处理模块的休眠时间T1,即无论数据处理模块是否处理ECG信号,均计入T2时间段),其原因在于:数据处理模块的输入的数据越多,算出来的数据越精准,但是过长的处理时间可能会耽搁救治的时间,同时也增加算法处理模块的压力,增加了延迟与系统负担,其具体的T2取值可以根据数据处理模块的计算速度,ECG信号的取点数量(即ECG信号是一条连续的曲线,而一条连续的曲线可以看成由若干个点组成,计算机就对每一个点进行计算,最后得到曲线的结果)等实际选择的不同,其T2时间的设置也不相同。
其中,FIFO缓冲单元利用FIFO缓冲区Ⅰ/Ⅱ对新输入到数据处理模块的数据进行缓存。因为数据处理模块需要处理最近的时间段T2内的数据,一直输入的数据将缓存入FIFO缓冲区,用于数据处理模块处理完成当前数据后的再次读取。数据处理模块会根据输入ECG信号的变化而输出动态变化的识别信号到储存识别模块。
如图2所示,储存识别模块包括数据存储单元和R波识别单元。数据存储单元用于储存心电信号经过数据处理模块输出的识别数据;R波识别单元用于根据识别数据判断当前的心电信号是否位于R波时刻,并且用于休眠信号和控制执行信号的输出,即为R波识别单元根据数据储存单元的识别数据判断输入的当前ECG信号是否位于R波时刻,然后通过休眠执行模块控制数据处理模块的工作状态。其原理为ECG信号经过处理后转化为识别数据存储于数据处理模块作为历史数据,为接下来的R波识别单元提供可参考的历史数据。储存识别模块中,判断ECG信号是否位于R波时刻的步骤为:
将当前心电信号的电压数值和当前识别数据记录的电压值进行比较,当前心电信号的电压数值是否达到当前识别数据记录的电压值所设定的百分比之上;优选的设定峰值百分比为40%;
同时将当前心电信号的数值变化斜度和当前识别数据记录的数值变化斜度进行比较,当前心电信号的数值变化斜度是否达到当前识别数据记录的数值变化斜度设定的百分比之上;优选的设定斜度百分比为80%;
若同时满足两个条件,则判断当前的心电信号位于R波时刻。
在另一个优选的实施例中,如图3所示,储存识别模块还包括数据检查单元,数据检查单元位于数据存储单元与R波识别单元之间。该数据检查单元用于检查数据储存单元中的识别数据是否正确,若正确,则将识别数据传递给R波识别单元;若不正确,则重复检测检查数据储存单元中的识别数据,直至数据正确。数据检查单元的检测过程为:内部设置有理论R波最大电压值与理论R波最小电压值,用于判断数据处理模块输出的识别数据的电压值是否在该区间内;同时,内部还设置有理论R波最大速度变化斜率与理论R波最小速度变化斜率,用于判断数据处理模块输出的识别数据的速度变化斜率是否在该区间内;
若同时满足两个条件,则判断该判断数据处理模块输出的识别数据为合格数据,反之,则判断该判断数据处理模块输出的识别数据为不合格数据。
如图2所示,休眠执行模块包括参数设置单元与定时器单元,所述定时器单元的定时时长通过参数设置单元进行设置。定时器单元的时长T1取值范围优选为100ms≤T1≤1200ms。参数设置单元可以根据不同的人群,例如老年人、青年人、幼童或是说根据性别,甚至BMI值的不同,来设置不同的参数,这些情况都会引起人体的心跳差异,即相应的心电信号产生差异,通过这些实际情况的不同,来设置不同的参数。
休眠执行模块控制数据处理模块休眠的目的是:如果检测到该ECG信号此时此刻是R波,那么R波之后的一段时间内,R波不会再次出现,而此时的信号不再是R波,那么此时的信号不仅不会对数据处理模块产生益处,其还会影响数据处理模块结果的准确性。所以通过该休眠执行模块将在接收到来自储存识别模块的信号后,在一定时间后使得数据处理模块进行休眠,仅接收新的ECG信号,但是不进行处理。需要声明的是不进行处理指:在数据进行处理决策时会不计算休眠期间的数据,并不是不进行初步处理,例如,基准点设定及其后序单元不在统计计算该段心电信号,因为数据处理模块需要计算一段完整的输入曲线,即有选择的进行曲线分析,输出结果。该方法对于数据分析处理要求降低,间接的降低了数据处理模块的负荷/压力,提高了数据处理模块的准确性。本实施例中,休眠执行模块识别到休眠信号后,立即对数据处理模块进行休眠控制。
