一種心電監(jiān)護方法及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種心電監(jiān)護方法，所述心電監(jiān)護方法包括以下步驟：采集人體的心電信號和體溫信號；對采集到的心電信號進行處理得到心電波形和心率；采集呼吸信號并進行處理得到呼吸信號波形；將心電波形、呼吸信號波形、心率和體溫信號四項參數(shù)進行顯示和管理。本發(fā)明還公開了一種心電監(jiān)護系統(tǒng)，所述心電監(jiān)護系統(tǒng)包括：采集模塊、心電信號處理模塊、呼吸信號采集處理模塊和信息管理模塊。本發(fā)明提供的心電監(jiān)護方法及系統(tǒng)，能夠通過心電波形、呼吸波形、心率和體溫信號來進行心電監(jiān)護，及時發(fā)現(xiàn)疾病。
【專利說明】
一種心電監(jiān)護方法及系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及醫(yī)療健康監(jiān)護領(lǐng)域，尤其涉及一種心電監(jiān)護方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著人們生活水平的提高，患心腦血管疾病的風(fēng)險也增加了，更多的人更易受到 心腦血管疾病的折磨。所謂心腦血管疾病就是心臟血管和腦血管的疾病統(tǒng)稱。也被稱為"富 貴病"的"三高癥"。心腦血管疾病是一種嚴重威脅人類，特別是50歲以上中老年人健康的 常見病，即使應(yīng)用目前最先進、完善的治療手段，仍可有50%以上的腦血管意外幸存者生活 不能完全自理！
[0003] 而目前對心腦血管疾病的及時發(fā)現(xiàn)是非常重要的，從而亟需一種及時檢測心腦血 管疾病的辦法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 鑒于目前醫(yī)療健康監(jiān)護領(lǐng)域存在的上述不足，本發(fā)明提供一種心電監(jiān)護方法及系 統(tǒng)，能夠進行心電監(jiān)護，及時發(fā)現(xiàn)疾病。
[0005] 為達到上述目的，本發(fā)明的實施例采用如下技術(shù)方案：
[0006] -種心電監(jiān)護方法，所述心電監(jiān)護方法包括以下步驟：
[0007] 采集人體的心電信號和體溫信號；
[0008] 對采集到的心電信號進行處理得到心電波形和心率；
[0009] 采集呼吸信號并進行處理得到呼吸信號波形；
[0010] 將心電波形、呼吸信號波形、心率和體溫信號四項參數(shù)進行顯示和管理。
[0011] 依照本發(fā)明的一個方面，所述對采集到的心電信號進行處理得到心電波形和心率 包括以下步驟：
[0012] 對采集到的心電信號進行前級放大處理；
[0013] 將經(jīng)前級放大處理后的心電信號進行濾波處理；
[0014] 將濾波后的心電信號進行次級放大處理；
[0015] 經(jīng)ADC模塊進行采樣處理以得到心電波形；
[0016] 根據(jù)心電波形通過計算獲得心率。
[0017] 依照本發(fā)明的一個方面，所述將經(jīng)前級放大處理后的心電信號進行濾波處理的具 體方式可為：首先通過帶通濾波器來濾除干擾信號，再通過陷波器來濾除雜波。
[0018] 依照本發(fā)明的一個方面，所述采集人體的體溫信號的【具體實施方式】可為：采集人 體上體溫傳感器的電壓信號，在進行采樣處理后計算得到人體溫度值。
[0019] 依照本發(fā)明的一個方面，所述陷波器包括工頻抑制陷波器和肌電抑制陷波器。
[0020] 依照本發(fā)明的一個方面，所述帶通濾波器頻率取值范圍為0. 03Hz~100Hz，所述 工頻抑制陷波器頻率為50Hz，所述肌電抑制陷波器為35Hz。
[0021] 依照本發(fā)明的一個方面，所述采集呼吸信號并進行處理得到呼吸信號波形包括以 下步驟：
[0022] 首先施加高頻脈沖信號于人體的胸腔上；
