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CN115399784B - 一种心电无效数据自动屏蔽方法、终端设备及存储介质 - Google Patents

一种心电无效数据自动屏蔽方法、终端设备及存储介质 Download PDF

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CN115399784B CN202211069719.1A CN202211069719A CN115399784B CN 115399784 B CN115399784 B CN 115399784B CN 202211069719 A CN202211069719 A CN 202211069719A CN 115399784 B CN115399784 B CN 115399784B
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Abstract

本发明涉及一种心电无效数据自动屏蔽方法、终端设备及存储介质，该方法中包括：计算有效心博RR间期的平均值和标准差，并构建RR间期正态分布模型；查找所有伪差RR间期中值位于A％置信区间右侧的伪差RR间期，和位于A％置信区间内的所有连续的伪差RR间期；针对查找到的每个伪差RR间期，提取其左右两侧距离最近的N个有效心博，并计算N个有效心博的R波在各导联上的平均面积，同时在该伪差RR间期上对各导联信号进行滑动积分；基于滑动积分和平均面积的大小关系进行无效数据的标记。本发明能够二次分析伪差和脱落情况，自动标记为无效数据，减少医生人工干预分析工作量。

Description

一种心电无效数据自动屏蔽方法、终端设备及存储介质
技术领域
本发明涉及心电图分析领域，尤其涉及一种心电无效数据自动屏蔽方法、终端设备及存储介质。
背景技术
在动态心电记录盒日常采集数据过程中，由于是记录病人的24小时心电图情况，其中会包含病人在佩戴期间的工作、用餐、干家务、运动、睡觉等一系列状态下的心电图。由于24小时采集过程中情况会比较复杂，那么记录的心电图也不可避免的会出现不同程度的干扰，如出现导联脱落等干扰医生后期分析数据的情况，尤其是干扰较大的时候，对于后期分析系统识别心搏会产生较大的影响。系统中识别的伪差过多，医生会花费大量的精力去识别系统误识别的心搏，人工干预的心搏越多，那么就会直接影响医生分析数据的效率。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提出了一种心电无效数据自动屏蔽方法、终端设备及存储介质。
具体方案如下：
一种心电无效数据自动屏蔽方法，包括以下步骤：
S1：根据心电图分析数据中的心博提取对应的RR间期，其中：心博包括有效心博和伪差，设定两侧心博均为伪差的RR间期为伪差RR间期；
S2：基于所有有效心博的RR间期，计算有效心博RR间期的平均值和标准差，并基于有效心博RR间期的平均值和标准差构建RR间期正态分布模型；
S3：基于正态分布模型，查找所有伪差RR间期中值位于正态分布模型的A％置信区间右侧的伪差RR间期，和位于正态分布模型的A％置信区间内的所有连续的伪差RR间期；
S4：针对查找到的每个伪差RR间期，提取该伪差RR间期左右两侧距离最近的N个有效心博，并计算N个有效心博的R波在各导联上的平均面积，同时在该伪差RR间期上对各导联信号进行滑动积分；
S5：基于各伪差RR间期对应的滑动积分和平均面积之间的大小关系，对位于正态分布模型的A％置信区间右侧的伪差RR间期和位于正态分布模型的A％置信区间内的所有连续的伪差RR间期对应的无效数据进行标记。
进一步的，滑动积分时的滑动窗口的大小为有效心博RR间期的平均值对应的采样点数，步进为有效心博RR间期的标准差。
进一步的，滑动积分时，先将每个有效心博的R波电压减去该伪差RR间期内所有有效心博的R波电压的平均值后，再进行积分。
进一步的，对位于正态分布模型的A％置信区间右侧的伪差RR间期对应的无效数据进行标记的方法为：判断值位于正态分布模型的A％置信区间右侧的各伪差RR间期是否满足滑动积分值在所有导联上均小于λ1倍的平均面积，如果是，将该伪差RR间期和其左右两侧各一个最近的有效心博共同标记为无效数据。
进一步的，对位于正态分布模型的A％置信区间内的所有连续的伪差RR间期对应的无效数据进行标记的方法为：判断各连续的伪差RR间期是否满足：连续的伪差RR间期包含的所有伪差RR间期的标准差大于δ倍的有效心博RR间期的标准差，且连续的伪差RR间期包含所有伪差RR间期均满足：伪差RR间期的滑动积分值在所有导联上均大于λ2倍的平均面积或小于λ3倍的平均面积；如果连续的伪差RR间期满足，则将该连续的伪差RR间期标记为无效数据。
一种心电无效数据自动屏蔽终端设备，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现本发明实施例上述的方法的步骤。
一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现本发明实施例上述的方法的步骤。
