[发明专利]一种结合心电时频域特征分析的可电击复律心律自动识别和归类方法

权利要求书

1.一种结合心电时频域特征分析的可电击复律心律自动识别和归类方法，其特征是结合心电频域特征的带通滤波分析和心电时域特征的标准化栅条投影标准差分析，适用于疾病监测和治疗的心电监护仪和全自动体外除颤仪(AED)，主要步骤包括：

S1.对采集到的心电信号进行预处理；

S2.对心电信号进行心脏停搏心律的识别，若是心脏停搏心律，则判为不可电击复律心律；否则，则继续执行后续步骤S3；

S3.将心电信号通过整系数带通滤波器处理，获得反映心电频域特征的输出信号最大幅度比例值Pa、平均幅度比例值Pb和平均偏差比例值Pc及各阈值；

S4.根据带通滤波器输出信号的Pa、Pb和Pc值，判别可电击复律心律和不可电击复律心律，若满足条件：Pa <阈值_1，Pb >阈值_2和Pa×Pb/Pc <阈值_3，则判定该心律为不可电击复律心律；否则，继续执行后续步骤S5；

S5.若满足条件：阈值_1 < Pa <阈值_4，Pb <阈值_5和Pa×Pb/Pc <阈值_3，则判定该心律为不可电击复律心律；否则，继续执行后续步骤S6；

S6.若满足条件：Pa >阈值_1和Pb <阈值_2，则判定该心律为可电击复律心律；否则，继续执行后续步骤S7；

S7.若满足条件：Pb >阈值_6，则判定该心律为可电击复律心律；否则，继续执行后续步骤S8；

S8.计算反映心电时域特征的标准化栅条投影标准差；

S9.根据标准化栅条投影标准差判别可电击复律心律和不可电击复律心律，若标准化栅条投影标准差<阈值，则判定该心律为可电击复律心律；若标准化栅条投影标准差>=阈值，则判定该心律为不可电击复律心律；

所述的带通滤波方法中Pa、Pb和Pc的计算步骤包括：

首先，将心电信号通过一个整系数带通滤波器，由于不同心律的分布频带范围不同，从而VF和VT的波形将得到抑制；

其次，对通过上述整系数带通滤波器的输出信号取绝对值，用AbsFS表示；

最后，计算信号绝对值小段时间内的最大值Max(AbsFS)、平均值Mean(AbsFS)和平均方差MD，其中Pa、Pb和Pc定义如下：

最大幅度比例值Pa：先计算心电信号小段时间内在0.5× Max(AbsFS)到Max(AbsFS)的之间的幅度比例a，然后将大段时间内的幅度比例a相加；

平均幅度比例值Pb：先计算心电信号小段时间内在Mean(AbsFS)到Max(AbsFS)的之间的幅度比例b，然后将大段时间内的幅度比例b相加；

平均偏差比例值Pc：先计算心电信号小段时间内在Mean(AbsFS)-MD到Mean(AbsFS)+MD的之间的幅度比例c，然后将大段时间内的幅度比例c相加。

2.如权利要求1所述的一种结合心电时频域特征分析的可电击复律心律自动识别和归类方法，其特征在于，所述的标准化栅条投影标准差的计算步骤包括：

首先，将采集到的一段时间内的心电信号按相同的时间间隔分成小段，每一小段称为一个栅条，每小段的时间间隔称为栅条宽度；

其次，计算心电图在每个栅条内覆盖的幅度范围，就是栅条在纵轴上的投影；

再次，计算所有栅条投影的标准差；

最后，对栅条投影的标准差进行标准化处理，得到标准化栅条投影标准差。

3.如权利要求1所述的一种结合心电时频域特征分析的可电击复律心律自动识别和归类方法，其特征在于，所述的心电信号预处理，具体步骤包括：

首先，使用一个截止频率小于或等于1Hz的高通滤波器，抑制基线漂移；

其次，使用一个截止频率大于或等于30Hz的低通滤波器，滤除工频干扰和肌电噪声；

最后，使用一个滑动平均滤波器，进一步滤除与心电信号无关的高频干扰，提高滤波效果。

4.如权利要求1所述的一种结合心电时频域特征分析的可电击复律心律自动识别和归类方法，其特征在于，所述的阈值_1～阈值_6：对所采集到的一段时间内的大量心电数据进行统计分析，由数据统计分析软件计算确定。

5.如权利要求1所述的一种结合心电时频域特征分析的可电击复律心律自动识别和归类方法，其特征在于，步骤S2中当心电信号幅度的绝对值小于停搏阈值则判别为心脏停搏心律。