[0023] 從測量電極提取被呼吸信號調(diào)制的高頻調(diào)幅信號；
[0024] 利用全波整流電路對高頻調(diào)幅信號進行解調(diào)；
[0025] 檢出高頻信號幅值變化的包絡(luò)線，即阻抗的變化量；
[0026] 所述阻抗的變化量即為呼吸信號波形。
[0027] 依照本發(fā)明的一個方面，所述采集呼吸信號并進行處理得到呼吸信號波形還包 括：通過0. 08~10Hz的帶通濾波器濾除呼吸信號波形的雜波信號，得到較純凈的呼吸信號 波形。
[0028] -種心電監(jiān)護系統(tǒng)，所述心電監(jiān)護系統(tǒng)包括：
[0029] 采集模塊，用于采集人體的心電信號和體溫信號；
[0030] 心電信號處理模塊，用于對采集到的心電信號進行處理得到心電波形和心率；
[0031] 呼吸信號采集處理模塊，用于采集呼吸信號并進行處理得到呼吸信號波形；
[0032] 信息管理模塊，用于將心電波形、呼吸信號波形、心率和體溫信號四項參數(shù)進行顯 示和管理。
[0033] 依照本發(fā)明的一個方面，所述采集到的心電信號進行處理得到心電波形和心率包 括以下步驟：對采集到的心電信號進行前級放大處理；將經(jīng)前級放大處理后的心電信號進 行濾波處理；將濾波后的心電信號進行次級放大處理；經(jīng)ADC模塊進行采樣處理以得到心 電波形；根據(jù)心電波形通過計算獲得心率。
[0034] 本發(fā)明實施的優(yōu)點：本發(fā)明所述的心電監(jiān)護方法通過以下步驟：采集人體的心電 信號和體溫信號；對采集到的心電信號進行處理得到心電波形和心率；采集呼吸信號并進 行處理得到呼吸信號波形；將心電波形、呼吸信號波形、心率和體溫信號四項參數(shù)進行顯示 和管理；實現(xiàn)了對心電的監(jiān)護，能及時發(fā)現(xiàn)疾病。對采集到的心電信號進行處理得到心電波 形和心率，同時，采集呼吸信號并進行處理得到呼吸信號波形，將抽象的心電信號變化和呼 吸信號變化變得可視化和直觀化，通過心電波形、呼吸波形和心率，能輕易的判斷出當(dāng)前的 心電健康狀態(tài)，從而及時發(fā)現(xiàn)疾病征兆，以達到心電監(jiān)護的效果。
【附圖說明】
[0035] 為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案，下面將對實施例中所需要使用的 附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng) 域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附 圖。
[0036] 圖1為本發(fā)明所述的一種心電監(jiān)護方法示意圖；
[0037] 圖2為本發(fā)明所述的一種心電監(jiān)護系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0038] 下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；?本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他 實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0039] 如圖1所示，一種心電監(jiān)護方法，所述心電監(jiān)護方法包括以下步驟：
[0040] 步驟S1 :采集人體的心電信號和體溫信號；
[0041] 所述步驟S1采集人體的心電信號和體溫信號的【具體實施方式】可為：人體的心電 信號幅值一般在lmV左右，甚至低至幾十微伏，頻譜分布在0. 05~100Hz，主要頻譜集中分 布于5~20Hz，對于這樣微弱的低頻信號的采集，采集前端必須選用高輸入阻抗、高共模抑 制比、低噪聲、低漂移的運算放大器，采集人體的心電信號。體溫信號的采集需要通過專門 的體溫傳感器（熱敏電阻）。
