一種遠(yuǎn)程心電監(jiān)護(hù)檢測系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種遠(yuǎn)程心電監(jiān)護(hù)檢測系統(tǒng)，包括醫(yī)院心電監(jiān)護(hù)處理中心和通過無線通訊網(wǎng)絡(luò)與其通訊連接的若干個心電采集監(jiān)護(hù)終端，其特征在于：所述心電采集監(jiān)護(hù)終端包括：心電圖（ECG）信號采集模塊、心電圖信號預(yù)處理模塊：、DSP主處理器模塊、顯示模塊、無線通訊傳輸模塊。本發(fā)明的利用小波變換的方法，在以DSP為主處理器的系統(tǒng)上對ECG信號進(jìn)行去噪和特征參數(shù)檢測，使得本發(fā)明的系統(tǒng)具備實時分析和處理ECG信號的能力，能夠?qū)崿F(xiàn)一個心電監(jiān)護(hù)中心服務(wù)多個心電監(jiān)護(hù)終端的遠(yuǎn)程心電監(jiān)護(hù)檢測系統(tǒng)，解決了目前遠(yuǎn)程心電監(jiān)護(hù)系統(tǒng)的依賴性和功能單一性的問題。
【專利說明】—種遠(yuǎn)程心電監(jiān)護(hù)檢測系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種遠(yuǎn)程心電監(jiān)護(hù)檢測系統(tǒng)，屬于醫(yī)療設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會的發(fā)展和生活水平的提高，由于工作壓力大、運(yùn)動量減少，使得人們患心臟疾病的機(jī)率明顯上升。心臟疾病的主要特點是:病情發(fā)展緩慢且隱蔽，然而發(fā)病后病情危急，一般情況下，惡性心律失常和心功能衰竭等原因所導(dǎo)致的心臟性猝死，是心臟疾病患者猝死的主要原因。另外，一些特殊心臟病的發(fā)作時間無規(guī)律，這類患者往往在正常工作或生活中表現(xiàn)出癥狀，而到醫(yī)院做心電圖檢查時癥狀消失，無法檢測到異常的心電圖，從而醫(yī)生對患者的病情不能做出正確的診斷，耽誤了最佳治療時間。在臨床上如果能夠及時識別致命性心律失常，采取積極有效的預(yù)防和治療措施，可以再很大程度上提高挽救患者生命的成功率。
[0003]目前的遠(yuǎn)程心電監(jiān)護(hù)系統(tǒng)大體可分成家庭用戶終端、通訊網(wǎng)絡(luò)和心電監(jiān)護(hù)處理中心等三個部分，這種遠(yuǎn)程心電監(jiān)護(hù)設(shè)備雖然已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于臨床實踐中，并且在心臟疾病診斷中發(fā)揮了極其重要的作用，但是，現(xiàn)在使用的絕大多數(shù)遠(yuǎn)程心電監(jiān)護(hù)系統(tǒng)功能單一，不具備ECG信號自動分析和處理的能力，往往是將ECG信號直接傳送到醫(yī)院心電監(jiān)護(hù)處理中心，在監(jiān)護(hù)處理中心進(jìn) 行心電圖分析和診斷，這種方式使得遠(yuǎn)程心電監(jiān)護(hù)系統(tǒng)對監(jiān)護(hù)處理中心依賴性太強(qiáng)，心電監(jiān)護(hù)處理中心運(yùn)算量負(fù)荷很大，因此如何減輕心電監(jiān)護(hù)處理中心的運(yùn)算負(fù)荷，實現(xiàn)一個心電監(jiān)護(hù)中心服務(wù)多個心電監(jiān)護(hù)終端是目前需要解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決【背景技術(shù)】中的不足，本發(fā)明的目的在于克服【背景技術(shù)】的缺陷，提供一種能實現(xiàn)一個心電監(jiān)護(hù)中心服務(wù)多個心電監(jiān)護(hù)終端的遠(yuǎn)程心電監(jiān)護(hù)檢測系統(tǒng)，解決了目前遠(yuǎn)程心電監(jiān)護(hù)系統(tǒng)的依賴性和功能單一性。
