CN110151164B - 一种针对心房颤动的周长标测法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及心电检测技术领域，尤其为一种针对心房颤动的周长标测法，包括心腔三维电解剖标测***以及带有磁体的导管，心电分析***包括连续规律分析模块、周长分析模块和间断规律分析模块，该针对心房颤动的周长标测法，将心房颤动时心房有序激动和无序激动部位区分开来，房颤时有的部位持续规律激动，有的部位时而规律时而不规律，有的部分始终不规律，规律且高频为触发灶可能性大，规律但周长很长一般为被动激动而非病发灶，不规律部位无论周长长短均为被动激动或称无关通道。该发明通过将心房颤动时心房有序激动和无序激动在心房三维模型上展示出来，以定位触发灶来源，阐明心房颤动时心房激动传导规律，从而为心房颤动射频消融提供新思路。
Description
技术领域
本发明涉及心电检测技术领域，具体为一种针对心房颤动的周长标测法。
背景技术
目前针对快速性心律失常的三维标测方法有电解剖标测、激动标测、电压标测、阻抗标测等。通过标测，心腔各部位的激动顺序、电压、阻抗及电位等信息可在心腔三维解剖模型上显示出来，作出电解剖图、心电图、电压图、等时图、压力图、阻抗图等，从而有助于发现心律失常的发生机制，为导管消融提供指导(两个主流标测***Carto和EnSite均有这些功能)。这些方法几乎能满足所有快速性心律失常。然而，由于目前心房颤动的发生机制不甚明了，心房颤动的节律不规律，导致这些方法还不能阐明心房颤动的发生机制。有大量研究表明，心房颤动发生是由于存在多个快速规律的触发灶(Driver/Rotor)，这些触发灶触发并维持房颤，消融这些触发灶可终止房颤。目前没有一种标测方法能找出这些触发灶，并将其记录在心腔三维解剖模型上。鉴于此，我们提出一种针对心房颤动的周长标测法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种针对心房颤动的周长标测法，以解决上述背景技术中提出的目前没有一种标测方法能找出心房颤动发生的触发灶，并将其记录在心腔三维解剖模型上的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种针对心房颤动的周长标测法，包括心腔三维电解剖标测***以及带有磁体的导管，方法步骤如下：
S1、导管定位：带有磁体的导管进入磁场后，磁场处理器通过感应磁体的位置对导管进行定位；
S2、影像化建模：患者平躺在手术台上，并使得胸腔对准定位板，将当带有磁体的导管在心腔内移动，计算机计算导管采集的位置和电位信息，在计算机上显示心腔模型，并快速构建电解剖图、激动传导图、电压图、阻抗图和碎裂点位图等；
S3、心电分析***：心电分析***接收步骤S2构建的心电、解剖数据，并对心电、解剖数据进行全面分析；
S4、规律分析模块：记录在一定周期内心内电信号的频率，设定阈值，判断波动在一定范围内的为规律，超出范围的为不规律，将不规律区域标记颜色；
S5、周长分析模块：周长分析模块接收规律分析模块得出的规律数据，并对规律数据进行周长分析，区别周长较长的部分和周长较短的部分，并按周长由长到短的顺序标记不同颜色；
S6、结论判断：有规律的且周长较短的电激动频率为主动激动，有规律的且周长较长的电激动频率为被动激动，无规律的电激动频率为被动激动或无关通道。
作为优选，所述步骤S2中计算机采集导管传输的心腔电信号和位置信息时的频率为2000次/s。
作为优选，所述步骤S2中的定位板顶部设置有超低磁发生器。
作为优选，所述心腔三维电解剖标测***为CARTO3***或EnSIte***。
作为优选，所述心电分析***包括连续规律分析模块、周长分析模块和间断规律分析模块；所述连续规律分析模块包括设定周期模块、频率提取模块、设定频率阈值模块、频率对比模块和区域标记模块；
所述设定周期模块用于设定周期范围；
所述频率提取模块用于提取设定周期范围内心电激动频率；
所述设定频率阈值模块用于设定标准的心电激动频率；
所述频率对比模块用于将设定周期范围内的心电激动频率和设定标准的心电激动频率进行对比；
