心電信號壓縮傳輸方法及其心電監(jiān)護系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及屯、電信號的處理方法，具體的說是一種屯、電信號壓縮傳輸方法及其屯、 電監(jiān)護系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 屯、臟病是一種發(fā)病率很高且非常常見的屯、臟疾病，有著病情發(fā)展緩慢并隱蔽，一 旦發(fā)病病情危急的特點，嚴重威脅著人類的健康與生命。一般情況下，造成屯、臟疾病患者巧 死的主要原因是惡性屯、律失常和屯、功能衰竭等；屯、臟病發(fā)作時間沒有規(guī)律，運類患者在平 時工作或生活中會表現(xiàn)出癥狀，但到醫(yī)院做屯、電檢查時癥狀可能消失，因此，無法檢測到異 常屯、電圖，導(dǎo)致醫(yī)生不能對病情做出準(zhǔn)確的判斷，無法進行病情診斷并且可能耽誤最佳治 療時機。如果能夠及時識別日常生活中的屯、率失常等屯、臟病癥狀，采取有效的預(yù)防及治療 措施，能夠很大程度上提高挽救患者生命的成功率。
[0003] 多年W來，由于屯、電信號自動分析技術(shù)的廣泛應(yīng)用，給眾多屯、臟病患者的病理檢 測帶來了巨大便利。然而，現(xiàn)有的屯、電監(jiān)護系統(tǒng)是將屯、電信號采集，處理單元和發(fā)射裝置融 合于一部便攜設(shè)備內(nèi)，通過設(shè)備上的電極接觸胸壁形成回路來采集屯、電信號，然后通過移 動通訊網(wǎng)絡(luò)將屯、電信息發(fā)送至遠端服務(wù)器進行數(shù)據(jù)處理。該屯、電監(jiān)護儀解決了移動狀態(tài)下 屯、電信號采集和傳輸問題，大大減少了時間、地域的限制。但是，該儀器存在W下缺點：網(wǎng)絡(luò) 基礎(chǔ)設(shè)備建設(shè)的滯后在一定程度上影響了屯、電信號到遠端服務(wù)器的傳輸速度，同時給偏遠 地區(qū)人們的遠程監(jiān)護帶來了不便。受制于設(shè)備本身的處理能力，需要不斷發(fā)送屯、電信號到 后臺服務(wù)器進行大數(shù)據(jù)的處理分析，才能得到較準(zhǔn)確詳細的診斷結(jié)果，運樣信息冗余量較 大，系統(tǒng)功耗也比較大，不易于連續(xù)長時間進行動態(tài)監(jiān)測，同時大的數(shù)據(jù)傳輸量也給遠端服 務(wù)器的信道傳輸及信息處理帶來很大的負擔(dān)。
[0004] 屯、電信號采集客戶端的數(shù)據(jù)預(yù)處理及壓縮能夠顯著減小發(fā)送數(shù)據(jù)流量，降低對網(wǎng) 絡(luò)的要求，避免網(wǎng)絡(luò)信息傳輸不楊帶來的危險預(yù)警缺失，同時能夠有效降低客戶端功耗，實 現(xiàn)長期、動態(tài)、實時監(jiān)測。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是提供一種高效的屯、電信號壓縮傳輸方法，W解決現(xiàn)有方法數(shù)據(jù)流 量大、保真度差等問題。同時，本發(fā)明還提供了該屯、電信號壓縮傳輸方法所依托的一種遠程 屯、電監(jiān)護系統(tǒng)，W便于能夠?qū)崟r、高效的對病人的身體狀況進行動態(tài)監(jiān)護和分析預(yù)警，及時 發(fā)現(xiàn)發(fā)病征兆。
[0006] 本發(fā)明所要提供的屯、電信號壓縮傳輸方法的技術(shù)方案如下：
[0007] -種屯、電信號壓縮傳輸方法，該方法是將屯、電信號采集模塊采集到的人體屯、電信 號在數(shù)據(jù)處理模塊進行初步處理，然后傳輸?shù)綌?shù)據(jù)壓縮編碼模塊進行信號互相關(guān)運算；
[000引所述初步處理是:在所述數(shù)據(jù)處理模塊，將通過屯、電信號采集模塊采集到的人體 屯、電信號先經(jīng)放大，然后進行除雜降噪；
[0009] 所述信號互相關(guān)運算是：
[0010] ①取初步處理后的屯、電信號數(shù)據(jù)中一個屯、動周期時長的屯、電信號并對其峰值進 行歸一化后記作Si,與其下一個相鄰的峰值歸一化后的屯、電信號Si + i按公式
