提高心率檢測準(zhǔn)確性的方法和系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種提高心率檢測準(zhǔn)確性的方法和系統(tǒng)，屬于智能傳感器和可穿戴設(shè)備領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]中國每天約有1480人心臟猝死，相當(dāng)于7架MH370飛機遇難的人數(shù)，導(dǎo)致猝死的原因主要是心源性猝死和腦源性猝死，其中心源性致死的比率比較大。心源性猝死是指由于心臟病發(fā)作而導(dǎo)致的突然死亡，猝死發(fā)生前不一定有心臟病表現(xiàn)，發(fā)生時間無法預(yù)測，造成猝死的直接原因是心血管因功能紊亂或喪失而不能維持大腦供血，從而導(dǎo)致人意識的喪失。幾乎每個人一生都會經(jīng)歷心律失常，心臟有病變時，心律失常會更加頻繁和嚴(yán)重，甚至威脅生命。由于沒有有效的預(yù)防和監(jiān)測手段，使得病人預(yù)防和搶救的比例過低，死亡率高。
[0003]在過去的幾十年中，在心率監(jiān)護研究領(lǐng)域取得了較多的成果，其中多數(shù)成果出于醫(yī)療護理的目的，國際上眾多的研究機構(gòu)著手心率監(jiān)護技術(shù)和系統(tǒng)的開發(fā)，并實現(xiàn)了人體心率及其他生理參數(shù)的實時監(jiān)護，但這些系統(tǒng)通常忽視了測量的準(zhǔn)確性。
[0004]現(xiàn)有市面上出現(xiàn)了測量心率的產(chǎn)品包括手表、心律儀、血壓計等產(chǎn)品，其測量心率指標(biāo)可以到醫(yī)療級別，但是在檢測心臟猝死數(shù)據(jù)方面卻沒有準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)和判別方法。而老人智能可穿戴產(chǎn)品的心率檢測的準(zhǔn)確性更是有待提高，才能解決老人這一關(guān)乎生命的重大問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明主要是解決現(xiàn)有產(chǎn)品所存在的技術(shù)問題，從而提供一種可以提高心率檢測準(zhǔn)確性的方法，可以實現(xiàn)可穿戴設(shè)備對心率數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確檢測，同時提供一種可以準(zhǔn)確檢測心率準(zhǔn)確性的系統(tǒng)，綜合兩種發(fā)明為老人的生命安全提供多一份保障。
[0006]本發(fā)明提供一種提高心率檢測準(zhǔn)確性的方法，方法步驟包括:
在動態(tài)心率算法程單元中，采用心電信號分析的DT算法，具體為:通過信號過濾單元對信號進行預(yù)處理，具體包括:8-16HZ帶通濾波抑制噪聲和基線漂移；微分后求平方，獲取斜率信息并增強QRS波；再對100M移動傳感器窗口內(nèi)ECC數(shù)據(jù)進行積分獲得R波斜度值，然后提取檢測到的波峰位置和最大斜率值信息，根據(jù)QRS波檢測規(guī)則，去除T波干擾，將波峰辨別為R波峰值或噪聲峰值，并以此更新檢測閾值；
在MT算法分析單元中采用MT心電算法，具體為:MT算法根據(jù)腕部心率數(shù)據(jù)采集窗口內(nèi)信號幅值的變化來自適應(yīng)調(diào)整閾值，設(shè)定移動窗口寬為260ms，尋找腕部心率數(shù)據(jù)采集窗口內(nèi)信號的最大最小值，以0.64倍作為閾值，若腕部心率數(shù)據(jù)采集窗口內(nèi)最大值與某點的差值小于此閾值并且該點是腕部心率數(shù)據(jù)采集窗口內(nèi)幅值最大的點，則定位為波峰點；通過綠光心率傳感器對心率數(shù)據(jù)進一步分析和處理，具體為:信號短時波動程度定義為該段信號的方差，即一段數(shù)據(jù)中各點幅值與平均幅值之差的平方的和的平均數(shù)，而短時能量是信號幅值平方的和，因此相比短時能量，它在非干擾段的變化更小，同時基于R/P波匹配度檢測的信號質(zhì)量指數(shù)，用DT、MT算法對信號進行特征點檢測，定義基于R/P波匹配度檢測的信號質(zhì)量指數(shù)(mSQI)。
[0007]—種提高心率檢測準(zhǔn)確性的系統(tǒng)，包括:
可穿戴智能手表主體、腕部心率數(shù)據(jù)采集窗口、綠光心率傳感器、動態(tài)心率算法程單元、信號過濾單元、MT算法分析單元、數(shù)據(jù)傳輸單元；
