一种基于心电监测的新冠诊断系统

文档序号:33890820发布日期:2023-04-21 01:37阅读:134来源:国知局

本发明适用于医疗检测设备领域,特别是十二导联心电的采集与对新冠病情的诊断。


背景技术:

1、目前常用的诊断新型冠状病毒感染的主流方法是核酸检测和抗原检测。其中,核酸检测因其准确性而成为金标准,但它需要较长时间才能取得结果,且需要一定成熟的实验环境以及实验操作人员,不利于快速诊断,也容易造成交叉感染;抗原检测,则需要病毒在患者体内载量达到一定浓度才能检测出来,会使患者错过较好的治疗时机。而现在有研究表明,当新冠病毒进入人体后,会对人体的心血管系统造成一定的特异性损伤,且有越来越多的报道,新冠康复之后有较大比例的人群患有心脏相关的后遗症,如病毒性心肌炎等。所以通过心电监测,不管对于早期新冠诊断,还是对于康复后心血管疾病预防治疗,都有重要意义。

2、十二导联心电图是临床最常用检测心电的手段,其可以全面的观察心电波形,对于临床诊断病人的心血管系统有重大意义,现有的心电图仪主要以医院使用的心电图机、动态心电图仪为主,但这种设备存在专业性强、操作复杂、不方便携带等问题;而此外市面上常用的便携式单导联或三导联简化版动态心电图仪,也由于导联不全的问题,无法获取病人较为全面的心电信息。


技术实现思路

1、为了克服上述技术的不足,本发明提供了一种基于心电监测的新冠诊断系统,一方面其不仅可以完成十二导联心电波形的实时采集、存储、显示,而且体积小操作方便、易于携带,方便患者居家隔离使用;另一方面,其附有新冠诊断功能,既可进行早期诊断,又可预防心血管相关后遗症。

2、本发明技术方案为:一种基于心电监测的新冠诊断系统,包括心电信号采集器与上位机软件两部分,所述的心电信号采集器与上位机软件可通过蓝牙或者tpye-c串口连接。心电信号采集器,通过ads1298芯片将八通道心电数据采集并进行模数转换,再送入采集器控制系统,控制系统将数据打包成数据帧并通过蓝牙或串口传输方式将其发送给上位机软件部分。此外,采集到的信号也可以bdf文件的格式存储在心电信号采集器的sd卡中,在获取本地数据时,只需将sd卡拔出,并将sd卡中的数据复制到pc端,在pc端,可以通过上位机软件打开文件,也可以通过edf阅读器软件打开文件,直接显示波形,并进行信号的处理。

3、上位机软件部分基于pc平台,拥有独立的图形用户界面,主要包括算法处理、界面显示、数据存储、波形分析以及系统配置等模块功能。其中算法处理模块包括三个部分,第一个部分主要是滤波,包括工频陷波、肌电滤波以及基线滤波;第二个是基于wfdb算法,对十二导联心电数据进行时域特征的提取;第三部分是采用神经网络算法,对所提取的时域特征进行训练,并用训练后的模型来自动识别出就诊者是否患有新冠。界面显示模块包括基础的控件显示、实时波形显示、走纸速度调节、灵敏度调节等功能,其中实时波形显示部分,可以对采集器发送的数据进行接收、处理并显示。数据存储模块包括系统配置文件存储、bdf文件存储以及病人信息管理功能,bdf文件存储可将采集器发送的数据在上位机软件以bdf文件格式进行存储,病人信息管理部分可以存储和管理病人的基本信息,包括病人的基本数据信息和病人每次检查的心电数据信息,该功能可以实现所有病人信息的增删查改功能。波形分析模块可以完成对bdf文件的读取并对其波形进行显示,兼有数据滤波、波形打印等功能。系统配置模块,可以完成连接方式选择、串口扫描连接与蓝牙连接等功能。

4、本发明一种基于心电监测的新冠诊断系统,一方面是基于当前市场上心电信号采集器的不足,对其进行了重新设计与改进,采用蓝牙的通信方式和锂电池的供电方式,整个系统体积变小,方便携带,操作简单,更加方便新冠患者居家监测;另一方面上位机pc端集成了神经网络算法,可以对新冠进行自动诊断,便于隔离人员快速诊断与重症预防。



技术特征:

1.一种基于心电监测的新冠诊断系统,其特征在于心电信号采集器以及计算机上位机软件;所述心电信号采集器由心电信号采集接口设备、信号转换模块以及控制系统组成,控制系统包括对采集信号的初步处理与存储,将信息通过蓝牙或串口传输给上位机软件;所述计算机上位机软件主要对接收到的数字信号进行存储、显示、分析,通过算法提取心电特征,将所提特征送入分类器分类,从而完成新冠诊断。

2.根据权利要求1所述的基于心电监测的新冠诊断系统,其特征在于十二导联心电信号同时采集,可以较为全面获取患者心电信息,有利于对新冠的诊断;信号采集模块用集成ic方案,大大缩小体积,采样精度高,使用方便。

3.根据权利要求1所述的基于心电监测的新冠诊断系统,其特征在于心电信号采集器与上位机通过蓝牙或者串口进行通信,同时二者间可自动切换;mcu采用sdio接口连接,传输速率快。

4.根据权利要求1所述的基于心电监测的新冠诊断系统,其特征在于信号采集数据可以本地存储到sd卡,数据将以bdf的格式存储,这样使系统支持下位机单独工作的模式,即无需上位机参与,可以单独记录心电的数据,方便患者居家监测;此外,将其存入sd卡中,数据管理与读取简洁方便,有助于对其采集的信号做后处理分析。

5.根据权利要求1所述的基于心电监测的新冠诊断系统,其特征在于新冠诊断部分,包括神经网络模型的搭建与诊断两个模块,具体处理步骤如下:


技术总结
本发明公开了一种基于心电监测的新冠诊断系统,适用于医疗检测设备领域。该系统包括心电信号采集器以及计算机上位机软件。心电信号采集器负责采集十二导联心电信号并进行初步处理、传输与本地存储等,采集器支持将数据通过蓝牙或串口传输到计算机端。计算机上位机软件主要对接收到的信号进行存储、显示、分析,并通过算法提取心电的特征,送入训练好的分类器进行分类,从而完成新冠诊断。本发明提供的基于心电监测的新冠诊断系统,体积小,操作简单,方便患者居家隔离使用;模型分类效果较好,能够较为准确诊断患者是否患有新冠。

技术研发人员:何爱军,王泽廷,汪俊
受保护的技术使用者:南京大学
技术研发日:
技术公布日:2024/1/11
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