本发明采用如上技术方案，能够在动态分析系统自动分析结果的基础上，二次分析伪差和脱落情况，自动标记为无效数据，不参与后续医生的进一步数据分析，减少医生人工干预分析工作量。
附图说明
图1所示为本发明实施例一的流程图。
图2所示为本发明实施例一中一种伪差出现方式示意图。
图3所示为本发明实施例一中另一种伪差出现方式示意图。
具体实施方式
为进一步说明各实施例，本发明提供有附图。这些附图为本发明揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本发明的优点。
现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。
实施例一：
本发明实施例提供了一种心电无效数据自动屏蔽方法，如图1所示，所述方法包括以下步骤：
S1：根据心电图分析数据中的心博提取对应的RR间期，其中：心博包括有效心博和伪差，设定两侧心博均为伪差的RR间期为伪差RR间期。
心电图分析数据可以通过现有的心电动态分析系统获得，在心电动态分析系统输出的分析结果中，伪差通过X进行标示。
RR间期为心博的R波与其前一个心博的R波之间的时间间隔，基于心电图分析数据，生成RR间期的心博可能为两侧均为有效心博、两侧均为伪差或一侧为有效心博、一侧为伪差，本实施例中主要研究两侧均为伪差的RR间期，即伪差RR间期。
S2：基于所有有效心博的RR间期，计算有效心博RR间期的平均值μ和标准差σ，并基于有效心博RR间期的平均值μ和标准差σ构建RR间期正态分布模型。
正态分布模型中横坐标表示RR间期，纵坐标表示概率密度。
S3：基于正态分布模型，查找所有伪差RR间期中值位于正态分布模型的A％置信区间右侧的伪差RR间期，和位于正态分布模型的A％置信区间内的所有连续的伪差RR间期。
本实施例在大量实验的基础上，将A优选设置为98。
S4：针对查找到的每个伪差RR间期，提取该伪差RR间期左右两侧距离最近的N个有效心博，并计算N个有效心博的R波在各导联上的平均面积，同时在该伪差RR间期上对各导联信号进行滑动积分。
本实施例在大量实验的基础上，将N优选设置为20。将20个有效心博的R波在第k导联上的面积进行平均，得到在第k导联上的平均面积A(k)。
进一步的，本实施例中设置滑动积分时的滑动窗口的大小为有效心博RR间期的平均值μ对应的采样点数，步进为有效心博RR间期的标准差σ。如μ为1秒时，当采样率为100赫兹时，对应的采样点数为100个点。
优选的，本实施例中设定滑动积分时，先将每个有效心博的R波电压减去该伪差RR间期内所有有效心博的R波电压的平均值后，再进行积分。
S5：基于各伪差RR间期对应的滑动积分和平均面积之间的大小关系，对位于正态分布模型的A％置信区间右侧的伪差RR间期和位于正态分布模型的A％置信区间内的所有连续的伪差RR间期对应的无效数据进行标记。
本实施例中对位于正态分布模型的A％置信区间右侧的伪差RR间期对应的无效数据进行标记的方法为：判断值位于正态分布模型的A％置信区间右侧的各伪差RR间期是否满足滑动积分值在所有导联上均小于λ1倍的平均面积，如果是，将该伪差RR间期和其左右两侧各一个最近的有效心博共同标记为无效数据。
每个伪差RR间期均有其对应的平均面积和滑动积分值。
当满足滑动积分值在所有导联上均小于λ1倍的平均面积时，表明该伪差RR间期不存在QS脉冲。
本实施例中对位于正态分布模型的A％置信区间内的所有连续的伪差RR间期对应的无效数据进行标记的方法为：判断各连续的伪差RR间期是否满足：连续的伪差RR间期包含的所有伪差RR间期的标准差大于δ倍的有效心博RR间期的标准差σ，且连续的伪差RR间期包含所有伪差RR间期均满足：伪差RR间期的滑动积分值在所有导联上均大于λ2倍的平均面积或小于λ3倍的平均面积；如果连续的伪差RR间期满足，则将该连续的伪差RR间期标记为无效数据。
当满足滑动积分值在所有导联上均大于λ2倍的平均面积或小于λ3倍的平均面积时，表明伪差RR间期有QS脉冲，但与正常QS脉冲差异较大，可能为重复且巨大的干扰(即干扰过度)。
δ、λ1、λ2、λ3分别表示不同大小的倍数。
本实施例在大量实验的基础上，将δ优选设置为2.5。
λ1<λ3<λ2，本实施例在大量实验的基础上，将λ1、λ2、λ3分别设置为0.25、2、0.5。
标记为无效数据的部分可以不参与后续医生的进一步分析。
本实施例具有以下效果：
(1)如图2所示，针对有效心搏出现连续的X(伪差)以及识别出来的心搏中RR间期明显大于周边的心搏，且极度不规则，此类情况可识别为导联脱落，标记为无效数据。
(2)如图3所示，当有系统自动分析之后，一段波形大部分心搏为X(伪差)，且在识别的X上心搏的幅度明显高于或低于正常识别出的心搏，此类情况也可以识别为干扰过度，标记为无效数据。
将上述两种情况的心博都标记为无效数据(通过M表示)，即不参与分析，这样脱落的、伪差干扰大的部分都将被屏蔽，减少医生工作量。
实施例二：
本发明还提供一种心电无效数据自动屏蔽终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现本发明实施例一的上述方法实施例中的步骤。
