一种医疗设备室上速鉴别的方法与流程

本发明属于心律管理设备领域，特别涉及对心律分类、心电波形识别和心电数据处理方法的改进。

背景技术：

1、心律管理设备用于实现单独监测或监测并治疗非正常心律。

2、以植入式心脏除颤器为例，其通过经静脉导线与心室的肌肉组织连接，可以通过导线感知心肌组织的心腔内心电信号，植入式心脏除颤器的脉冲发生器分析所述心腔内心电信号，根据所述心腔内心电信号诊断心脏是否处于可电击心律，处于可电击心律时脉冲发生器内部的高压电路对储能电路充电，储能电路通过放电控制开关与导线形成放电回路，储能电路放电对心脏进行治疗电刺激。

3、在脉冲发生器发送电刺激治疗前会对远场心电信号进行分析，根据分析的结果决定是否治疗。异常心律分析结果可以分为室上速（室上性心动过速）和室速（室性心动过速）。当异常心律的心电信号的qrs波较窄，分析结果为室上速，则不需要进行任何治疗。当异常心律的心电信号的qrs波宽大，心脏的射血功能降低，分析结果为室速，则需要电刺激治疗，以恢复正常的心律。

4、一种典型的区分室上速和室速方法（如专利us6708058b2第[0087]段记载的相关系数计算法）是通过存储窦性心律的qrs波模板，并采集室速时qrs波形与所述窦性心律的qrs波模板匹配，通过计算波形的相关系数判断两者相关性，如果相关系数大于阈值时则认为qrs波为室上速无需治疗，如果相似度系数小于阈值时则认为qrs波是室速需要治疗。

5、以公开号为us6708058b2的美国专利为例，其中的方法使用qrs波形中的特征点与qrs波模板进行相关系数计算，在使用该方法进行分析波形时，使用相似度分析算法较为复杂，其需要消耗脉冲发生器较大的算力从而导致多消耗电量损耗电池寿命，同时该方法不易直观的分析不同的参数对qrs波模板匹配效果的影响。

6、因此为了解决上述问题本发明提出一种新的方法。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题本发明公开一种医疗设备室上速鉴别的方法，采用所述方法的医疗设备包括心电信号感知电路和根据感知的信号执行鉴别方法的处理器，所述鉴别方法包括步骤：

2、根据多次感知的qrs波生成用于鉴别时匹配的qrs波模板和波形差异；

3、采样待鉴别的qrs波，根据所述qrs波模板和所述波形差异判断所述待鉴别的qrs波与所述qrs波模板是否匹配；

4、其中，所述波形差异被定义为在所述qrs波模板生成过程中，多个用于生成所述qrs波模板的qrs波向量的特征向量元素的差异范围。

5、在本申请一优选的实施方案中，所述“根据所述qrs波模板和所述波形差异判断所述待鉴别的qrs波与所述qrs波模板是否匹配”包括判断所述待鉴别的qrs波的特征向量元素是否在所述qrs波模板的特征向量和波形差异所限定的范围内；如果在所述范围内，则所述待鉴别的qrs波与所述qrs波模板匹配，否则不匹配。

6、在本申请一优选的实施方案中，所述波形差异包括：多个用于生成所述qrs波模板的qrs波的特征向量元素之间的最大差值。

7、在本申请一优选的实施方案中，所述qrs波模板或所述待鉴别的qrs波的特征向量元素包括：波高、波宽、最大上升斜率、最大下降斜率、qr波高和rs波高。

8、在本申请一优选的实施方案中，所述“根据所述qrs波模板和所述波形差异判断所述待鉴别的qrs波与所述qrs波模板是否匹配”包括差异特征向量投票法，根据投票结果判断是否匹配。

9、在本申请一优选的实施方案中，所述“根据所述qrs波模板和所述波形差异判断所述待鉴别的qrs波与所述qrs波模板是否匹配”包括加权系数匹配算法，所述加权系数匹配算法中波高加权系数为x1、波宽为x2、最大上升斜率系数为x3、最大下降斜率系数为x4、qr波高x5、rs波高x6。

10、在本申请一优选的实施方案中，在“根据多次感知的qrs波生成用于鉴别时匹配的qrs波模板和波形差异”步骤之前还包括步骤：判断患者是否处于可采样状态，当患者处于可采样状态时，采样用于生成所述qrs波模板的多个qrs波。

11、在本申请一优选的实施方案中，所述医疗设备包括人体活动量传感器；所述人体活动量传感器用于采集患者活动量信号，所述处理器与所述人体活动量传感器连接，用于根据所述活动量信号生成活动水平；当所述活动水平下的心电信号满足特定条件时，所述处理器开始生成所述qrs波模板；所述特定条件包括：t分钟内活动量低于a；t分钟内无任何电刺激；连续n个r波间期中至少m个小于特定值c，并且m个中的全部大于特定值d。

12、在本申请一优选的实施方案中，所述“根据多次感知的qrs波生成用于鉴别匹配的qrs波模板和波形差异”包括定期更新qrs波模板的方法。

13、在本申请一优选的实施方案中，所述定期更新qrs波模板的方法包括步骤：

14、采集近场心电信号，根据所述近场心电信号判断心率是否在vt区间；

15、如果所述心率不在vt区间，提取近场信号所对应的远场qrs波特征向量，将所述远场qrs波特征向量与已存储的qrs波模板匹配，匹配成功后缓存所述远场qrs波特征向量；

