[发明专利]一种心电信号基线校准方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及生物医学工程领域，特别涉及一种心电信号基线校准方法及装置。

背景技术

心脏周围的组织和体液都能导电，心脏好比电源，无数心肌细胞动作电位变化的总和可以传导并反映到体表，在体表很多点之间存在着电位差，也有很多点彼此之间无电位差是等电的，心脏在每个心动周期中，由起搏点、心房、心室相继兴奋，伴随着生物电的变化，这些生物电的变化称为心电。

心电信号是人体心脏发出的微弱信号，心电检测是重要的医疗检测手段，心电信号采集的目的是得到较为状态下的心电信号，理论上，心电信号基线一般是电位差为零的一段平整信号，但在心电图的记录过程中，由于电极电阻变化、电极的极化电位变化、心电放大器的直流偏置漂移、人体呼吸或其他肌肉缓慢运动等原因，实际采集的信号中基线位置的电位差并不为零，甚至发生不规则的基线漂移，如基线忽高忽低，上斜或下斜等。在心电信号分析中电压的计算和波的起止点均要参考其前后基线，基线不准确会对后续各波电压的计算和各波的起止点寻找带来很大问题，如电压计算误差大、波的起止点寻找误差大等。

由于在一个心动周期中，基线段一般会有两段，第一段是在P波之前，第二段是在P波和QRS波之间，若心电信号非常理想且无病理性病变，甚至还有第三段是在QRS波与T波之间的基线，所以在基线位置识别时，尤其是对基线位置直接进行识别时，会导致一个心动周期会出现若干个基线位置，在实际应用中，第三段基线位置一般不要，要剔除（这些要剔除的基线位置检出在本发明阐述中简称为“虚警”），第一段与第二段的基线位置保留一个即可，再有，由于一些基线识别是在R检波之后进行的，但是当有R波漏检，也会导致基线漏检，或者由于心电信号较差，基线直接识别会产生漏检（这些未能检出而应该检出的基线在本发明阐述中简称为“漏警”）。因此，有必要对识别出的基线位置专门进行校准。

发明内容

为了解决上述问题，本发明公开了一种心电信号基线校准方法及装置，在基线识别后消除基线识别中的虚警和漏警。

本发明提供一种心电信号基线校准方法，根据相邻两个基线位置的差值序列DBD和相邻两个基线位置对应的心电原始数据差值序列DEBD，获得标准参考电压值EcgV，利用标准参考电压值EcgV进行基线位置校准。

优选地，所述根据相邻两个基线位置的差值序列DBD和相邻两个基线位置对应的心电原始数据差值序列DEBD，获得标准参考电压值EcgV，包括：

301、假设i=0；

302、判断是否相邻两个基线位置的心电原始数据差值序列DEBD[i]绝对值小于0.2mv并且DBD[i]在0.3×F到3×F之间，如果否，则i=i+1，重复步骤302；否则，进入步骤303；其中，F表示心电数据采样率；

303、依次计算BaseData[i]到BaseData[i+1]之间的原始心电数据与BaseData[i]处原始数据之间的差值绝对值，该序列表示为差值绝对值序列；其中，BaseData[i]表示基线位置序列BaseData中序号为i的基线位置，BaseData[i+1]表示基线位置序列BaseData中序号为i+1的基线位置；

304、从差值绝对值序列中寻找最大值，将该最大值设为标准参考电压值EcgV。

本发明提供一种心电信号基线校准装置，包括与中央控制模块相连接的数据输入模块、FIFO缓冲模块、基线校准模块、数据输出模块，所述基线校准模块，用于对心电信号基线位置进行校准，包括与缓存单元相连接的差分计算单元、校准实施单元、最值计算单元和判断比较单元；

所述缓存单元，用于缓存所述FIFO缓冲模块传送来的数据供所述差分计算单元、校准实施单元、最值计算单元和判断比较单元计算使用，并缓存计算后的数据；

所述差分计算单元，用于计算相邻两个基线位置的差值，计算相邻两个基线位置对应的心电原始数据差值，计算原始心电数据与BaseData[i]处原始数据之间的差值绝对值，将计算数据存储在所述缓存单元中；其中，BaseData[i]表示基线位置序列BaseData中序号为i的基线位置；

所述最值计算单元，用于计算序列的最大值或最小值，获得标准参考电压值EcgV；

所述判断比较单元，用于判断是否相邻两个基线位置的心电原始数据差值序列DEBD[i]绝对值小于0.2mv并且DBD[i]在0.3×F到3×F之间；其中，F表示心电数据采样率；

所述校准实施单元，用于利用标准参考电压值EcgV进行基线位置校准。