[0042] 在實際應(yīng)用中，所述心電信號采集采用的運算放大器可選用ADI公司的儀表放大 器AD620。
[0043] 步驟S2 :對采集到的心電信號進行處理得到心電波形和心率；
[0044] 所述步驟S2對采集到的心電信號進行處理得到心電波形和心率的【具體實施方式】 可為：
[0045] 對采集到的心電信號進行前級放大處理，具體可通過采用AD620對其信號進行放 大；
[0046] 將經(jīng)前級放大處理后的心電信號進行濾波處理，具體可先通過帶通濾波器來濾除 干擾信號，隨后可通過陷波器來濾除雜波；
[0047] 將濾波后的心電信號進行次級放大處理；
[0048] 經(jīng)ADC模塊進行采樣處理以得到心電波形；
[0049] 根據(jù)心電波形通過計算獲得心率。
[0050] 在實際應(yīng)用中，所述根據(jù)心電波形通過計算獲得心率的具體實施過程如下：
[0051 ] 從前3秒（對應(yīng)20bpm)的心電波形中，查找合適的斜率閾值；
[0052] 斜率計算公式為：
[0053] slope (n) = _2x (n_2)-X (n_l)+x (n+1)+2x (n+2)也就是：
[0054] slope = (-waveData[4]<<l)-waveData[3]+waveData[l] + (waveData[0]<<l)；
[0055] 如果超過4倍心率下限所對應(yīng)的QRS波間隔（4*MAX_QRS_INTERVAL)時間內(nèi)沒有 發(fā)現(xiàn)QRS波，需要返回重新查找；
[0056] 判斷QRS波的上升沿；具體條件為：
[0059] 若當(dāng)前斜率閾值不等于缺省最小閾值，則設(shè)置斜率閾值為缺省最小閾值；
[0060] 判斷QRS波的下降沿；具體條件為：
[0062] 找到第一個qrslnterval，可能存在誤差，不參與計算；
[0063] 重新開始查找波谷，從而消除基線漂移的影響；
[0064] 當(dāng)判定當(dāng)前QRS波有效時，進行心率計算；具體為：每1秒計算一次心率，心率計 算公式heartRate = 1分鐘的采樣點數(shù)/RR間隔。
[0065] 在實際應(yīng)用中，屬于以下3種情況時，認為當(dāng)前QRS波是偽波，不進行心率計算，重 置qrslnterval為0,并繼續(xù)搜索，
[0066] 1.當(dāng)qrslnterval對應(yīng)的實時心率大于心率的計算上限時；
[0067] 2.當(dāng)QRS波的峰谷值小于0. 15mV時（對應(yīng)的波形幅值為10);
[0068] 3.當(dāng)QRS波的寬度小于24ms時（對應(yīng)的QRS波寬度為6)。
[0069] 在實際應(yīng)用中，所述陷波器可包括工頻抑制陷波器和肌電抑制陷波器。
[0070] 在實際應(yīng)用中，所述帶通濾波器頻率取值范圍可為0. 03Hz~100Hz，所述工頻抑 制陷波器頻率可為50Hz，所述肌電抑制陷波器可為35Hz。
[0071] 在一實際應(yīng)用中，所述心率的計算可通過以下程序代碼實現(xiàn)：





[0078] 步驟S3 :采集呼吸信號并進行處理得到呼吸信號波形；
[0079] 所述步驟S3采集呼吸信號并進行處理得到呼吸信號波形的【具體實施方式】可為：
[0080] 首先施加高頻脈沖信號于人體的胸腔上；
[0081] 從測量電極提取被呼吸信號調(diào)制的高頻調(diào)幅信號；
[0082] 利用全波整流電路對高頻調(diào)幅信號進行解調(diào)；
[0083] 檢出高頻信號幅值變化的包絡(luò)線，即阻抗的變化量；
[0084] 所述阻抗的變化量即為呼吸信號波形。