16、重复上一步骤直至满足所述qrs波模板更新所需匹配的远场qrs波数量；

17、根据远场特征确认条件，判断缓存的所述远场qrs波特征向量能否用于更新。

18、在本申请一优选的实施方案中，所述远场特征确认条件包括：

19、最大和最小r波幅值差异小于等于2毫伏；

20、最大和最小r波波宽差异小于等于10毫秒；

21、最大和最小qr段斜率值差异小于等于0.8毫伏/毫秒；

22、最大和最小rs段斜率值差异小于等于0.8毫伏/毫秒；

23、最大和最小qr段高度差异小于等于1.5毫伏；

24、最大和最小rs段高度差异小于等于1.5毫伏。

25、本申请相对现有技术而言，具有以下几方面的优势：

26、1、更容易测试和验证算法中可能的问题，因为特征向量元素的差值与波形相关，可以通过观察分析波形来判断不可靠的匹配参数；

27、2、方便直观地调整算法参数，从而排除匹配算法中的问题，对于算法优化和临床程控具有非常重要的意义；

28、3、运算量更小，相对于现有技术的相似度匹配方法或相关系数法等，只需要进行比较运算，预算量更小，系统功耗更低。

技术特征：

1.一种医疗设备室上速鉴别的方法，采用所述方法的医疗设备包括心电信号感知电路和根据感知的心电信号执行鉴别方法的处理器，其特征在于，所述鉴别方法包括步骤：

2.根据权利要求1所述的医疗设备室上速鉴别的方法,其特征在于，所述“根据所述qrs波模板和所述波形差异判断所述待鉴别的qrs波与所述qrs波模板是否匹配”包括判断所述待鉴别的qrs波的特征向量元素是否在所述qrs波模板的特征向量和所述波形差异所限定的范围内；如果在所述范围内，则所述待鉴别的qrs波与所述qrs波模板匹配，否则不匹配。

3.根据权利要求2所述的医疗设备室上速鉴别的方法,其特征在于，所述波形差异包括：多个用于生成所述qrs波模板的qrs波的特征向量元素之间的最大差值。

4.根据权利要求3所述的医疗设备室上速鉴别的方法,其特征在于，所述qrs波模板或所述待鉴别的qrs波的特征向量元素包括：波高、波宽、最大上升斜率、最大下降斜率、qr波高和rs波高。

5.根据权利要求4所述的医疗设备室上速鉴别的方法,其特征在于，所述“根据所述qrs波模板和所述波形差异判断所述待鉴别的qrs波与所述qrs波模板是否匹配”包括差异特征向量投票法，根据投票结果判断是否匹配。

6.根据权利要求4所述的医疗设备室上速鉴别的方法,其特征在于，所述“根据所述qrs波模板和所述波形差异判断所述待鉴别的qrs波与所述qrs波模板是否匹配”包括加权系数匹配算法，所述加权系数匹配算法中波高加权系数为x1、波宽为x2、最大上升斜率系数为x3、最大下降斜率系数为x4、qr波高x5、rs波高x6。

7.根据权利要求1所述的医疗设备室上速鉴别方法,其特征在于，在“根据多次感知的qrs波生成用于鉴别时匹配的qrs波模板和波形差异”步骤之前还包括步骤：判断患者是否处于可采样状态，当患者处于可采样状态时，采样用于生成所述qrs波模板的多个qrs波。

8.根据权利要求7所述的医疗设备室上速鉴别的方法,其特征在于，所述医疗设备包括人体活动量传感器；所述人体活动量传感器用于采集患者活动量信号，所述处理器与所述人体活动量传感器连接，用于根据所述活动量信号生成活动水平；当所述活动水平下的心电信号满足特定条件时，所述处理器开始生成所述qrs波模板；所述特定条件包括：t分钟内活动量低于a；t分钟内无任何电刺激；连续n个r波间期中至少m个小于特定值c，并且m个中的全部大于特定值d。

9.根据权利要求1所述的医疗设备室上速鉴别的方法,其特征在于，所述“根据多次感知的qrs波生成用于鉴别匹配的qrs波模板和波形差异”包括定期更新qrs波模板的方法。

10.根据权利要求9所述的医疗设备室上速鉴别的方法,其特征在于，所述定期更新qrs波模板的方法包括步骤：

11.根据权利要求10所述的医疗设备室上速鉴别的方法,其特征在于，所述远场特征确认条件包括：

技术总结
本发明公开一种医疗设备室上速鉴别的方法，采用所述方法的医疗设备包括心电信号感知电路和根据感知的信号执行鉴别方法的处理器，所述鉴别方法包括根据多次感知的QRS波生成用于鉴别匹配的QRS波模板和波形差异；采样待鉴别的QRS波，根据所述QRS波模板和所述波形差异计算所述待鉴别的QRS波与所述QRS波模板的匹配系数；所述波形差异被定义为在所述QRS波模板生成过程中，多个表示QRS波向量的特征向量元素的差异范围。

技术研发人员：徐建斌
受保护的技术使用者：苏州无双医疗设备有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12