[0005]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:一種遠(yuǎn)程心電監(jiān)護(hù)檢測系統(tǒng)，包括醫(yī)院心電監(jiān)護(hù)處理中心和通過無線通訊網(wǎng)絡(luò)與其通訊連接的若干個心電采集監(jiān)護(hù)終端，其特征在于:所述心電米集監(jiān)護(hù)終端包括:
心電圖(ECG)信號采集模塊:用于采集用戶體表的ECG信號；
心電圖信號預(yù)處理模塊:用于對采集的ECG信號依次進(jìn)行噪聲去除、信號放大；
DSP主處理器模塊:用于對經(jīng)去噪和放大后的ECG信號進(jìn)行處理獲得特征波形，基于小波變換法對特征波形進(jìn)行檢測，獲得檢測數(shù)據(jù)；
顯示模塊:用于將所述檢測數(shù)據(jù)反饋給用戶；
無線通訊傳輸模塊:將所述檢測數(shù)據(jù)通過無線傳輸至所述醫(yī)院心電監(jiān)護(hù)處理中心。
[0006]本發(fā)明一個較佳實施例中，進(jìn)一步包括所述心電圖信號預(yù)處理模塊是基于小波閥值去除噪聲的方法對ECG信號進(jìn)行去噪的，其步驟包括:
2.0首先對含有噪聲的ECG信號進(jìn)行小波多尺度分解，得到各個尺度上的小波系數(shù)；2.2)把各尺度上小于給定閥值的小波系數(shù)直接設(shè)置為零，而對大于給定閥值的小波系數(shù)作為“估計”小波系數(shù)保留下來；
2.3)利用“估計”小波系數(shù)進(jìn)行小波逆變換，得到的重構(gòu)信號即為去噪后的“干凈”信號。
[0007]本發(fā)明一個較佳實施例中，進(jìn)一步包括所述心電圖信號預(yù)處理模炔基于二級放大對去噪后的信號進(jìn)行信號放大，且第一級放大10倍，第二級放大100倍。
[0008]本發(fā)明一個較佳實施例中，進(jìn)一步包括所述心電圖信號采集模塊中接觸人體表的電極為銀鋅心電檢測電極。
[0009]本發(fā)明一個較佳實施例中，進(jìn)一步包括信號進(jìn)入第一級放大的同時進(jìn)入電極脫落檢測。
[0010]本發(fā)明一個較佳實施例中，進(jìn)一步包括所述DSP主處理器模塊檢測特征波形的步驟為:
6.1)對心電信號進(jìn)行預(yù)處理，將心電信號的采樣率變換為預(yù)定范圍的采樣率；
6.2)對預(yù)處理后的心電信號進(jìn)行小波變換，得到特征頻譜高頻成分；
6.3)對特征頻譜高頻成分求二階導(dǎo)數(shù)，剔除小信號干擾，保留二階導(dǎo)數(shù)后的模極大值
占.6.4)根據(jù)模極大值點幅值和頻率的變化，結(jié)合QRS復(fù)合波的起點和終點檢測特征波形。
[0011]本發(fā)明的有益之處在于:本發(fā)明的一種遠(yuǎn)程心電監(jiān)護(hù)檢測系統(tǒng)，利用小波變換的方法，在以DSP為主處理器的系統(tǒng)上對ECG信號進(jìn)行去噪和特征參數(shù)檢測，使得本發(fā)明的系統(tǒng)能夠?qū)崟r分析和處理ECG信號，并將結(jié)果反饋給用戶和醫(yī)院心電監(jiān)護(hù)處理中心，患者與醫(yī)院實時通信實現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享，醫(yī)生可以實時查看患者的心電圖波形，必要時給予患者急救指導(dǎo)。本發(fā)明的系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)一個心電監(jiān)護(hù)中心服務(wù)多個心電監(jiān)護(hù)終端的遠(yuǎn)程心電監(jiān)護(hù)檢測系統(tǒng)，解決了目前遠(yuǎn)程心電監(jiān)護(hù)系統(tǒng)的依賴性和功能單一性的問題。
[0012]說明書附圖
下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0013]圖1是本發(fā)明的一種遠(yuǎn)程心電監(jiān)護(hù)檢測系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)圖；
