技术领域
[0001] 本
发明涉及
心电图(Electrocardiogram，ECG)
信号分析技术领域，尤其涉及一种室性/室上性早搏检测方法和系统。
背景技术
[0002] 在长时程动态心电图中，关于室性/室上性心拍的自动识别的准确率，作为辅助医生出具检测报告以及后期诊断具有重要意义。
[0003]
现有技术中，存在一种室性早搏检测处理方法，即通过先生成正常心拍模板，将待检测心拍与正常心拍模板进行比较，通过计算二者心拍间的相关系数、RR间期差异以及待检测心拍的QRS宽度完成室性心拍的检测。但该方法存在如下
缺陷：
[0004] (1)采用以QRS为中心前后一段时间内的信号计算相关系数，当信号存在干扰时，计算出的相关系数自然较小，不能反映出
波形的真实相似程度。
[0005] (2)室性早搏的检测依赖于QRS的宽度，而QRS宽度的准确性常受个体波形差异性、噪声干扰的影响，使得室上性心拍的QRS宽度大于预设
阈值、室性心拍的QRS宽度小于预设阈值，进而造成室性早搏的误判。
[0006] (3)对于患者存在束支阻滞时，QRS宽度也会大于预设阈值，影响室性早搏的检测。
[0007] (4)计算心拍信号的相关性采用的
算法的复杂度高、计算效率低。
发明内容
[0008] 本发明的
实施例提供一种室性/室上性早搏检测方法和系统，以实现对动态心电图中的室性/室上性心拍进行检测。
[0009] 为达到上述目的，本发明的实施例提供了一种室性/室上性早搏检测方法，包括：
[0010] 获取待检测心电图信号，并进行预处理；
[0011] 提取所述预处理后的心电图信号中的各心拍对应的RR间期，并将各所述RR间期中小于
基础心拍的RR间期的固定百分比的RR间期对应的心拍标记为早搏心拍；
[0012] 若所述早搏心拍的QRS主峰与所述基础心拍的QRS主峰同向，则沿各自的QRS主峰的峰值点开始，分别计算所述早搏心拍的QRS主峰与所述基础心拍的QRS主峰从各自峰值点到距离峰值点对应的固定时间间隔的时间点上的心拍幅值之间的幅值差值，所述固定时间间隔小于所述基础心拍中QRS主峰的峰值-谷值的间隔时间；
[0013] 根据各所述早搏心拍的QRS主峰与所述基础心拍的QRS主峰对应的所述幅值差值的相似性，确定各所述早搏心拍是否为室性/室上性心拍。
[0014] 本发明的实施例还提供了一种室性/室上性早搏检测系统，包括：
[0015] 获取处理模
块，用于获取待检测心电图信号，并进行预处理；
[0016] 提取标记模块，用于提取所述预处理后的心电图信号中的各心拍对应的RR间期，并将各所述RR间期中小于基础心拍的RR间期的固定百分比的RR间期对应的心拍标记为早搏心拍；
[0017] 差值计算模块，用于若所述早搏心拍的QRS主峰与所述基础心拍的QRS主峰同向，则沿各自的QRS主峰的峰值点开始，分别计算所述早搏心拍的QRS主峰与所述基础心拍的QRS主峰从各自峰值点到距离峰值点对应的固定时间间隔的时间点上的心拍幅值之间的幅值差值，所述固定时间间隔小于所述基础心拍中QRS主峰的峰值-谷值的间隔时间；
[0018] 心拍类型确定模块，用于根据各所述早搏心拍的QRS主峰与所述基础心拍的QRS主峰对应的所述幅值差值的相似性，确定各所述早搏心拍是否为室性/室上性心拍。
[0019] 本发明实施例提供的室性/室上性早搏检测方法和系统，先通过比较待检测心电图信号的RR间期与基础心拍的RR间期的差异，提取出待检测心电图信号中的早搏心拍；然后针对早搏心拍与基础心拍的QRS主峰，沿各自峰值点开始，到距离峰值点固定时间间隔的时间点上的心拍幅值之间的幅值差值进行相似比较，最后，根据比较结果确定相应的早搏心拍是否为室性/室上性心拍。
附图说明
[0020] 图1为本发明提供的室性/室上性早搏检测方法一个实施例的方法