所述区域标记模块用于对超出设定标准的心电激动频率部分进行标记，以示区分。
作为优选，所述周长分析模块包括规律导入模块、峰值提取模块、谷值提取模块、周长计算模块、设定周长阈值模块、周长对比模块、颜色区分模块和作图呈像模块；
所述规律导入模块用于将连续规律分析模块得出的规律激动数据进行提取；
所述峰值提取模块用于确定规律激动数据的峰值距离；
所述谷值提取模块用于确定规律激动数据的谷值距离；
所述周长计算模块用于计算一个激动周期的周长；
所述设定周长阈值模块用于设定的周长范围；
所述周长对比模块用于将一个激动周期的周长和设定的周长范围进行对比；
所述作图呈像模块用于对周长数据转化为图形数据，并进行显示；
所述颜色区分模块用于按周长由长到短的顺序标记不同颜色。
作为优选，所述间断规律分析模块包括心电信号获取模块、噪声去除模块、波峰定位模块、易搏剔除模块、R-R间期确定模块、HRV信号获取模块、时域分析模块和频域分析模块；
所述心电信号获取模块用于接收心电信号数据；
所述噪声去除模块消除或抑制干扰源，提高心电信号的信噪比；
所述波峰定位模块用于寻找一个采样点，其电压值既大于前一个采样点的值也大于后一个采样点的值；
所述易搏剔除模块检查R波中的异常点，去掉异搏；
所述R-R间期确定模块采用后一个峰值的采样时间减去前一个峰值的采样时间得到RR间期的值；
所述HRV信号获取模块用于将信号以RR值为纵坐标，R-Ri值为横坐标，得到HRV的图像；
所述时域分析模块用于时域检测指标分析；
所述频域分析模块用于通过频谱分析的角度来分析心率变化的规律。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
该针对心房颤动的周长标测法，将心房颤动时心房有序激动和无序激动部位区分开来，房颤时有的部位持续规律激动，有的部位时而规律时而不规律，有的部分始终不规律，规律且高频为病发灶可能性极大，规律但周长很长一般为被动激动而非病发灶，不规律部位无论周长长短均为被动激动或称无关通道。
本发明与现有技术的区别技术特征是本发明按激动部位周长以及激动的规律与不规律而非激动的先后顺序来表示和区分从而找出高频且规律的激动部位即触发灶。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的超低磁场发生器结构示意图；
图3为本发明的心电分析***模块图；
图4为本发明的连续规律分析模块图。
图5为本发明的NRF2401A无线传输模块电路图；
图6为本发明的随机测量的心率误差图；
图7为本发明的周长分析模块图；
图8为本发明的峰值提取模块电路图。
图9为本发明的心电分析***流程图；
图10为本发明的间断规律分析模块图；
图11为本发明的时域分析模块图；
图12为本发明的心电信号获取模块测量图；
图13为本发明的心动周期的频谱图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
实施例1
一种针对心房颤动的周长标测法，如图1至图3所示，包括心腔三维电解剖标测***以及带有磁体的导管，方法步骤如下：
S1、导管定位：带有磁体的导管进入磁场后，磁场处理器通过感应磁体的位置对导管进行定位；
S2、影像化建模：患者平躺在手术台上，并使得胸腔对准定位板，将当带有磁体的导管在心腔内移动，计算机计算导管采集的位置和电位信息，在计算机上显示心腔模型，并快速构建电解剖图、激动传导图、电压图、阻抗图和碎裂点位图等；
S3、心电分析***：心电分析***接收步骤S2构建的心电、解剖数据，并对心电、解剖数据进行全面分析；
S4、规律分析模块：记录在一定周期内心内电信号的频率，设定阈值，判断波动在一定范围内的为规律，超出范围的为不规律，将不规律区域标记颜色；
S5、周长分析模块：周长分析模块接收规律分析模块得出的规律数据，并对规律数据进行周长分析，区别周长较长的部分和周长较短的部分，并按周长由长到短的顺序标记不同颜色；
S6、结论判断：有规律的且周长较短的电激动频率为主动激动，有规律的且周长较长的电激动频率为被动激动，无规律的电激动频率为被动激动或无关通道。