圖2是本發(fā)明心電圖信號預(yù)處理模塊對ECG信號進(jìn)行預(yù)處理的硬件結(jié)構(gòu)圖。
【具體實施方式】
[0014]為了使本【技術(shù)領(lǐng)域】的人員更好地理解本發(fā)明方案，并使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合實施例及實施例附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0015]如圖1所示，一種遠(yuǎn)程心電監(jiān)護(hù)檢測系統(tǒng)，包括醫(yī)院心電監(jiān)護(hù)處理中心和通過無線通訊網(wǎng)絡(luò)與其通訊連接的若干個心電采集監(jiān)護(hù)終端，這里的無線通訊網(wǎng)絡(luò)包括是以下的一種或幾種傳輸方式:Wif1、藍(lán)牙、GPS、3G，通過無線通訊網(wǎng)絡(luò)將心電采集監(jiān)護(hù)終端獲得的數(shù)據(jù)傳輸至醫(yī)院心電監(jiān)護(hù)處理中心，醫(yī)生可以實時查看患者的心電圖數(shù)據(jù)，必要時給予患者急救指導(dǎo)，具有便捷、即時的特點。
[0016]本發(fā)明的特別之處在于，本發(fā)明的心電采集監(jiān)護(hù)終端具有ECG特征參數(shù)檢測和自動診斷分析的功能，使用后能減輕醫(yī)院心電監(jiān)護(hù)處理中心的運(yùn)算負(fù)荷，能解決目前遠(yuǎn)程心電監(jiān)護(hù)系統(tǒng)的依賴性和功能單一性的問題，具體是這樣的實現(xiàn):
所述心電采集監(jiān)護(hù)終端包括:
心電圖(ECG)信號采集模塊:借助銀鋅心電檢測電極采集用戶體表的ECG信號；
心電圖信號預(yù)處理模塊:基于小波閥值去除噪聲的方法對采集的ECG信號進(jìn)行噪聲去除，去噪后經(jīng)二級放大對信號進(jìn)行放大；
具體的去噪包括以下步驟:
S1.1首先對含有噪聲的ECG信號進(jìn)行小波多尺度分解，得到各個尺度上的小波系數(shù)；S1.2把各尺度上小于給定閥值的小波系數(shù)直接設(shè)置為零，而對大于給定閥值的小波系數(shù)作為“估計”小波系數(shù)保留下來；
51.3利用“估計”小波系數(shù)進(jìn)行小波逆變換，得到的重構(gòu)信號即為去噪后的“干凈”信號。
[0017]如圖2所示，經(jīng)去噪處理后的ECG信號依次經(jīng)過兩級放大，且第一級放大10倍，第二級放大100倍，經(jīng)兩級放大后的ECG信號的幅值大約為-0.5^1.0V
在使用遠(yuǎn)程心電監(jiān)護(hù)檢測終端時，由于患者的動作幅度和活動范圍都比較大，所以很可能發(fā)生心電檢測電極松動或脫落現(xiàn)象，這樣就會引入很大的干擾噪聲，導(dǎo)致ECG信號波形的畸變甚至不能檢測到ECG信號，此時遠(yuǎn)程心電監(jiān)護(hù)終端檢測到的ECG信號是非真實的波形，從而導(dǎo)致心電信號的錯誤判斷，為了防止這一問題的出現(xiàn)，在信號進(jìn)入第一級放大的同時進(jìn)入電極脫落檢測。
[0018]DSP主處理器模塊:用于對經(jīng)去噪和放大后的ECG信號進(jìn)行處理獲得特征波形，基于小波變換法對特征波形進(jìn)行檢測`，獲得檢測數(shù)據(jù)，小波變換法原理簡單、容易實現(xiàn)，計算量小。
[0019]具體的，基于小波變化法檢測特征波形的步驟為:
52.1對心電信號進(jìn)行預(yù)處理，將心電信號的采樣率變換為預(yù)定范圍的采樣率；
S2.2對預(yù)處理后的心電信號進(jìn)行小波變換，得到特征頻譜高頻成分；
S2.3對特征頻譜高頻成分求二階導(dǎo)數(shù)，剔除小信號干擾，保留二階導(dǎo)數(shù)后的模極大值
占.S2.4根據(jù)模極大值點幅值和頻率的變化，結(jié)合QRS復(fù)合波的起點和終點檢測特征波形。
[0020]顯示模塊:用于將檢測數(shù)據(jù)反饋給用戶；
無線通訊傳輸模塊:將檢測數(shù)據(jù)通過無線傳輸至醫(yī)院心電監(jiān)護(hù)處理中心。
