一種遠程心電監護檢測系統的製作方法
2023-05-18 08:42:46 1
一種遠程心電監護檢測系統的製作方法
【專利摘要】本發明提供一種遠程心電監護檢測系統，包括醫院心電監護處理中心和通過無線通訊網絡與其通訊連接的若干個心電採集監護終端，其特徵在於：所述心電採集監護終端包括：心電圖（ECG）信號採集模塊、心電圖信號預處理模塊：、DSP主處理器模塊、顯示模塊、無線通訊傳輸模塊。本發明的利用小波變換的方法，在以DSP為主處理器的系統上對ECG信號進行去噪和特徵參數檢測，使得本發明的系統具備實時分析和處理ECG信號的能力，能夠實現一個心電監護中心服務多個心電監護終端的遠程心電監護檢測系統，解決了目前遠程心電監護系統的依賴性和功能單一性的問題。
【專利說明】—種遠程心電監護檢測系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種遠程心電監護檢測系統，屬於醫療設備【技術領域】。
【背景技術】
[0002]隨著社會的發展和生活水平的提高，由於工作壓力大、運動量減少，使得人們患心臟疾病的機率明顯上升。心臟疾病的主要特點是:病情發展緩慢且隱蔽，然而發病後病情危急，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作時間無規律，這類患者往往在正常工作或生活中表現出症狀，而到醫院做心電圖檢查時症狀消失，無法檢測到異常的心電圖，從而醫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，採取積極有效的預防和治療措施，可以再很大程度上提高挽救患者生命的成功率。
[0003]目前的遠程心電監護系統大體可分成家庭用戶終端、通訊網絡和心電監護處理中心等三個部分，這種遠程心電監護設備雖然已經被廣泛應用於臨床實踐中，並且在心臟疾病診斷中發揮了極其重要的作用，但是，現在使用的絕大多數遠程心電監護系統功能單一，不具備ECG信號自動分析和處理的能力，往往是將ECG信號直接傳送到醫院心電監護處理中心，在監護處理中心進 行心電圖分析和診斷，這種方式使得遠程心電監護系統對監護處理中心依賴性太強，心電監護處理中心運算量負荷很大，因此如何減輕心電監護處理中心的運算負荷，實現一個心電監護中心服務多個心電監護終端是目前需要解決的問題。
【發明內容】
[0004]為了解決【背景技術】中的不足，本發明的目的在於克服【背景技術】的缺陷，提供一種能實現一個心電監護中心服務多個心電監護終端的遠程心電監護檢測系統，解決了目前遠程心電監護系統的依賴性和功能單一性。
[0005]為達到上述目的，本發明採用的技術方案為:一種遠程心電監護檢測系統，包括醫院心電監護處理中心和通過無線通訊網絡與其通訊連接的若干個心電採集監護終端，其特徵在於:所述心電米集監護終端包括:
心電圖(ECG)信號採集模塊:用於採集用戶體表的ECG信號；
心電圖信號預處理模塊:用於對採集的ECG信號依次進行噪聲去除、信號放大；
DSP主處理器模塊:用於對經去噪和放大後的ECG信號進行處理獲得特徵波形，基於小波變換法對特徵波形進行檢測，獲得檢測數據；
顯示模塊:用於將所述檢測數據反饋給用戶；
無線通訊傳輸模塊:將所述檢測數據通過無線傳輸至所述醫院心電監護處理中心。
[0006]本發明一個較佳實施例中，進一步包括所述心電圖信號預處理模塊是基於小波閥值去除噪聲的方法對ECG信號進行去噪的，其步驟包括:
2.0首先對含有噪聲的ECG信號進行小波多尺度分解，得到各個尺度上的小波係數；2.2)把各尺度上小於給定閥值的小波係數直接設置為零，而對大於給定閥值的小波係數作為「估計」小波係數保留下來；
2.3)利用「估計」小波係數進行小波逆變換，得到的重構信號即為去噪後的「乾淨」信號。