[0085] 在實際應(yīng)用中，所述呼吸信號及呼吸信號波形的得到過程可如下：首先產(chǎn)生高頻 脈沖信號，將其信號施加于人體的胸腔上，從測量電極提取被呼吸信號調(diào)制的高頻調(diào)幅信 號，利用儀表放大器PGA206進行程控增益放大，然后利用全波整流電路對高頻調(diào)幅信號進 行解調(diào)，檢出高頻信號幅值變化的包絡(luò)線，即阻抗的變化量（呼吸波形），最后通過〇. 08~ 10Hz的帶通濾波器濾除其雜波信號，得到較純凈的呼吸信號波形。
[0086] 步驟S4 :將心電波形、呼吸信號波形、心率和體溫信號四項參數(shù)進行顯示和管理。
[0087] 所述步驟S4將心電波形、呼吸信號波形、心率和體溫信號四項參數(shù)進行顯示和管 理的【具體實施方式】可為：通過將步驟SI、S2和S3得到的心電波形、呼吸信號波形、心率和體 溫信號發(fā)送到上位機中進行顯示和管理，所述上位機可為PC機、手機、筆記本電腦等智能 設(shè)備?？筛鶕?jù)上位機顯示的數(shù)據(jù)波形等進行分析以及時找出異常部分。
[0088] 本發(fā)明所述的心電監(jiān)護方法通過以下步驟：采集人體的心電信號和體溫信號；對 采集到的心電信號進行處理得到心電波形和心率；采集呼吸信號并進行處理得到呼吸信號 波形；將心電波形、呼吸信號波形、心率和體溫信號四項參數(shù)進行顯示和管理；實現(xiàn)了對心 電的監(jiān)護，能及時發(fā)現(xiàn)疾病。對采集到的心電信號進行處理得到心電波形和心率，同時，采 集呼吸信號并進行處理得到呼吸信號波形，將抽象的心電信號變化和呼吸信號變化變得可 視化和直觀化，通過心電波形、呼吸波形和心率，能輕易的判斷出當(dāng)前的心電健康狀態(tài)，從 而及時發(fā)現(xiàn)疾病征兆，以達到心電監(jiān)護的效果。
[0089] 一種心電監(jiān)護系統(tǒng)實施例
[0090] 如圖2所示，一種心電監(jiān)護系統(tǒng)，所述心電監(jiān)護系統(tǒng)包括：
[0091] 采集模塊1，用于采集人體的心電信號和體溫信號；
[0092] 心電信號處理模塊2,用于對采集到的心電信號進行處理得到心電波形和心率；
[0093] 呼吸信號采集處理模塊3,用于采集呼吸信號并進行處理得到呼吸信號波形；
[0094] 信息管理模塊4,用于將心電波形、呼吸信號波形、心率和體溫信號四項參數(shù)進行 顯示和管理。
[0095] 在實際應(yīng)用中，所述采集到的心電信號進行處理得到心電波形和心率包括以下步 驟：對采集到的心電信號進行前級放大處理；將經(jīng)前級放大處理后的心電信號進行濾波處 理；將濾波后的心電信號進行次級放大處理；經(jīng)ADC模塊進行采樣處理以得到心電波形；根 據(jù)心電波形通過計算獲得心率。
[0096] 本發(fā)明實施的優(yōu)點：本發(fā)明所述的心電監(jiān)護方法通過以下步驟：采集人體的心電 信號和體溫信號；對采集到的心電信號進行處理得到心電波形和心率；采集呼吸信號并進 行處理得到呼吸信號波形；將心電波形、呼吸信號波形、心率和體溫信號四項參數(shù)進行顯示 和管理；實現(xiàn)了對心電的監(jiān)護，能及時發(fā)現(xiàn)疾病。對采集到的心電信號進行處理得到心電波 形和心率，同時，采集呼吸信號并進行處理得到呼吸信號波形，將抽象的心電信號變化和呼 吸信號變化變得可視化和直觀化，通過心電波形、呼吸波形和心率，能輕易的判斷出當(dāng)前的 心電健康狀態(tài)，從而及時發(fā)現(xiàn)疾病征兆，以達到心電監(jiān)護的效果。
[0097] 以上所述，僅為本發(fā)明的【具體實施方式】，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何 熟悉本領(lǐng)域技術(shù)的技術(shù)人員在本發(fā)明公開的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng) 涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護范圍為 準。
【主權(quán)項】
