[发明专利]一种实现同步输出心电图和心电向量图的方法

说明书

 

技术领域

本发明涉及一种实现心电信号输出的方法，具体涉及一种实现同步输出心电图和心电向量图的方法。

背景技术

  心电图指的是心脏在每个心动周期中，由起搏点、心房、心室相继兴奋，伴随着心电图生物电的变化，通过心电描记器从体表引出多种形式的电位变化的图形（简称ECG）。心电图是心脏兴奋的发生、传播及恢复过程的客观指标。心电向量图主要是依据心脏电激动的方向与大小在每一个瞬间是不同的，是记录心各瞬间产生的电激动在立体的方向及大小的一种特殊检查。能较真实地记录出心脏动作电流的立体图像，可用来阐明心电图产生的原理和解释心电图波形。

 常规的心电向量图是采用Frank导联正交校正导联体系中X，Y，Z三个正交导联来检查心电图，它是将心电向量环在人体X轴、Y轴和Z轴上的投影心电图，进行向量运算，获得空间的心电向量环。常规十二导联的心电图特异性较强，而Frank导联心电向量图灵敏度较高。它能够提供许多附加的心电信息，在表示导联间相位关系方面更加灵活，心电向量图标准解释了各向量环的外形，也揭示了幅度和持续时间的含义。因此将二者相结合可以有效的提高临床检测的精确性和有效性。

但是心电图和心电向量图二者的导联体系不同，将常规十二导联心电图与Frank导联心电向量相结合，必须分别使用心电图机和心电向量图机，同时更换导联给临床带来了很多的不便。同时目前使用的同步心电信号图机，主要采用把常规十二导联的心电图和Frank导联的心电向量相结合同步显示心电图和心电向量图，这种检测装置，虽然能够实现检测的信号同步，但是相关性，导联方式复杂，繁复，操作不方便，而且价格昂贵，这些都阻碍了心电向量图在临床的广泛使用。

发明内容

针对现有技术中的不足之处，本发明提供了一种导联简单，操作方便，经济效益高的实现同步输出心电图和心电向量图的方法。

    本发明提供的一种实现同步输出心电图和心电向量图的方法，包括如下步骤：

1）、通过实验建立反投影法的矩阵方程式：

1.1）、首先，将通过Wilson十二导联方式的电极获取的人体心电信号输入心电信号采集装置，心电信号采集装置输出十二导联心电信号图Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、V_R、V_F、V_L、Ⅴ_胸1、Ⅴ_胸2、Ⅴ_胸3、Ⅴ_胸4、Ⅴ_胸5和Ⅴ_胸6，其中，Ⅰ为心电标准Ⅰ导联信号，Ⅱ为心电标准Ⅱ导联信号，Ⅲ为心电标准Ⅲ导联信号，V_R、V_F和V_L为单极肢体导联信号，Ⅴ_胸1～胸6为心电单极胸导联信号；将通过frank导联方式的电极同时获取的人体电信号输入心电向量采集装置，心电向量采集装置输出X、Y、Z方向上的心电向量值分别为V_X、V_Y、V_Z；然后，将上述获得的心电信号和心电向量信号的数据构建一个从心电信号到心电向量的数据库。

1.2）、将上述参量带入如下多元线性回归数学模型：

                                                 ，

上式中，为P个因变量的n次观测数据阵，为m-1个自变量的已知设计的矩阵，且r(X)=m，为未知的回归系数矩阵，为随机误差矩阵，为系统的方差，I为单位矩阵；

得到心电向量图和心电图的多元线性回归关系方程式：

，

求出反投影矩阵：

上述中：表示从心电图信号到心电向量的回归矩阵，表示与心电向量图在同一时刻的标准导联Ⅰ、标准导联Ⅱ以及单极胸导联Ⅴ_胸1～胸6上的心电图信号构成的一维列矩阵；

2）、实现同步输出心电图和心电向量图：

2.1）将通过Wilson十二导联方式的电极获取人体电信号输入放大滤波保护隔离电路进行信号滤波放大处理，滤波放大的信号经数模转换电路转化为数字信号后输入到嵌入式控制系统中进行进一步的处理，最终实现心电图的输出；

2.2）同时由嵌入式控制系统对2.1）中最终实现的输出的心电图执行下列反投影计算：

进而得到了与2.1）所述的最终输出的心电图在同一时刻的心电向量图。