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专利号: 202110681366X
申请人: 南京信息工程大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种心电图中的房颤检测方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤一、读取ECG信号,并对信号进行去噪滤波处理;

步骤二、检测处理后的ECG信号中是否存在P波,若存在,则ECG信号为窦性心律;若不存在,则继续步骤三;

步骤三、检测ECG信号中R波的位置,并检测RR间期分布熵值H(S),若H(S)<4.35bit,则检测心室率,若心室率<60次/分钟,则ECG信号为房颤伴房室传导阻滞,若心室率≥60次/分钟,则ECG信号为房颤伴室内差异性传导;若H(S)≥4.35bit,则继续步骤四;

步骤四、检测ECG信号中的QRS波,并判断是否存在两个及以上的宽度>0.12s的QRS波,若有则检测心室率,若心室率>180次/分钟,则ECG信号为预激综合征合并房颤,若心室率≤180,则ECG信号为房颤伴室内差异性传导;若不存在两个及以上的宽度>0.12s的QRS波,则继续步骤五;

步骤五、检测ECG信号中的f波,并判断f波的频率,若f波的频率在350~450次/min,则ECG信号为阵发性房颤,若f波的频率在450~550次/min,则ECG信号为持续性房颤,若f波的频率在550~600次/min,则ECG信号为永久性房颤;

检测ECG信号中R波的位置的步骤如下:

①选择一定长度内的ECG数据作为窗口,对心电信号进行小波变换,并且进行六次分解,得到六层小波系数;

②确定第三和第四层小波系数的正负自适应阈值;

③遍历ECG信号的小波系数,将所有满足正负自适应阈值的小波系数和位置筛选出来,得到极大值和极小值集合;

④对得到的极大值和极小值集合进行遍历,匹配位置相差在0.1s内的极大值和极小值,组成极大‑极小值对;

⑤确定漏检区域,纠正漏检;

⑥确定ECG信号中R波的位置;在完成小波系数的极大‑极小值对配对后,连接极大‑极小值对,ECG信号中R波在小波系数中极大‑极小值连线的过零点处;

⑦利用心电传导的不应期去除多检测的R波;

⑧移动窗口,重复上述步骤,进行下一个窗口中的R波检测,直至完成ECG信号检测;

小波系数的正负自适应阈值的确定方法为:

计算心电信号窗口中小波系数中最大的八个正值(x1,x2,x3,x4,x5,x6,x7,x8)和最小的八个负值(y1,y2,y3,y4,y5,y6,y7,y8),以八个值的平均值作为局部动态阈值;窗口中使用的阈值为:其中Vth1为正阈值,Vth2为负阈值;

设定后一个RR间期与前一个RR间期的宽度比值l,则动态阈值为1.2+1.2*0.1*l,如果RR之间的间隔大于1.2+1.2*0.1*l秒,则认为该区域是漏检区域,此时将阈值降低为原来的

1/1+l,得到(1/1+l)Vth1和(1/1+l)Vth2,再次在漏检区域以新的阈值进行检索,得到新的极大‑极小值对,将新配对的极值对依次插入之前成功匹配的极值对数组中;

利用心电传导的不应期去除多检测的R波的方法如下:

设定后一个RR间期与前一个RR间期的比值l,将0.1+0.1*l作为新的不应期标准;如果RR间期小于这个阈值,认为两个R波中振幅较小的R波是多检测到的R波,将这些多检测到的R波删除;

所述QRS波的检测方法包括如下步骤:

①将R波存放到一个二维数组中,每一行记录一个R波信息,第一列为R波的索引,第二列为R波的幅值;

②在数组中的每个R波的左侧0.1s内寻找最小值,作为该R波对应的Q波,存放到二维数组中,一行代表一个Q波信息,第一列代表坐标,第二列代表Q波的幅值;

③在数组中的每个R波的右侧0.1s内寻找最小值,作为该R波对应的S波,存放到一个二维数组中,一行代表一个S波信息,第一列代表坐标,第二列代表S波的幅值;

检测f波的步骤如下:

①读取处理后的ECG信号,并消除信号上的QRST波后形成新的心电信号;

②根据信号的采样频率fs,设置一个宽度为0.02fs的滑动窗口,利用此滑动窗口以步长为0.02fs将新的整段信号分成x个信号片段;

③计算每个信号片段的最大值,与f波的阈值进行比较,如果在阈值范围内,则将此最大值存入一个二维数组中,每一行代表一条f波的信息,第一列存放f波的坐标,第二列存放f波的幅值。