1. 一種心電監(jiān)護方法，其特征在于，所述心電監(jiān)護方法包括以下步驟： 采集人體的心電信號和體溫信號； 對采集到的心電信號進行處理得到心電波形和心率； 采集呼吸信號并進行處理得到呼吸信號波形； 將心電波形、呼吸信號波形、心率和體溫信號四項參數(shù)進行顯示和管理。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的心電監(jiān)護方法，其特征在于，所述對采集到的心電信號進行 處理得到心電波形和心率包括以下步驟： 對采集到的心電信號進行前級放大處理； 將經(jīng)前級放大處理后的心電信號進行濾波處理； 將濾波后的心電信號進行次級放大處理； 經(jīng)ADC模塊進行采樣處理以得到心電波形； 根據(jù)心電波形通過計算獲得心率。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的心電監(jiān)護方法，其特征在于，所述將經(jīng)前級放大處理后的心 電信號進行濾波處理的具體方式可為：首先通過帶通濾波器來濾除干擾信號，再通過陷波 器來濾除雜波。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的心電監(jiān)護方法，其特征在于，所述采集人體的體溫信號的具 體實施方式可為：采集人體上體溫傳感器的電壓信號，在進行采樣處理后計算得到人體溫 度值。5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的心電監(jiān)護方法，其特征在于，所述陷波器包括工頻抑制陷波 器和肌電抑制陷波器。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的心電監(jiān)護方法，其特征在于，所述帶通濾波器頻率取值范圍 為0. 03Hz~100Hz，所述工頻抑制陷波器頻率為50Hz，所述肌電抑制陷波器為35Hz。7. 根據(jù)權(quán)利要求1至6之一所述的心電監(jiān)護方法，其特征在于，所述采集呼吸信號并進 行處理得到呼吸信號波形包括以下步驟： 首先施加高頻脈沖信號于人體的胸腔上； 從測量電極提取被呼吸信號調(diào)制的高頻調(diào)幅信號； 利用全波整流電路對高頻調(diào)幅信號進行解調(diào)； 檢出高頻信號幅值變化的包絡(luò)線，即阻抗的變化量； 所述阻抗的變化量即為呼吸信號波形。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的心電監(jiān)護方法，其特征在于，所述采集呼吸信號并進行處理 得到呼吸信號波形還包括：通過〇. 08~10Hz的帶通濾波器濾除呼吸信號波形的雜波信號， 得到較純凈的呼吸信號波形。9. 一種心電監(jiān)護系統(tǒng)，其特征在于，所述心電監(jiān)護系統(tǒng)包括： 采集模塊，用于采集人體的心電信號和體溫信號； 心電信號處理模塊，用于對采集到的心電信號進行處理得到心電波形和心率； 呼吸信號采集處理模塊，用于采集呼吸信號并進行處理得到呼吸信號波形； 信息管理模塊，用于將心電波形、呼吸信號波形、心率和體溫信號四項參數(shù)進行顯示和 管理。10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的心電監(jiān)護系統(tǒng)，其特征在于，所述采集到的心電信號進行處 理得到心電波形和心率包括以下步驟：對采集到的心電信號進行前級放大處理；將經(jīng)前級 放大處理后的心電信號進行濾波處理；將濾波后的心電信號進行次級放大處理；經(jīng)ADC模 塊進行采樣處理以得到心電波形；根據(jù)心電波形通過計算獲得心率。
【文檔編號】A61B5/01GK106031633SQ201510101379
【公開日】2016年10月19日
【申請日】2015年3月7日
【發(fā)明人】朱曉欣
【申請人】上海貝瑞電子科技有限公司