休眠执行模块识别到休眠信号后,立即对数据处理模块进行休眠,这种控制虽然降低了数据处理模块的处理压力,一直验证R波的高度及其斜度,但是仅仅验证了R波的前半部分,准确说是R波预设最大阈值前的部分,虽然一直保证了数据的正确性,但是不能验证整个R波,对于ECG信号的微弱变化灵敏度低,所以ECG信号的输出结果的更新会有延迟。因此,本实施例中,休眠执行模块识别到休眠信号后,延迟设定的T3时间段后对数据处理模块进行控制,通过一个T3时间段的延迟,数据处理模块可以处理ECG信号中相对一个完整的R波,或是说采集R波最大峰值前的部分,而不仅仅是R波预设最大阈值前的部分,利于数据处理模块输出更加准确的识别数据。T3优选的范围为0ms<T3≤50ms。如果T3的时间太长,可能会控制数据处理模块对ECG信号中的R波段及T波段同时进行处理,会影响数据处理模块输出结果的准确性。
在另一个优选的实施例中,参数设置单元内设有神经网络模型,可根据储存识别模块存储的识别数据自动调整定时器单元的定时时长T1。因为数据处理模块已经计算出了ECG信号中R波的特性,所以对于输入的ECG信号的R波间隔时长也可以得出结果,并输出到数据储存模块,通过这些历史的ECG信号得到的结构,可以为作为神经网络模型的训练数据集,为参数设置模块提供参考,使得参数设置模块的参数设定自动调整,提供更贴近使用者的数据,保证了系统心电信号识别的准确性。
如图2所示,放电执行模块还可以接收外界的放电命令,以及设定一个确认信号时间段T5,当接收外界的放电命令后,需要满足在确认信号时间段T5内收到控制执行信号,放电执行模块才对外界发出脉冲命令。这种设置的原因为在于提高安全性。操作者根据得到信息判断时机成熟,适合脉冲放电,但放电执行模块必须也要保证脉冲命令发出时刻需明确参考的是ECG信号的R波时刻,而不是仅仅只根据操作者的放电命令进行放电。在对放电执行模块发出放电命令后,在时间T5内,如果R波识别单元未向放电执行模块发出控制执行信号,则放电执行模块会反馈放电失败的信号。因为超过时间T5之后,系统认为操作者选择的放电时机成熟的时间段已经过去,需要等待下一个成熟时机,即需要下一次再向放电执行模块发送放电命令,同时再次在时间T5内等待R波识别模块发出的确认信号。
放电执行模块可以采用单次放电模式或者多次放电模式:
放电执行模块为单次放电模式,即放电执行模块接收到放电命令后,T5时间内放电执行模块接收到R波识别模块发出的确认信号后,进行一次放电,在T5时间内接收到下一次即后续的R波识别模块发出的确认信号也不再进行放电处理。此时T5的优选范围为0ms≤T5≤2000ms。
放电执行模块为多次放电模式,即放电执行模块接收到放电命令后,T5时间内放电执行模块接收到R波识别模块发出的确认信号后,进行一次放电,在T5时间内接收到下一次即后续的R波识别模块发出的确认信号再次进行放电处理,此时T5的优选范围为2000ms≤T5≤10000ms。如果使用者的情况比较严重或需要消融组织过多,可以进行设置T5的设计长一点,对需要消融的组织进行更加彻底的消融。在多次放电模式中,操作者可以停止多次放电,即向放电执行模块发出终止放电命令(图中未示出),从而使得操作人员根据消融的实际情况有效的进行脉冲放电的控制。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解,本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此,凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案,皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
Claims (13)
1.一种心电信号的R波识别系统,其特征在于,包括:
数据处理模块,用于接收心电信号,并且对心电信号进行数据处理,得到识别数据后输出;所述数据处理模块具有休眠状态,当处于休眠状态时,所述数据处理模块仅接收心电信号,但停止心电信号的数据处理;
储存识别模块,用于储存数据处理模块输出的识别数据并且获取当前的心电信号,根据识别数据判断当前的心电信号是否位于R波时刻,若是,则输出休眠信号和控制执行信号;
休眠执行模块,当识别到休眠信号时响应,该休眠执行模块控制数据处理模块在设定的T1时间段内保持休眠状态;
放电执行模块,用于接收储存识别模块发送的控制执行信号,发出可放电命令;
