[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

说明书

技术领域

本发明属于医疗电子技术领域，具体涉及一种心电信号(ECG)的自动识别和归类方法，特别涉及一种可用于心电监护仪和全自动体外除颤仪(AED)的可电击复律心律的自动识别和归类方法及算法。

背景技术

美国健康统计中心的流行病学研究结果显示，心血管疾病的死亡总数50％以上是由心脏猝死(Sudden Cardiac Death，SCD)导致的。临床流行病学研究表明，在过去的五十年中，SCD的发生率有上升趋势，其中，80％的SCD是由心室纤维颤动(Ventricular Fibrillation-VF，简称室颤)或持续性室性心动过速(Ventricular Tachycardia-VT，简称室速)恶化所导致的。当患者出现室颤这种最恶性的心律失常，在最短的时间内实施电击除颤(Electric Defibrillation-ED，简称除颤)是临床上唯一可靠并被广泛使用的室颤转复方法。

1986年美国心脏协会(AHA)已确信早期除颤是建立强有力的生存链中最重要的一环，于是设立了“公共场所除颤”特别工作小组，并在1994年、1997年两次召开国际会议，AED被认为是新的革命性技术。国际心脏复苏联络委员会(ILCOR)对公共场所实现心肺复苏急救中进行除颤收集了大量资料，根据世界各地的统计资料形成国际性共识：AED是构建公共场所快速除颤的最有希望的方法；急救存活率高于紧急医疗救护(EMT)(30：23％)，速度也更快(3.3分：8.1分钟)；在社区中值得培训和推广。1997年，美国心脏协会在Circulation期刊上发表了一篇与AED算法性能报道相关的建议《Automatic External Defibrillators for Public Access Defibrillation:Recommendations for Specifying and Reporting Arrhythmia Analysis Algorithm Performance,Incorporating New Waveforms,and Enhancing Safety》，美国心脏协会AED特别工作组及其附属的AED安全与功效小组委员会和AED制造商座谈小组一致同意将心律分为以下三大类：

(1)可电击复律心律(Shockable Rhythms，简称ShR)：包括粗颤(Coarse VF)和快速变化的室速(RapidVT)；

(2)不可电击复律心律(Non-ShockableRhythms，简称NShR):包括窦性心律(NSR)、房扑和房颤(AF)、室性逸搏(PVC)、室上性心动过速(SVT)、心脏停搏(Asystole)等；

(3)中间心律(Intermediate Rhythms)：包括细颤(Fine VF)和其它的室速(Other VT)。

目前，AED的相关技术已经比较成熟，国外临床应用也非常广泛。然而，其核心的心律自动识别和分类技术至今仍未公开，国内相关技术的研究亦几乎处于空白状态，由此导致现有产品完全依赖进口，价格居高不下，严重限制了AED一类惠民产品的国内临床应用和推广。在此背景下，我们必须突破国外核心技术的封锁，并研制出对核心技术具有自主知识产权的AED。

在AED使用中，心律的自动识别和正确分类是其核心和关键技术，即当患者发生VF或者持续性VT时，需要即刻对其做出准确地识别和判断，并对患者立即进行电除颤心律转复等治疗措施。这其中，如果可电击复律心律被漏检或误检为不可电击复律心律(NShR)，则将错失及时救助患者生命的机会；相反，如果不可电击复律心律(NShR)被误检为VF或持续性VT，而对病人实施不必要的电击，则可能对人体心脏造成致命性的损害。因此，为了让没有专业急救经验的公众能快速、便捷地操作和使用AED对身边患者实施早期除颤，一套高效、准确的可电击复律心律自动识别和归类方法及算法是其关键。