其中，可穿戴智能手表主體還包括:中央處理器、電源模塊、顯示模塊、數(shù)據(jù)接口模塊、定位t吳塊；
所述可穿戴智能手表主體與綠光心率傳感器、腕部心率數(shù)據(jù)采集窗口、動態(tài)心率、算法程單元、信號過濾單元、MT算法分析單元、數(shù)據(jù)傳輸單元、中央處理器、電源模塊、顯示模塊、數(shù)據(jù)接口模塊、定位模塊電性連接；
所述動態(tài)心率算法程單元將心電信號分析的DT算法數(shù)據(jù)傳給信號過濾單元；
所述綠光心率傳感器，將心率數(shù)據(jù)進一步分析和處理；
所述MT算法分析單元，將腕部心率數(shù)據(jù)采集窗口采集的數(shù)據(jù)進行分析和處理；
腕部心率數(shù)據(jù)采集窗口用于傳感器光波的放大；綠光心率傳感器與腕部接觸。
[0008]一種提高心率檢測準(zhǔn)確性的系統(tǒng)，所述可穿戴智能手表主體上安裝有前端軟件，該前端軟件是基于操作系統(tǒng)開發(fā)的第三方應(yīng)用程序，所述操作系統(tǒng)包括:Android、10S系統(tǒng)。
[0009]所述的一種提高心率檢測準(zhǔn)確性的系統(tǒng)，所述的可穿戴智能手表主體，設(shè)置有充電接口，接口可以是USB接口、磁吸接口或無線充電接口。
[0010]一種提高心率檢測準(zhǔn)確性的系統(tǒng)，所述的數(shù)據(jù)傳輸單元支持EVDO、TD-SCDMA、WCDMA.4G和5G網(wǎng)絡(luò)、藍(lán)牙、WIFI無線標(biāo)準(zhǔn)，可使用手機卡和芯片。
[0011]一種提高心率檢測準(zhǔn)確性的系統(tǒng)，所述的定位模塊包括GPS和LBS定位功能，該GPS和LBS定位功能與所述中央處理器相連以通過數(shù)據(jù)傳輸單元將位置信息發(fā)送出去。
[0012]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
【附圖說明】
[0013]構(gòu)構(gòu)成本發(fā)明的一部分的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中:
圖1為本發(fā)明一種提高心率檢測準(zhǔn)確性的方法的算法流程圖；
圖2為本發(fā)明一種提高心率檢測準(zhǔn)確性的系統(tǒng)架構(gòu)示意圖。
具體實施例
[0014]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行詳細(xì)闡述，以使本發(fā)明的優(yōu)點和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對本發(fā)明的保護范圍做出更為清楚明確的界定。
[0015]請參閱圖1所示，本發(fā)明提供一種提高心率檢測準(zhǔn)確性的方法，具體為:
采用心電信號分析的DT算法，具體為:首先對信號進行預(yù)處理，具體包括:8-16HZ帶通濾波抑制噪聲和基線漂移；微分后求平方，獲取斜率信息并增強QRS波；再對100M移動傳感器窗口內(nèi)ECC數(shù)據(jù)進行積分獲得R波斜度值，然后提取檢測到的波峰位置和最大斜率值信息，根據(jù)QRS波檢測規(guī)則，去除T波干擾，將波峰辨別為R波峰值或噪聲峰值，并以此更新檢測閾值，其中P波與心電信號R波具有相似的特征，在信號中均是斜率變化最激烈的地方，經(jīng)測試，本算法將積分窗口設(shè)為150ms時同樣適用于P波的識別；
采用MT心電算法，具體為:MT算法根據(jù)心率傳感器窗口內(nèi)信號幅值的變化來自適應(yīng)調(diào)整閾值，設(shè)定移動窗口寬為260ms，尋找心率傳感器窗口內(nèi)信號的最大最小值，以0.64倍作為閾值，若心率傳感器窗口內(nèi)最大值與某點的差值小于此閾值并且該點是心率傳感器窗口內(nèi)幅值最大的點，則定位為波峰點；
通過MT心電算法對ECG數(shù)據(jù)的應(yīng)用包括配置心率變異性算法和計算心率變異性測量的步驟。QT間隔分析算法對ECG數(shù)據(jù)的應(yīng)用包括配置QT間隔分析算法和計算QT間隔趨勢和測量的步驟。類似地，ST間隔分析的應(yīng)用可包括配置ST分析算法和計算ST間隔趨勢和測量的步驟。
[0016]心率計算，具體為:信號短時波動程度定義為該段信號的方差，即一段數(shù)據(jù)中各點幅值與平均幅值