流程图；
[0021] 图2a为本发明提供的室性/室上性早搏检测方法另一个实施例的方法流程图；
[0022] 图2b为本发明提供的多
导联的室性心拍的识别效果样例图；
[0023] 图2c为本发明提供的多导联的室上性心拍的识别效果样例图；
[0024] 图3为本发明提供的室性/室上性早搏检测系统一个实施例的结构示意图；
[0025] 图4为本发明提供的室性/室上性早搏检测系统另一个实施例的结构示意图。
具体实施方式
[0026] 本发明的实施例在检测室性/室上性早搏心拍时，先将待检测心电图信号中的各心拍对应的RR间期与基础心拍的RR进行比较，确定其中的早搏心拍，然后对早搏心拍沿QRS主峰的峰值点到距离峰值点固定时间间隔的时间点上的心拍幅值之间的幅值差值与基础心拍中相应的幅值差值进行比较，根据两个幅值差值的相似性确实相应的早搏心拍是否为室性/室上性心拍。本发明实施例的技术方案可以适用于对ECG信号的室性/室上性心拍进行检测。
[0027] 实施例一
[0028] 图1为本发明提供的室性/室上性早搏检测方法一个实施例的方法流程图，该方法的执行主体可以为集成
数字信号采集和处理功能的检测装置。如图1所示，该室性/室上性早搏检测方法具体包括：
[0029] S101，获取待检测心电图信号，并进行预处理。
[0030] 本实施例中，将待检测心电图信号通过使用如频带为0.67Hz～40Hz的带通
滤波器对其心电数据进行预处理，以抑制信号中的低频漂移和高频噪声干扰，从而得到较为纯净的心电图信号。
[0031] S102，提取预处理后的心电图信号中的各心拍对应的RR间期，并将各RR间期中小于基础心拍的RR间期的固定百分比的RR间期对应的心拍标记为早搏心拍。
[0032] 提取预处理后的心电图信号中各心拍对应的RR间期。其中，各心拍对应的RR间期是指将相邻两个心拍构建的RR间期作为这两个心拍中时间
位置靠后的心拍所对应的RR间期。
[0033] 所述的基础心拍的RR间期是指心
电信号表征不存在如室性/室上性早搏的正常的心拍所对应的RR间期，且所述待检测的心拍与其对应比较的基础心拍为同一导联上的心拍。将预处理后的心电图信号中各心拍对应的RR间期与该基础心拍的RR间期进行比较，当待检测心拍的RR间期小于基础心拍的RR间期且达到一定程度阈值时，则确定待检测心拍为早搏心拍。例如，当待检测心拍的RR间期小于基础心拍的RR间期的固定百分比(如80％)时，相应的待检测心拍可标记为早搏心拍。
[0034] S103，若早搏心拍的QRS主峰与基础心拍的QRS主峰同向，则沿各自的QRS主峰的峰值点开始，分别计算早搏心拍的QRS主峰与基础心拍的QRS主峰从各自峰值点到距离峰值点对应的固定时间间隔的时间点上的心拍幅值之间的幅值差值，所述固定时间间隔小于基础心拍中QRS主峰的峰值-谷值的间隔时间。
[0035] 当前，判定一个早搏心拍的室性/室上性主要是通过检测QRS的宽度来进行判定。而QRS的宽度检测的准确性常受个体波形差异性、噪声干扰的影响，使得检测的QRS的宽度不准确，进而造成室性早搏的误判。特别是对于患者存在束支阻滞时，QRS的宽度也会相应增大，更影响室性早搏的检测。
[0036] 本实施例中，是根据各心拍中QRS主峰(不同导联可能会存在QRS中相应的Q、R、S中的个别点不存在的情形，但都会有一个对应的主峰，本实施例中将该主峰统称为QRS主峰)与其相比较的基础心拍的QRS主峰以各自峰值点开始到距离峰值点相对应的固定时间间隔内在同侧方向上升或下降(当QRS主峰方向向上对应时间间隔内为幅值下降，当QRS主峰方向向下对应时间间隔内为幅值上升降)的幅值差值来判断待检测的早搏心拍与基础心拍的相似性，进而判定早搏心拍的室性/室上性。其中，所述的幅值差值均为正值。
