[发明专利]一种便携式心电在线智能监测诊断系统设计方法

说明书

本发明公开了一种便携式心电在线智能监测诊断系统设计方法。包括对心电信号进行滤波去噪处理，提取R波峰值位置；使用心搏间期绘制RdR散点图；对RdR散点图进行缩放，转成灰度图，对图像数据进行归一化处理；对获得的散点图样本进行标记；对样本进行采样，随机抽取85％的数据作为训练样本；设置参数；分别对每类样本求解近似基、特征值、特征向量；分别计算每个测试样本的SPE，其值与某类样本的SPE差值最小者为测试样本的预测类别，与实际类别比较，计算准确率；获得分类模型参数，并将获得的分类模型用于心电诊断系统当中。本发明利用集成稀疏核主分量分析的方法来进行心电监测诊断，具有令人满意的诊断识别效果。

技术领域

本发明涉及一种便携式心电在线智能监测诊断系统设计方法，属于智能医疗技术领域。

背景技术

心血管病是影响健康的重要杀手，2017年6月《中国心血管病报告2016》发布。报告指 出：目前，心血管病死亡占城乡居民总死亡原因的首位，且今后10年心血管病患病人数仍将 快速增长。此外，根据世界卫生组织的报告，到2030年大约要有2330万人死于心血管病。 面对这种趋势，对心血管病的早期诊断与预防显得尤为重要。

传统的诊断方法是患者到医院，医师对其进行心电图检查，进而给出诊断结果，任务繁 重且需要医师有丰富的临床经验和专业知识；而稀缺的医疗资源，很难满足数量庞大患者群 体的要求。为了提高就诊效率，方便性和快捷性，出现了自动化诊断技术，辅助医师进行诊 断。

心率变异是指心动间期之间的时间变异数，其研究对象是心动间期而不是心率。人的心 率不是一成不变的，两次心搏之间存在着微小的时间差异，计算心动间期的差异，即可了解 心率变异性(Heart rate variability,HRV)。

心率变异性可以评估心脏交感神经与副交感神经对心血管活动的影响，蕴含着心血管方 面的大量信息。临床研究表明，心率变异性的降低是心肌梗死、高血压、心绞痛等心血管疾 病发病的症状。因此，心率变异性的研究，在评价心血管系统功能、预测心血管疾病的发作， 以及为心血管疾病的早期诊断具有重要的意义。

Poincare散点图是心率变异性一种重要的研究方法：通过使用连续的心搏间期在直角坐 标系中绘制图形，反映相邻心搏间期的变化，能显示心搏间期的特征；Poincare散点图有多 种形态，包括彗星状、扇形等，不同的形状反映不同的心脏状态。

虽然Poincare散点图是一种有效的心率变异性分析方法，但是并不能体现其随时间变化 的趋势，对于某些心血管疾病、身体健康状况等不能很好的体现其心率变异性性质。于是， 一些学者提出了改进策略，即一阶差分散点图，通过相邻心搏间期的差值来绘制散点图。然 而，这种方法又丢失了原有的心搏间期绝对值信息；因此，又有学者将二者结合起来，提出 了一种RdR散点图，以此来同时反映心搏间期及其变化。

目前，对于不同心血管疾病的心率变异性分析很多；但是，并没有根据散点图来自动识 别、区分不同的心血管疾病，实现心电自动化诊断。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种便携式心电在线智能监测诊断系统设计 方法，通过集成稀疏核主分量分析方法能够自动识别分类散点图，对心率变异性作分析，为 实现自动化诊断、缓解紧缺的医疗资源、减少医疗资源的浪费、提高就诊效率提供基础。

为了实现上述目的，本发明提供一种便携式心电在线智能监测诊断系统设计方法，具体 步骤为：

步骤1)采集心电信号，对心电信号进行滤波去噪处理，提取R波峰值位置；

步骤2)使用心搏间期绘制心电RdR散点图；

步骤3)对心电RdR散点图进行缩放，缩放到同一规格，转成灰度图，并对图像数据进 行归一化处理，以减少计算量；

步骤4)对获得的散点图样本进行标记；