[发明专利]心电信号RR间隔和QT间隔的动力学模型的建立方法和该模型的应用

权利要求书

1.采用心电信号RR间隔和QT间隔的动力学模型获取单位阶跃响应函数的方法，其特征在于该方法包括以下的步骤：

①胸导联V2、V3获取信号，经放大，滤波，A/D转换后得到数字化后的ECG信号，并输入计算机进行信号处理；

②ECG信号保存到文件后进行offline的R，T波的自动识别，计算出R波和Q波的顶点位置，波形的识别采用了模板匹配技术，QT间隔定义为Q波的起始至T波结束的时间间隔；

③采用二阶线性关系的动力学模型，对模型参数进行估算；

④仿真产生单位阶跃响应函数，

所述的二阶线性关系的动力学模型如下：

H(s)式中：

ω_n为系统的固有频率，取RRI信号的主频率，即HRV中的LF成分的角频率为ω_n的值，也就是

ω_n＝2πf_LF，……………………………………………(1)

f_LF为HRV中LF成分的角频率；

传递函数H(s)的增益为：

Ω为输入信号的角频率与固有频率之比，Ω＝ω/ω_n，输入信号的角频率ω等于系统的固有频率ω_n，则传递函数H(s)的增益为：

把QTI信号与RRI信号在频率为f_LF的振幅比看成是H(s)的增益，则k＝2ζ|G(jω)|；

将(1)和(3)式代入H(s)得

其中，ζ为待定参数；

将实际的RRI信号输入到H(s)中，使仿真产生的输出信号QTI_s与测定的QTI之间的误差平方和最小，也就是

e(ζ)＝∑[QTI_s(t)-QTI(t)]²……………………(5)

值最小时的ζ值为系统的ζ值；

或者，所述的二阶线性关系的动力学模型如下：

将实际的RRI信号输入到H(s)中，使仿真产生的输出信号与QTI_s测定的QTI之间的误差平方和最小，可以得到

e(D)＝∑[QTI_s(t)-QTI(t)]²

e(K)＝∑[QTI_s(t)-QTI(t)]²

e(D)和e(K)值最小时的D值和K值为系统的D值和K值。

2.根据权利要求1所述的采用心电信号RR间隔和QT间隔的动力学模型获取单位阶跃响应函数的方法，其特征在于：通过调整呼吸频率的方法提高RRI信号的振幅；调整呼吸频率的方法是让试验者通过肉眼观察自己的实时心率变化曲线，当心率开始上升的时候做吸气运动，当心率开始下降的时候做呼气运动。

3.根据权利要求1所述的采用心电信号RR间隔和QT间隔的动力学模型获取单位阶跃响应函数的方法，其特征在于：ECG信号的采样频率大于等于2000HZ。