進行互相關(guān)運算，得到該相鄰的兩個屯、電信號的相關(guān)系數(shù) Ri2,將相關(guān)系數(shù)Ru的幅值與判斷闊值進行比較；
[0011] 其中，所述公式：
1貨dt中，Tm為積分時間，Tm=kT，k取值為1 ~200間整數(shù)，T為一個屯、動周期時長，單位為秒；T為Si到Sw的渡越時間，單位為秒;d為微 分算子;t為時間變量，單位為秒；
[0012] ②如果步驟①中計算所得扣2<判斷闊值，則將屯、電信號Si存入數(shù)據(jù)處理模塊緩 存，將Sw~Si+n之間的屯、電信號波形數(shù)據(jù)發(fā)送到遠程服務(wù)器，然后獲取屯、電信號Siwl,按步 驟①將Si與Siwi進行互相關(guān)運算;如果步驟①中計算所得化2含判斷闊值，則將屯、電信號Sw 存入數(shù)據(jù)處理模塊緩存，并發(fā)送一個正常屯、電信號代碼到遠程服務(wù)器，然后按步驟①將屯、 電信號Sw繼續(xù)與下一個相鄰的屯、電信號Sw進行互相關(guān)運算；
[001引其中，所述n取值為1~30之間的整數(shù)，所述判斷闊值取值為0.25~0.45間的任意 一值。
[0014] 本發(fā)明所述的屯、電信號壓縮傳輸方法，
[0015] 所述初步處理具體是：
[0016] 在所述數(shù)據(jù)處理模塊，將通過屯、電信號采集模塊采集到的人體屯、電信號先經(jīng)放 大，然后采用陷波濾波器去除50化或60化的工頻信號，之后采用低通濾波器去除100化W上 的高頻段噪聲同時為截止頻率提供穩(wěn)定的通頻帶0.05化~IOOHz;
[0017] 本步驟中，所述截止頻率為-40地。
[001引本發(fā)明所要提供的屯、電監(jiān)護系統(tǒng)的技術(shù)方案如下：
[0019] 一種屯、電監(jiān)護系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括屯、電數(shù)據(jù)采集處理設(shè)備、遠程服務(wù)器和顯示終端：
[0020] (一)所述屯、電數(shù)據(jù)采集處理設(shè)備包括：
[0021] 屯、電信號采集模塊，與數(shù)據(jù)處理模塊相接，用于探測并采集屯、電信號；
[0022] 數(shù)據(jù)處理模塊，與所述屯、電信號采集模塊和數(shù)據(jù)壓縮編碼模塊相接，用于對屯、電 信號進行放大及除雜降噪的初步處理及緩存屯、電信號；
[0023] 數(shù)據(jù)壓縮編碼模塊，與所述數(shù)據(jù)處理模塊和數(shù)據(jù)傳輸模塊相接，用于對初步處理 的屯、電信號數(shù)據(jù)利用信號互相關(guān)運算進行異常判斷；
[0024] 數(shù)據(jù)傳輸模塊，與所述數(shù)據(jù)壓縮編碼模塊、數(shù)據(jù)實時顯示模塊和遠程雙向通信模 塊相接，用于傳送正常屯、電信號代碼和異常屯、電信號的波形數(shù)據(jù)至遠程服務(wù)器的遠程雙向 通信模塊，W及傳送遠程服務(wù)器的遠程雙向通信模塊發(fā)送的分析結(jié)果至數(shù)據(jù)實時顯示模 塊；W及
[0025] 數(shù)據(jù)實時顯示模塊，與所述數(shù)據(jù)傳輸模塊相接，用于實時顯示分析結(jié)果和報警；
[00%](二)所述遠程服務(wù)器包括：
[0027]遠程雙向通信模塊，與所述數(shù)據(jù)傳輸模塊、屯、電信號數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)分析模塊和顯示 終端連接，用于傳送正常屯、電信號代碼和異常屯、電信號的波形數(shù)據(jù)至屯、電信號數(shù)據(jù)庫，W 及傳送分析結(jié)果至數(shù)據(jù)傳輸模塊和顯示終端；
[0028] 屯、電信號數(shù)據(jù)庫，與所述遠程雙向通信模塊和所述數(shù)據(jù)分析模塊相接，用于存儲 正常屯、電信號代碼和異常屯、電信號的波形數(shù)據(jù)，W及存儲數(shù)據(jù)分析模塊的分析結(jié)果；W及