[0007]本發明一個較佳實施例中，進一步包括所述心電圖信號預處理模炔基於二級放大對去噪後的信號進行信號放大，且第一級放大10倍，第二級放大100倍。
[0008]本發明一個較佳實施例中，進一步包括所述心電圖信號採集模塊中接觸人體表的電極為銀鋅心電檢測電極。
[0009]本發明一個較佳實施例中，進一步包括信號進入第一級放大的同時進入電極脫落檢測。
[0010]本發明一個較佳實施例中，進一步包括所述DSP主處理器模塊檢測特徵波形的步驟為:
6.1)對心電信號進行預處理，將心電信號的採樣率變換為預定範圍的採樣率；
6.2)對預處理後的心電信號進行小波變換，得到特徵頻譜高頻成分；
6.3)對特徵頻譜高頻成分求二階導數，剔除小信號幹擾，保留二階導數後的模極大值
佔.6.4)根據模極大值點幅值和頻率的變化，結合QRS複合波的起點和終點檢測特徵波形。
[0011]本發明的有益之處在於:本發明的一種遠程心電監護檢測系統，利用小波變換的方法，在以DSP為主處理器的系統上對ECG信號進行去噪和特徵參數檢測，使得本發明的系統能夠實時分析和處理ECG信號，並將結果反饋給用戶和醫院心電監護處理中心，患者與醫院實時通信實現數據的共享，醫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。本發明的系統能夠實現一個心電監護中心服務多個心電監護終端的遠程心電監護檢測系統，解決了目前遠程心電監護系統的依賴性和功能單一性的問題。
[0012]說明書附圖
下面結合附圖和【具體實施方式】對本發明作進一步詳細的說明。
[0013]圖1是本發明的一種遠程心電監護檢測系統的功能結構圖；
圖2是本發明心電圖信號預處理模塊對ECG信號進行預處理的硬體結構圖。
【具體實施方式】
[0014]為了使本【技術領域】的人員更好地理解本發明方案，並使本發明的上述目的、特徵和優點能夠更加明顯易懂，下面結合實施例及實施例附圖對本發明作進一步詳細的說明。
[0015]如圖1所示，一種遠程心電監護檢測系統，包括醫院心電監護處理中心和通過無線通訊網絡與其通訊連接的若干個心電採集監護終端，這裡的無線通訊網絡包括是以下的一種或幾種傳輸方式:Wif1、藍牙、GPS、3G，通過無線通訊網絡將心電採集監護終端獲得的數據傳輸至醫院心電監護處理中心，醫生可以實時查看患者的心電圖數據，必要時給予患者急救指導，具有便捷、即時的特點。
[0016]本發明的特別之處在於，本發明的心電採集監護終端具有ECG特徵參數檢測和自動診斷分析的功能，使用後能減輕醫院心電監護處理中心的運算負荷，能解決目前遠程心電監護系統的依賴性和功能單一性的問題，具體是這樣的實現:
所述心電採集監護終端包括:
心電圖(ECG)信號採集模塊:藉助銀鋅心電檢測電極採集用戶體表的ECG信號；
心電圖信號預處理模塊:基於小波閥值去除噪聲的方法對採集的ECG信號進行噪聲去除，去噪後經二級放大對信號進行放大；
具體的去噪包括以下步驟:
S1.1首先對含有噪聲的ECG信號進行小波多尺度分解，得到各個尺度上的小波係數；S1.2把各尺度上小於給定閥值的小波係數直接設置為零，而對大於給定閥值的小波係數作為「估計」小波係數保留下來；
51.3利用「估計」小波係數進行小波逆變換，得到的重構信號即為去噪後的「乾淨」信號。
[0017]如圖2所示，經去噪處理後的ECG信號依次經過兩級放大，且第一級放大10倍，第二級放大100倍，經兩級放大後的ECG信號的幅值大約為-0.5^1.0V
在使用遠程心電監護檢測終端時，由於患者的動作幅度和活動範圍都比較大，所以很可能發生心電檢測電極鬆動或脫落現象，這樣就會引入很大的幹擾噪聲，導致ECG信號波形的畸變甚至不能檢測到ECG信號，此時遠程心電監護終端檢測到的ECG信號是非真實的波形，從而導致心電信號的錯誤判斷，為了防止這一問題的出現，在信號進入第一級放大的同時進入電極脫落檢測。