[0021]上述實施例為本發(fā)明較佳的實施方式，但本發(fā)明的實施方式并不受所述實施例的限制，其它的任何未背離本發(fā)明的精神實質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求所界定的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種遠(yuǎn)程心電監(jiān)護(hù)檢測系統(tǒng)，包括醫(yī)院心電監(jiān)護(hù)處理中心和通過無線通訊網(wǎng)絡(luò)與其通訊連接的若干個心電采集監(jiān)護(hù)終端，其特征在于:所述心電采集監(jiān)護(hù)終端包括: 心電圖(ECG)信號采集模塊:用于采集用戶體表的ECG信號； 心電圖信號預(yù)處理模塊:用于對采集的ECG信號依次進(jìn)行噪聲去除、信號放大； DSP主處理器模塊:用于對經(jīng)去噪和放大后的ECG信號進(jìn)行處理獲得特征波形，基于小波變換法對特征波形進(jìn)行檢測，獲得檢測數(shù)據(jù)； 顯示模塊:用于將所述檢測數(shù)據(jù)反饋給用戶； 無線通訊傳輸模塊:將所述檢測數(shù)據(jù)通過無線傳輸至所述醫(yī)院心電監(jiān)護(hù)處理中心。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種遠(yuǎn)程心電監(jiān)護(hù)檢測系統(tǒng)，其特征在于:所述心電圖信號預(yù)處理模塊是基于小波閥值去除噪聲的方法對ECG信號進(jìn)行去噪的，其步驟包括: 2.0首先對含有噪聲的ECG信號進(jìn)行小波多尺度分解，得到各個尺度上的小波系數(shù)；2.2)把各尺度上小于給定閥值的小波系數(shù)直接設(shè)置為零，而對大于給定閥值的小波系數(shù)作為“估計”小波系數(shù)保留下來； 2.3)利用“估計”小波系數(shù)進(jìn)行小波逆變換，得到的重構(gòu)信號即為去噪后的“干凈”信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種遠(yuǎn)程心電監(jiān)護(hù)檢測系統(tǒng)，其特征在于:所述心電圖信號預(yù)處理模炔基于二級放大對去噪后的信號進(jìn)行信號放大，且第一級放大10倍，第二級放大100 倍。`
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種遠(yuǎn)程心電監(jiān)護(hù)檢測系統(tǒng)，其特征在于:所述心電圖信號采集模塊中接觸人體表的電極為銀鋅心電檢測電極。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種遠(yuǎn)程心電監(jiān)護(hù)檢測系統(tǒng)，其特征在于:信號進(jìn)入第一級放大的同時進(jìn)入電極脫落檢測。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種遠(yuǎn)程心電監(jiān)護(hù)檢測系統(tǒng)，其特征在于:所述DSP主處理器模塊檢測特征波形的步驟為: 6.1)對心電信號進(jìn)行預(yù)處理，將心電信號的采樣率變換為預(yù)定范圍的采樣率； 6.2)對預(yù)處理后的心電信號進(jìn)行小波變換，得到特征頻譜高頻成分； 6.3)對特征頻譜高頻成分求二階導(dǎo)數(shù)，剔除小信號干擾，保留二階導(dǎo)數(shù)后的模極大值占.6.4)根據(jù)模極大值點幅值和頻率的變化，結(jié)合QRS復(fù)合波的起點和終點檢測特征波形。
【文檔編號】A61B5/0402GK103479348SQ201310431505
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年9月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月22日
【發(fā)明者】胡邊, 王燕妮, 陳波, 劉貴 申請人:江蘇美倫影像系統(tǒng)有限公司