[0029] 數(shù)據(jù)分析模塊，與所述屯、電信號數(shù)據(jù)庫和所述遠程雙向通信模塊相接，用于對異 常屯、電信號的波形數(shù)據(jù)進行判斷分析，得到分析結(jié)果；
[0030] (=)所述顯示終端與所述遠程雙向通信模塊相接，用于查看數(shù)據(jù)分析模塊的分析 結(jié)果。
[0031] 本發(fā)明創(chuàng)新性的采用數(shù)字信號處理忍片運行異常屯、電檢測處理算法，判別時間序 列的屯、電信號與前段正常屯、電信號的互相關(guān)性，根據(jù)多次連續(xù)周期內(nèi)的屯、電信號進行有效 數(shù)據(jù)對比。如果發(fā)現(xiàn)前后數(shù)據(jù)無明顯差異，表明屯、電正常，運時終端只發(fā)送正常代碼至服務(wù) 器，如果檢測到屯、電異常，終端將發(fā)送檢測到的第一個異常信號之后一時間段的完整屯、電 信號到遠程服務(wù)器進行數(shù)據(jù)的進一步處理，判斷異常類別，提供發(fā)病預(yù)警，運在很大程度上 減小無效數(shù)據(jù)的傳輸，減小數(shù)據(jù)流量的使用，降低功耗。該算法能夠有效的減小傳輸?shù)拇罅?冗余數(shù)據(jù)，在保證監(jiān)測效果的同時很大程度上減小了和服務(wù)器的數(shù)據(jù)量的交互，運對網(wǎng)絡(luò) 速度要求降低，也減小了對網(wǎng)絡(luò)的依賴程度，同時也在功耗上有明顯的減小，增加的終端的 待機時間。
【附圖說明】
[0032] 圖1是本發(fā)明屯、電監(jiān)護系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。
[0033] 圖2是本發(fā)明屯、電監(jiān)護系統(tǒng)的屯、電數(shù)據(jù)采集設(shè)備硬件結(jié)構(gòu)框圖。
[0034] 圖3是本發(fā)明屯、電信號壓縮傳輸算法中采用互相關(guān)算法進行異常判斷流程圖。
[0035] 圖1~圖3中：1、屯、電數(shù)據(jù)采集設(shè)備，2、遠程服務(wù)器，3、顯示終端，4、電極片，5、數(shù)據(jù) 處理模塊，6、數(shù)據(jù)壓縮編碼模塊，7、數(shù)據(jù)實時顯示模塊，8、數(shù)據(jù)傳輸模塊。
[0036] 圖4是本發(fā)明實施例2中峰值歸一化后的兩個屯、動周期正常屯、電信號Si和Sw。
[0037] 圖5是本發(fā)明實施例2中正常屯噸信號Si與Sw的互相關(guān)運算結(jié)果。
[003引圖6是本發(fā)明實施例2中峰值歸一化后的兩個屯、動周期異常屯噸信號Sw和Si+2。
[0039] 圖7是本發(fā)明實施例2中異常屯噸信號Sw與Sw的互相關(guān)運算結(jié)果。
【具體實施方式】
[0040] 實施例1:屯、電監(jiān)護系統(tǒng)
[0041] 如圖1所示，本發(fā)明屯、電監(jiān)護系統(tǒng)由屯、電數(shù)據(jù)采集處理設(shè)備1、遠程服務(wù)器2和顯示 器3構(gòu)成。
[0042] 屯、電數(shù)據(jù)采集處理設(shè)備(如圖2)由屯、電信號采集模塊（即電極片4)、數(shù)據(jù)處理模塊 5、數(shù)據(jù)壓縮編碼模塊6、數(shù)據(jù)實時顯示模塊7和數(shù)據(jù)傳輸模塊8構(gòu)成；
[0043] 電極片4為標(biāo)準(zhǔn)S導(dǎo)聯(lián)電極，用于探測并采集屯、電信號；
[0044] 數(shù)據(jù)處理模塊5包括高精密放大器AD8232和STM32處理器，STM32處理器包括陷波 濾波器、低通濾波器;AD8232的輸入端連電極片，輸出端連陷波濾波器;陷波濾波器的輸入 端連接AD8232,輸出端連接低通濾波器;低通濾波器的輸入端連陷波濾波器，輸出端連數(shù)據(jù) 壓縮編碼模塊;數(shù)據(jù)處理模塊5用于對屯、電信號進行放大及除雜降噪的初步處理，并具備緩 存屯、電信號的功能；
[0045] 數(shù)據(jù)壓縮編碼模塊6由板載DSP忍片構(gòu)成，其輸入端連接陷波濾波器，輸出