[0037] 具体地，可将待检测心拍以及基础心拍的QRS主峰的峰值在固定时间间隔内如40ms内从峰值点沿相同侧(以峰值点为基准，同为峰值点左侧或同为峰值点右侧)上升或下降的幅值差作为相应心拍对应的上述幅值差值。其中，上述固定时间间隔应小于基础心拍中QRS主峰的最高点到最低点之间的幅值差，即QRS主峰的峰值-谷值的间隔时间。
[0038] 为了保证被比较的待检测心拍的有效性，只有早搏心拍的QRS主峰与基础心拍的QRS主峰同向时才继续进行上述幅值差值的计算，否则直接标记相应待测早搏心拍与基础心拍不相似，也不进行上述幅值差值的计算。
[0039] S104，根据各早搏心拍的QRS主峰与基础心拍的QRS主峰对应的幅值差值判定早搏心拍与基础心拍之间的相似性，并根据得到的相似性结果确定各早搏心拍是否为室性/室上性心拍。
[0040] 通常，当早搏心拍与基础心拍的图形相似时，其各自包含的QRS主峰也必然相似。利用这一特征，本实施例根据各早搏心拍的QRS主峰与基础心拍的QRS主峰对应的幅值差值的相似程度来判定早搏心拍与基础心拍之间的相似性。然后，利用根据得到的相似性结果确定各早搏心拍是否为室性/室上性心拍。例如，当相似性结果表征待检测早搏心拍与基础心拍的心电图形相似程度很大，那么可得出该早搏心拍为室上性心拍；当相似性结果表征待检测早搏心拍与基础心拍的心电图形相似程度不大，那么可得出该早搏心拍为室性心拍。具体相似程度的判定可通过预设的规则或算数阈值衡量，在此不做限定。
[0041] 本发明实施例提供的室性/室上性早搏检测方法，通过将待检测心电图信号中的各心拍对应的RR间期与基础心拍的RR进行比较，确定其中的早搏心拍，然后对早搏心拍沿QRS主峰的峰值点到距离峰值点固定时间间隔的时间点上的心拍幅值之间的幅值差值与基础心拍中相应的幅值差值进行比较，根据两个幅值差值的相似性确实相应的早搏心拍是否为室性/室上性心拍，从而实现对待检测心电图信号中各心拍为室性/室上性心拍的识别。
[0042] 实施例二
[0043] 图2a为本发明提供的室性/室上性早搏检测方法另一个实施例的方法流程图。本实施例所示方法可视为图1所示实施例的一种具体实现方式。在图1所示实施例的方法的基础上，图2a所示实施例进一步示出了确定早搏心拍与基础心拍之间相似的具体方法；利用多导联且同步时程的待检测心电图信号确定室性/室上性心拍的方法，以及利用待检测心拍生成基础心拍的方法。如图2a所示，该室性/室上性早搏检测方法包括：
[0044] S201，获取待检测心电图信号，并进行预处理。步骤S201的步骤内容与前述步骤S101的步骤内容相似。
[0045] 具体地，该待检测心电图信号可为多导联且同步时程的待检测心电图信号。
[0046] S202，提取预处理后的心电图信号中的包含固定数目且连续的多个心拍对应的RR间期。
[0047] 例如，在预处理后的心电图信号中选取包含固定数目如5个且连续的心拍对应的RR间期。
[0048] S203，若多个心拍对应的RR间期中每两个RR间期之间的比值大于0.9且小于1.1，则从多个心拍对应的RR间期中任意选取一个RR间期作为基础心拍的RR间期，相应的RR间期对应的心拍为基础心拍。
[0049] 为了确定上述被提取的固定数目且连续的多个心拍对应的RR间期是正常且稳定的，以符合基础心拍的需求。本实施例中将选取的多个心拍中，每两个心拍进行比较，当每两个心拍之间的比值均在固定比值范围如大于0.9且小于1.1之间时，则可确定这些心拍为心律均齐的正常心拍，并从中任选一个RR间期作为上述基础心拍的RR间期，相应的RR间期对应的心拍为基础心拍。
[0050] S204，提取预处理后的心电图信号中的各心拍对应的RR间期，并将各RR间期中小于基础心拍的RR间期的固定百分比的RR间期对应的心拍标记为早搏心拍。步骤S202的步骤内容与前述步骤S102的步骤内容相同。