进一步地，作为一个可执行方案，所述心电无效数据自动屏蔽终端设备可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述心电无效数据自动屏蔽终端设备可包括，但不仅限于，处理器、存储器。本领域技术人员可以理解，上述心电无效数据自动屏蔽终端设备的组成结构仅仅是心电无效数据自动屏蔽终端设备的示例，并不构成对心电无效数据自动屏蔽终端设备的限定，可以包括比上述更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述心电无效数据自动屏蔽终端设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等，本发明实施例对此不做限定。
进一步地，作为一个可执行方案，所称处理器可以是中央处理单元(CentralProcessing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital SignalProcessor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，所述处理器是所述心电无效数据自动屏蔽终端设备的控制中心，利用各种接口和线路连接整个心电无效数据自动屏蔽终端设备的各个部分。
所述存储器可用于存储所述计算机程序和/或模块，所述处理器通过运行或执行存储在所述存储器内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，实现所述心电无效数据自动屏蔽终端设备的各种功能。所述存储器可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现本发明实施例上述方法的步骤。
所述心电无效数据自动屏蔽终端设备集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)以及软件分发介质等。
尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种心电无效数据自动屏蔽方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：根据心电图分析数据中的心博提取对应的RR间期，其中：心博包括有效心博和伪差，设定两侧心博均为伪差的RR间期为伪差RR间期；
S2：基于所有有效心博的RR间期，计算有效心博RR间期的平均值和标准差，并基于有效心博RR间期的平均值和标准差构建RR间期正态分布模型；
S3：基于正态分布模型，查找所有伪差RR间期中值位于正态分布模型的A％置信区间右侧的伪差RR间期，和位于正态分布模型的A％置信区间内的所有连续的伪差RR间期；
S4：针对查找到的每个伪差RR间期，提取该伪差RR间期左右两侧距离最近的N个有效心博，并计算N个有效心博的R波在各导联上的平均面积，同时在该伪差RR间期上对各导联信号进行滑动积分；
S5：基于各伪差RR间期对应的滑动积分和平均面积之间的大小关系，对位于正态分布模型的A％置信区间右侧的伪差RR间期和位于正态分布模型的A％置信区间内的所有连续的伪差RR间期对应的无效数据进行标记；
对位于正态分布模型的A％置信区间右侧的伪差RR间期对应的无效数据进行标记的方法为：判断值位于正态分布模型的A％置信区间右侧的各伪差RR间期是否满足滑动积分值在所有导联上均小于λ1倍的平均面积，如果是，将该伪差RR间期和其左右两侧各一个最近的有效心博共同标记为无效数据；
对位于正态分布模型的A％置信区间内的所有连续的伪差RR间期对应的无效数据进行标记的方法为：判断各连续的伪差RR间期是否满足：连续的伪差RR间期包含的所有伪差RR间期的标准差大于δ倍的有效心博RR间期的标准差，且连续的伪差RR间期包含所有伪差RR间期均满足：伪差RR间期的滑动积分值在所有导联上均大于λ2倍的平均面积或小于λ3倍的平均面积；如果连续的伪差RR间期满足，则将该连续的伪差RR间期标记为无效数据。
2.根据权利要求1所述的心电无效数据自动屏蔽方法，其特征在于：滑动积分时的滑动窗口的大小为有效心博RR间期的平均值对应的采样点数，步进为有效心博RR间期的标准差。
3.根据权利要求1所述的心电无效数据自动屏蔽方法，其特征在于：滑动积分时，先将每个有效心博的R波电压减去该伪差RR间期内所有有效心博的R波电压的平均值后，再进行积分。
4.一种心电无效数据自动屏蔽终端设备，其特征在于：包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中并在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1～3中任一所述方法的步骤。
5.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于：所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1～3中任一所述方法的步骤。
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