申请/专利权人：河北网新数字技术股份有限公司

申请日：2024-03-20

公开（公告）日：2024-04-19

公开（公告）号：CN117898692A

主分类号：A61B5/0245

分类号：A61B5/0245;G06F18/25;G06F17/18;A61B5/024;A61B5/352;A61B5/346;A61B5/318;A61B5/265;A61B5/00;A61B5/308;A61B5/305;A61B5/304

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2024.05.07#实质审查的生效;2024.04.19#公开

摘要：本发明提供了一种用于心率监测系统的数据处理方法，属于数据处理技术领域。本发明有效的解决了心率监测系统在采集患者原始心率数据的准确性低，去除心率干扰因素困难，需要精准的心率值数据和分析结果的问题。本发明用于心率监测系统中，心率监测系统包括：电源装置、信息采集装置、信息调理模块、数据融合单元、数据分析模块、异常检测报警模块、显示单元和存储单元；本发明包括以下步骤：S1信息采集；S2信息调理；S3数据融合；S4数据分析。本发明能够确保心率监测系统在数据处理过程中，能够准确、可靠地监测和解读心率数据，为临床实践提供更可靠的支持。

主权项：1.一种用于心率监测系统的数据处理方法，所述方法用于心率监测系统中，心率监测系统包括：电源装置、信息采集装置、信息调理模块、数据融合单元、数据分析模块、异常检测报警模块、显示单元和存储单元；其特征在于，所述方法包括以下步骤：S1、信息采集：通过信息采集装置采集患者的原始心率数据，捕获患者心脏的电活动，得到模拟心率数据信息，信息采集装置采用多通道心电信息同步采集的方式进行作业，以提高采集数据的准确性和可靠性，信息采集装置包括若干电极式心率传感器；S2、信息调理：采用信息调理模块对模拟心率数据信息进行放大、过滤和数据类型转换处理；信息调理模块包括信息放大单元和信息过滤单元，信息放大单元和信息过滤单元并联连接；信息放大单元包括信息放大器和信息放大模拟数字转换器，信息放大器用于放大模拟心率数据信息，以确保模拟心率数据信息的质量不被降低；信息放大模拟数字转换器用于将经过信息放大器放大后的模拟心率数据信息转换为数字数据信息；数字数据类型编号为1类信号；信息过滤单元包括滤波器组件和滤波模拟数字转换器，滤波器组件用于过滤模拟心率数据信息中的非心率信息频段的噪声和干扰；滤波模拟数字转换器用于将经过滤波器组件过滤后的模拟数据信息转为数字数据信息；数字数据类型编号为2类信号；S3、数据融合：采用数据融合单元对1类信号的数字数据和2类信号的数字数据进行融合，得到综合心率数字数据；数据融合单元配置数字信号融合微处理器，数据融合单元功能的实现基于融合MATLAB软件；数据融合单元功能实现步骤如下：A1、接收数据：接收信号放大模拟数字转换器传输的1类信号的数字数据和滤波模拟数字转换器传输的2类信号的数字数据；A2、时间戳对齐：在数字信号处理器中，根据时间戳信息对1类信号的数字数据和2类信号的数字数据进行对齐，保持数字数据在时间上的一致性；A3、融合：采用将1类信号的数字数据和2类信号的数字数据的最优部分进行融合的策略进行合并，得到综合心率数字数据；A4、输出：将综合心率数字数据的信息传输至数据分析模块；S4、数据分析：采用数据分析模块对综合心率数字数据依次进行R波检测、心率计算和心率变异性分析；数据分析模块包括数据分析微处理器、R波检测单元、心率计算单元和心率变异性分析单元；R波检测单元、心率计算单元和心率变异性分析单元集成于数据分析微处理器中；数据分析模块的工作步骤如下：B1、R波检测：将综合心率数字数据传输至R波检测单元，利用R波检测单元识别综合心率数字数据的R波，输出R波位置信息，R波为心室收缩的波峰；R波检测单元功能的实现基于R波检测MATLAB软件；B2、心率计算：心率计算单元接收R波检测单元输出的R波位置信息，利用R波位置信息计算RR间隔，得出心率值，RR间隔为连续两个R波之间的时间间隔；心率计算单元功能的实现基于配有Python编辑器的心率计算软件；B3、心率变异性分析：心率变异性分析单元对RR间隔进行时间域、频域和非线性分析后，提取HRV指标，HRV指标包括时间域指标、频域指标和非线性分析指标；时间域指标包括SDNN、RMSSD、NN50和pNN50；SDNN为RR间隔标准差，反映心跳间隔的总体变异性；RMSSD为连续RR间隔差值的均方根，反映快速变化的心率变异性，与副交感神经活动相关；NN50是相邻RR间隔差超过50ms的次数；pNN50是NN50占总心跳次数的百分比，反映心率的快速变化；频域指标包括LF、HF和LFHF比率，LF为低频分量，反映交感神经和副交感神经的共同作用结果；HF为高频分量，反映副交感神经活动，特别是与呼吸相关的心率变异；LFHF比率为LF与HF的比值，LFHF比率被用来评估交感神经和副交感神经之间的平衡；非线性分析指标包括PoincaréPlot指标、样本熵指标和去趋势波动分析指标，PoincaréPlot指标为一种散点图，用于可视化RR间隔的变化，在PoincaréPlot指标中包括SD1主轴和SD2主轴，SD1主轴代表心率的短期变异性；SD2主轴代表心率长期变异性；样本熵指标用于衡量心脏自主神经系统对心率的控制程度；去趋势波动分析指标包括波动标准差和波动幅度，波动标准差表示为心率变异性中的变化程度；波动幅度为衡量心率在不同时间段内的振幅。

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