[0051] S205，若早搏心拍的QRS主峰与基础心拍的QRS主峰同向，则沿各自的QRS主峰的峰值点开始，分别计算早搏心拍的QRS主峰与基础心拍的QRS主峰从各自峰值点到距离峰值点对应的固定时间间隔的时间点上的心拍幅值之间的幅值差值，所述固定时间间隔小于所述基础心拍中QRS主峰的峰值-谷值的间隔时间。步骤S205的步骤内容与前述步骤S103的步骤内容相同。
[0052] S206，若早搏心拍的QRS主峰对应的幅值差值与基础心拍的QRS主峰对应的幅值差值的比值在0.8～1.2之间，则确定早搏心拍与基础心拍之间相似；否则，不相似。
[0053] 具体地，为了量化早搏心拍与基础心拍之间相似的判定过程。将上述得到待检测早搏心拍的幅值差值与和其相比较的基础心拍的幅值差值进行比值计算，当前者与后者的比值在预定范围如0.8～1.2之间，则确定该早搏心拍与基础心拍之间相似；否则，不相似。
[0054] S207，根据各早搏心拍的QRS主峰与基础心拍的QRS主峰对应的幅值差值判定早搏心拍与基础心拍之间的相似性，并根据得到的相似性结果确定各早搏心拍是否为室性/室上性心拍。步骤S207的步骤内容与前述步骤S104的步骤内容相似。
[0055] 具体地，本实施例针对单导联上的早搏心拍是否为室性/室上性心拍以及多导联上同步的早搏心拍是否为室性/室上性心拍分别进行了识别。
[0056] 针对单导联上的早搏心拍是否为室性/室上性心拍的识别步骤包括：
[0057] 若确定各单导联上的早搏心拍与基础心拍之间相似，则确定相应的早搏心拍为室上性心拍；否则，为室性心拍。
[0058] 针对多联上同步的早搏心拍是否为室性/室上性心拍的识别步骤包括：
[0059] 若各导联的待检测心电图信号中，对应同步的各早搏心拍与其对应的基础心拍之间相似的对数超过预定数目，则确定同步的各早搏心拍为室上性心拍；否则，为室性心拍。
[0060] 例如，当各导联的待检测心电图信号中，对应同步的各早搏心拍与其对应的基础心拍之间相似的对数超过预定数目，且该预定数据占总比较对数的4/5，则确定相应同步的各早搏心拍为室上性心拍；否则，为室性心拍。如图2b和2c所示，本实施例分别给出了通过上述方法识别出的多导联的室性和室上性心拍的识别效果样例图，其中，N代表正常心拍、V代表室性心拍、S代表室上性心拍。
[0061] 上述两种判定早搏心拍为室性/室上性心拍的方法可以单独使用。
[0062] 本发明实施例提供的室性/室上性早搏检测方法，在图1所示实施例的基础上，进一步示出了根据早搏心拍和基础心拍对应的幅值差值的比值确定早搏心拍与基础心拍之间的相似性；利用多导联且同步时程的待检测心电图信号，针对一组同步的早搏心拍分别确定其与对应基础心拍的相似性，然后根据确定的相似性的心拍对数占总的被比较心拍对数的比重，确定该同步早搏心拍是否为室性/室上性心拍，以及利用待检测心拍中多个连续心拍之间的相似性或稳定变化的特点，选取合适的基础心拍。这些步骤的增加更加提高了识别待检测心电图信号中各心拍是否为室性/室上性心拍的准确性。
[0063] 以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉
本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述
权利要求的保护范围为准。
[0064] 实施例三
[0065] 图3为本发明提供的室性/室上性早搏检测系统一个实施例的结构示意图，该结构示意图所示系统可以执行如图1所示实施例的方法步骤。如图3所示，该房室性/室上性早搏检测系统具体包括：获取处理模块31、提取标记模块32、差值计算模块33和心拍类型确定模块34；其中：