[0018]DSP主處理器模塊:用於對經去噪和放大後的ECG信號進行處理獲得特徵波形，基於小波變換法對特徵波形進行檢測`，獲得檢測數據，小波變換法原理簡單、容易實現，計算量小。
[0019]具體的，基於小波變化法檢測特徵波形的步驟為:
52.1對心電信號進行預處理，將心電信號的採樣率變換為預定範圍的採樣率；
S2.2對預處理後的心電信號進行小波變換，得到特徵頻譜高頻成分；
S2.3對特徵頻譜高頻成分求二階導數，剔除小信號幹擾，保留二階導數後的模極大值
佔.S2.4根據模極大值點幅值和頻率的變化，結合QRS複合波的起點和終點檢測特徵波形。
[0020]顯示模塊:用於將檢測數據反饋給用戶；
無線通訊傳輸模塊:將檢測數據通過無線傳輸至醫院心電監護處理中心。
[0021]上述實施例為本發明較佳的實施方式，但本發明的實施方式並不受所述實施例的限制，其它的任何未背離本發明的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化均應為等效的置換方式，都包含在本發明的保護範圍之內。因此，本發明的保護範圍應該以權利要求所界定的保護範圍為準。
【權利要求】
1.一種遠程心電監護檢測系統，包括醫院心電監護處理中心和通過無線通訊網絡與其通訊連接的若干個心電採集監護終端，其特徵在於:所述心電採集監護終端包括: 心電圖(ECG)信號採集模塊:用於採集用戶體表的ECG信號； 心電圖信號預處理模塊:用於對採集的ECG信號依次進行噪聲去除、信號放大； DSP主處理器模塊:用於對經去噪和放大後的ECG信號進行處理獲得特徵波形，基於小波變換法對特徵波形進行檢測，獲得檢測數據； 顯示模塊:用於將所述檢測數據反饋給用戶； 無線通訊傳輸模塊:將所述檢測數據通過無線傳輸至所述醫院心電監護處理中心。
2.根據權利要求1所述的一種遠程心電監護檢測系統，其特徵在於:所述心電圖信號預處理模塊是基於小波閥值去除噪聲的方法對ECG信號進行去噪的，其步驟包括: 2.0首先對含有噪聲的ECG信號進行小波多尺度分解，得到各個尺度上的小波係數；2.2)把各尺度上小於給定閥值的小波係數直接設置為零，而對大於給定閥值的小波係數作為「估計」小波係數保留下來； 2.3)利用「估計」小波係數進行小波逆變換，得到的重構信號即為去噪後的「乾淨」信號。
3.根據權利要求2所述的一種遠程心電監護檢測系統，其特徵在於:所述心電圖信號預處理模炔基於二級放大對去噪後的信號進行信號放大，且第一級放大10倍，第二級放大100 倍。`
4.根據權利要求1所述的一種遠程心電監護檢測系統，其特徵在於:所述心電圖信號採集模塊中接觸人體表的電極為銀鋅心電檢測電極。
5.根據權利要求3所述的一種遠程心電監護檢測系統，其特徵在於:信號進入第一級放大的同時進入電極脫落檢測。
6.根據權利要求1所述的一種遠程心電監護檢測系統，其特徵在於:所述DSP主處理器模塊檢測特徵波形的步驟為: 6.1)對心電信號進行預處理，將心電信號的採樣率變換為預定範圍的採樣率； 6.2)對預處理後的心電信號進行小波變換，得到特徵頻譜高頻成分； 6.3)對特徵頻譜高頻成分求二階導數，剔除小信號幹擾，保留二階導數後的模極大值佔.6.4)根據模極大值點幅值和頻率的變化，結合QRS複合波的起點和終點檢測特徵波形。
【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 優先權日:2013年9月22日
【發明者】胡邊, 王燕妮, 陳波, 劉貴 申請人:江蘇美倫影像系統有限公司