所述休眠执行模块识别到休眠信号后,延迟设定的T3时间段后对数据处理模块进行休眠控制;
所述数据处理模块包括依次连接的导数滤波器单元、平方单元、滑移平均单元、基准点单元、阈值设定单元和斜度取值单元。
2.根据权利要求1所述的一种心电信号的R波识别系统,其特征在于,所述储存识别模块中,判断心电信号是否位于R波时刻的步骤为:
将当前心电信号的电压数值和当前识别数据记录的电压值进行比较,当前心电信号的电压数值是否达到当前识别数据记录的电压值所设定的百分比之上;
同时将当前心电信号的数值变化斜度和当前识别数据记录的数值变化斜度进行比较,当前心电信号的数值变化斜度是否达到当前识别数据记录的数值变化斜度设定的百分比之上;
若同时满足两个条件,则判断当前的心电信号位于R波时刻。
3.根据权利要求1所述的一种心电信号的R波识别系统,其特征在于,
所述导数滤波器单元用于对心电信号进行求导;
所述平方单元用于对心电信号进行平方取正;
所述滑移平均单元用于将心电信号在简单平均数法基础上,通过顺序逐期增减新旧数据求算移动平均值;
所述基准点单元用于确定心电信号中R波峰值的理论值;
所述阈值设定单元用于根据理论值设定一个最大阈值与最小阈值;
所述斜度取值单元用于对最大阈值与最小阈值之间的心电信号进行斜度计算。
4.根据权利要求3所述的一种心电信号的R波识别系统,其特征在于,在所述导数滤波器单元前,还包括带阻滤波器单元,所述带阻滤波器单元用于过滤心电信号中的干扰信号。
5.根据权利要求3所述的一种心电信号的R波识别系统,其特征在于,在所述斜度取值单元后设置有T波辨别单元,所述T波辨别单元根据计算的斜度剔除心电信号中的T波数据。
6.根据权利要求1所述的一种心电信号的R波识别系统,其特征在于,所述数据处理模块开始新的治疗时,先处理T2时间段内的心电信号,然后输出处理得到的第一次识别数据,T2时间段后对心电信号进行实时处理。
7.根据权利要求1所述的一种心电信号的R波识别系统,其特征在于,所述数据处理模块包括FIFO缓冲单元,用于缓存数据处理模块接收未处理的心电信号。
8.根据权利要求7所述的一种心电信号的R波识别系统,其特征在于,所述储存识别模块包括数据存储单元和R波识别单元;
所述数据存储单元用于储存数据处理模块输出的识别数据;
所述R波识别单元用于根据识别数据判断当前的心电信号是否位于R波时刻,并且用于休眠信号和控制执行信号的输出。
9.根据权利要求8所述的一种心电信号的R波识别系统,其特征在于,所述储存识别模块还包括数据检查单元,该数据检查单元用于检查数据储存单元中的识别数据是否正确,若正确,则将信号传递给R波识别单元;若不正确,则重复检测检查数据储存单元中的识别数据,直至数据正确。
10.根据权利要求9所述的一种心电信号的R波识别系统,其特征在于,所述数据检查单元中设置有理论R波最大电压值与理论R波最小电压值,用于判断数据处理模块输出的识别数据的电压值是否在该区间内;同时,在数据检查单元中设置有理论R波最大速度变化斜率与理论R波最小速度变化斜率,用于判断数据处理模块输出的识别数据的速度变化斜率是否在该区间内;
若同时满足两个条件,则判断该数据处理模块输出的识别数据为合格数据,反之,则判断该数据处理模块输出的识别数据为不合格数据。
11.根据权利要求1所述的一种心电信号的R波识别系统,其特征在于,所述休眠执行模块包括参数设置单元与定时器单元,所述定时器单元的定时时长通过参数设置单元进行设置;所述参数设置单元内设有神经网络模型,可根据储存识别模块存储的识别数据自动调整定时器单元的定时时长;所述休眠执行模块识别到休眠信号后,延迟设定的T3时间段后对数据处理模块进行休眠控制。
12.根据权利要求1所述的一种心电信号的R波识别系统,其特征在于,所述放电执行模块还接收外界的放电命令,所述放电执行模块在接收到外界的放电命令的一段时间内接收到控制执行信号,系统才进行最终放电。
13.根据权利要求1所述的一种心电信号的R波识别系统,其特征在于,所述放电执行模块采用单次放电模式,在一段时间内接收到控制执行信号,仅进行一次放电或所述放电执行模块采用多次放电模式,在一段时间内接收到多个控制执行信号,进行多次放电,所述放电执行模块能够接收终止放电命令。
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