[0066] 获取处理模块31，用于获取待检测心电图信号，并进行预处理；
[0067] 提取标记模块32，用于提取预处理后的心电图信号中的各心拍对应的RR间期，并将各RR间期中小于基础心拍的RR间期的固定百分比的RR间期对应的心拍标记为早搏心拍；
[0068] 差值计算模块33，用于若早搏心拍的QRS主峰与基础心拍的QRS主峰同向，则沿各自的QRS主峰的峰值点开始，分别计算所述早搏心拍的QRS主峰与基础心拍的QRS主峰从各自峰值点到距离峰值点对应的固定时间间隔的时间点上的心拍幅值之间的幅值差值，所述固定时间间隔小于基础心拍中QRS主峰的峰值-谷值的间隔时间；
[0069] 心拍类型确定模块34，用于根据各早搏心拍的QRS主峰与基础心拍的QRS主峰对应的所述幅值差值的相似性，确定各早搏心拍是否为室性/室上性心拍。
[0070] 进一步的，如图4所述，在如图3所示实施例的基础上，上述室性/室上性早搏检测系统还可包括：
[0071] 相似性判断模块35，用于若早搏心拍的QRS主峰对应的幅值差值与基础心拍的QRS主峰对应的幅值差值的比值在0.8～1.2之间，则确定早搏心拍与基础心拍二者对应的幅值差值相似；否则，不相似。
[0072] 进一步地，上述心拍类型确定模块34还用于：若确定早搏心拍与基础心拍二者对应的幅值差值相似，则确定相应的早搏心拍为室上性心拍；否则，为室性心拍。
[0073] 进一步地，上述室性/室上性早搏检测系统还可包括：RR间期提取模块36，用于提取预处理后的心电图信号中的包含固定数目且连续的多个心拍对应的RR间期；基础心拍确定模块37，用于若多个心拍对应的RR间期中每两个RR间期之间的比值大于0.9且小于1.1，则从多个心拍对应的RR间期中任意选取一个RR间期作为基础心拍的RR间期，相应的RR间期对应的心拍为基础心拍。
[0074] 进一步地，上述待检测心电图信号为多导联且同步时程的待检测心电图信号；所述心拍类型确定模块34还可用于：若各导联的待检测心电图信号中，对应同步的各早搏心拍的QRS主峰对应的幅值差值中与基础心拍对应的幅值差值相似的个数超过预定数目，则确定同步的各早搏心拍为室上性心拍；否则，为室性心拍。
[0075] 进一步地，上述固定百分比为80％。
[0076] 上述图2a所示的方法步骤可通常图4所示实施例中的室性/室上性早搏检测系统执行完成，在此对其步骤原理不做赘述。
[0077] 本发明实施例提供的室性/室上性早搏检测系统，通过将待检测心电图信号中的各心拍对应的RR间期与基础心拍的RR进行比较，确定其中的早搏心拍，然后对早搏心拍沿QRS主峰的峰值点到距离峰值点固定时间间隔的时间点上的心拍幅值之间的幅值差值与基础心拍中相应的幅值差值进行比较，根据两个幅值差值的相似性确实相应的早搏心拍是否为室性/室上性心拍，从而实现对待检测心电图信号中各心拍为室性/室上性心拍的识别。
[0078] 进一步地，在图3所示实施例的基础上，图4进一步示出了根据早搏心拍和基础心拍对应的幅值差值的比值确定早搏心拍与基础心拍之间的相似性；利用多导联且同步时程的待检测心电图信号，针对一组同步的早搏心拍分别确定其与对应基础心拍的相似性，然后根据确定的相似性的心拍对数占总的被比较心拍对数的比重，确定该同步早搏心拍是否为室性/室上性心拍，以及利用待检测心拍中多个连续心拍之间的相似性或稳定变化的特点，选取合适的基础心拍。这些功能的增加更加提高了识别待检测心电图信号中各心拍是否为室性/室上性心拍的准确性。
[0079] 最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行
修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
