申请/专利权人：复旦大学

申请日：2021-10-09

公开（公告）日：2024-03-29

公开（公告）号：CN114052752B

主分类号：A61B5/389

分类号：A61B5/389;A61B5/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.29#授权;2022.03.08#实质审查的生效;2022.02.18#公开

摘要：本发明涉及一种多通道表面肌电信号中心电QRS波群干扰的滤除方法。利用肌电采集技术同步采集肌肉收缩和舒张状态下的多通道表面肌电信号；首先去除50Hz工频干扰、低频噪声以及心电P、T波干扰；对电极位置最接近心脏的单通道表面肌电信号进行峰峰值检测，定位QRS波群的R峰；利用窗函数截取各通道表面肌电信号，得到QRS波模板后构造QRS波群干扰信号作为参考信号，采用自适应滤波方法去除心电QRS波群干扰。本发明不仅可在无需同步采集心电信号的情况下有效滤除心电QRS波群干扰，同时可很好地保留有用的多通道表面肌电信号。本发明计算简便，适用于健康人和有运动功能障碍患者的多通道表面肌电信号，在运动医学和康复医学研究上具有应用价值。

主权项：1.一种多通道表面肌电sEMG信号中心电QRS波群干扰的滤除方法，其特征在于具体步骤如下：1利用肌电采集技术同步采集肌肉收缩和舒张状态下的多通道sEMG信号，设通道数为M，M≥2；2对步骤1得到的多通道sEMG信号进行预处理，采用50Hz带阻滤波器滤除50Hz工频干扰，并采用高通滤波器滤除低频噪声以及心电P、T波干扰；3对步骤2得到的预处理后的多通道sEMG信号，利用其中电极位置最接近心脏的第m通道定位心电QRS波群干扰的R峰，具体方法如下：心电QRS波群的峰值幅度大于肌肉收缩时的sEMG信号幅度，通过寻找第m通道sEMG信号中幅度大于设定阈值a的局部极大值点，得到所有心电干扰的R峰；假定第m通道中共有L个心电干扰，用表示第m通道中第i个心电干扰的R峰位置，i＝1,2,…,L；由于步骤1得到的多通道sEMG信号是同步采集的，则其他通道中心电干扰的R峰位置都与第m通道的相同，即k＝1,2,…,M；4设步骤3得到的L个心电干扰中，肌肉舒张状态下的心电干扰为N个，N≤L，利用窗函数截取各通道中的N个QRS波群，具体方法如下：在步骤3得到的多通道sEMG信号中心电干扰的R峰位置中，采用以N个舒张状态下心电干扰的R峰为中心、窗长为w的窗函数，乘以步骤2得到的预处理后的多通道sEMG信号，则可截取到该通道中的N个QRS波群，计算公式如下： 其中：表示在第k通道sEMG信号舒张态截取到的第j个QRS波群，k＝1,2,…,M，j＝1,2,…,N；表示以为中心，窗长为w的窗函数，sEMGk表示第k通道sEMG信号的幅值；5对步骤4得到的多通道sEMG信号中的N个QRS波群取平均，并进行归一化处理，得到各通道中心电干扰的QRS波群模板QRSk，k＝1,2,…,M；6利用步骤3得到的多通道sEMG信号中的R峰位置和步骤5得到的多通道QRS波群模板QRSk，构造各通道的QRS波群干扰信号，计算公式如下： 其中，QRSkn表示第k通道的QRS波群干扰信号，w为窗函数的窗长；7将步骤6得到的第k通道QRS波群干扰信号作为自适应滤波器的输入信号，将步骤2得到的预处理后的第k通道sEMG信号作为期望信号，则滤波器的误差信号为滤除了心电QRS波群干扰的第k通道sEMG信号，k＝1,2,…,M；8对每一通道的sEMG信号都进行步骤7的自适应滤波操作，则可得到滤除了心电QRS波群干扰的多通道sEMG信号。

全文数据：

权利要求：

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