[发明专利]可穿戴式心电监测设备的信号质量评估方法

说明书

本发明公开一种可穿戴式心电监测设备的信号质量评估方法，用于低噪声信号通道以及高质量信号段的选择，从而避免运动干扰对心率及心电参数实时分析结果的影响。该方法首先通过数据变换突出心电信号形态特征，之后利用信号幅值统计分布状态确定最大阈值，并以之对信号幅度进行等间隔分割。最后，统计落在不同分割区域的样点数，利用分割区域比值对信号质量进行评估，从而实时判断并选择信号质量较高的心电数据段，用于各种状态下穿戴式心电监测的准确心率计算以及有效心电分析。

技术领域

本发明涉及用于处置或处理医疗或健康数据的信息和通信技术领域，特别是涉及一种可穿戴式心电监测设备的信号质量评估方法。

背景技术

在穿戴式心电监测中，心率的计算以及心电信号的PR间期、QRS宽度、QT间期等参数的分析能够实时对人体心脏活动进行监控，一方面可对人体运动状态进行评估，另一方面可实时探测人体心脏异常电活动的发生，具有很高的临床应用价值。但穿戴式心电监测面临着运动干扰的影响，尤其是在肢体活动幅度较大以及运动强度较大时，心电信号会因混入了严重干扰，影响准确的心率计算以及心电参数的分析结果。

因此，需要一种能够评估穿戴式心电监测设备信号质量的方法，用于低噪声信号通道以及高质量信号段的选择，为心率及心电参数实时准确的分析计算提供评价依据。

发明内容

为解决以上技术问题，本发明提供一种能够评估运动状态下穿戴式心电监测信号质量的算法，用于信号通道的选择以及高质量信号段的截取使用，为心率及心电参数实时准确的分析计算提供评价依据。

技术方案如下：

一种可穿戴式心电监测设备的信号质量评估方法，包括：

步骤1、按照预设的截取长度，截取心电监测设备采集的心电数据x(n)；

步骤2、对截取的心电数据x(n)进行数据处理，生成处理数据；

步骤3、根据幅值将处理数据分割成N个幅值区间A_i，并统计每个幅值区间A_i的数据量n_i；

步骤4、选择幅值区间A_i的数据量n_i评估信号质量。

更进一步的，所述截取长度大于等于3秒，且小于等于10秒。

更进一步的，所述步骤2中，采用以下方法对截取的心电数据x(n)进行数据处理：

对截取的心电数据x(n)进行变换，放大心电数据x(n)的R波特征，生成变换数据y(n)；

计算变换数据y(n)幅值的四分位距IQR；

根据四分位距IQR确定异常值阈值th；

根据异常值阈值th剔除变换数据y(n)中的异常数据，生成处理数据。

更进一步的，采用以下计算式对截取的心电数据x(n)进行变换；

其中，f_s为信号采样频率，α为正常心电QRS波的宽度。

更进一步的，采用以下计算式确定异常值阈值th；

th＝1.5×IQR+y_0.98；

其中，y_0.98为心电数据98％位点的幅值。

更进一步的，所述步骤3包括：

确定处理数据x(n)’的幅值范围；

将幅值范围等分成N个幅值子范围，确定每个幅值区间A_i的阈值范围；