本实施例中，步骤S2中计算机采集导管传输的心腔电信号和位置信息时的频率为2000次/s，便于计算机采集信号准确，便于构建完整的心脏影像化模型。
进一步的，步骤S2中的定位板顶部设置有超低磁发生器，便于进行磁场定位，并对带有磁体的导管进行定位捕捉。
具体的，心腔三维电解剖标测***为CARTO3***或EnSIte***，便于超低磁发生器磁场范围均匀，避免出现遗漏现象。
本实施例中，心腔三维电解剖标测***为美国强生公司设计的新标测***，它具有精确的实时定位功能,同步获取局部解剖位置和心电信号(包括三维心电图、电压图和电传导图)，与先前的CartoXP不同,Carto3采用6个参考贴片,有强大的移位补偿能力，可使术中重新标测的需要降至最低，这种抗移位能力在复杂心律失常手术中尤为重要,术者无需再因移位而烦恼，Carto3同时也继承了以往CartoXP的优点，例如仍有Car-to-merge和Carto-sound功能,可整合MRI/CT及ICE(心腔内超声)的数据进行图像融合。
进一步的，心腔三维电解剖标测***的成像采用双定位原理，磁场采用GPS定位原理，是定位的基础，具有两个功能：第一，导管位置定位，保障定位的准确性；第二，对电场进行实施时时校正，用校正后的电场显示导管，确保导管显示的准确可靠，而电场的功能仅参与导管的显示，不参与定位。
具体的，心腔三维电解剖标测***自带影像化建模，当带有磁体的导管在心腔内移动时，计算机采集数据的频率为2000次/s，从而准确快速地完成心腔建模，其构建的三维解剖模型甚至可以和CT、MRI相媲美，值得说明的是，导管可采用LassoNav导管，使得建模速度更快，构建的解剖图精度更高。
此外，在导管连接心腔三维电解剖标测***后，心腔三维电解剖标测***将多种连接整合在一起，减少多余的连接，进而减低可能的噪音干扰，并应用新的滤波***和加强屏蔽功能使心电信号的干扰降低到最低程度，扩大标测区域，自动补偿患者的移动。
实施例2
作为本发明的第二种实施例，为了便于对连续规律的心率进行分析，本发明设置有连续规律分析模块，作为一种优选实施例，如图4所示，心电分析***包括连续规律分析模块、周长分析模块和间断规律分析模块，连续规律分析模块包括设定周期模块、周长提取模块、设定周长阈值模块、周长对比模块和区域标记模块，设定周期模块用于设定采样周期范围，周长提取模块用于提取设定周期范围内心电激动周长，设定周长阈值模块用于设定标准的心电激动周长，周长对比模块用于将设定周期范围内的心电激动周长和设定标准的心电激动周长进行对比，区域标记模块用于对超出设定标准的心电激动周长部位进行标记，以示区分。
本实施例中，心电分析***还包括有数据处理模块、人机交互模块、数据传输模块、数据存储模块。
具体的，数据处理模块选择的是德州仪器生产的MSP430单片机，其工作速度快，片内存储空间大，同时具备64个通用IO口，具备优良的数据处理和控制性能，将心腔三维电解剖标测***采集到的数据进行处理后再传输给下一级硬件部分。
具体的，人机交互模块采用的了10.1英寸的TFT触摸彩屏，同时对控制部分进行优化，通过运用工业化集成屏幕，使用触摸进行操作，使***操作更加便捷，大屏幕增强了图形显示的效果，使人机交互的功能得到增强。
具体的，为了适应不同的数据传输需求，数据传输模块采用了两种方式；
近距离的数据传输采用NRF2401A无线传输模块，该模块能够工作在2.4-2.5GHZ的公共频段，工作晶振为16MHZ，采用3.3V电压供电，分为配置模式，直接发送模式，突发模式，该模块选择的是突发模式，在该模式下无线通信模块可以直接将从单片机获得的8位二进制数据传送给同一频段的接收端，空旷地区实测传输距离可达400米，接收端再将8位数据校验完成后输出，其电路如图5所示；
远距离的数据传输采用华为的GTM900GSM\GPRS通信模块，其能够在接收到MSP430传递的数据后通过2G网络将数据以短信的形式发送到绑定的手机，工作性能稳定。
具体的，数据存储模块采用的是大容量SD卡存储设备，其通过SPI总线与MSP430单片机相连，在数据采集后能够迅速完成数据的存入和读取，同时体积较小，具备极高的兼容性，方便数据的转移，同时扩大了数据的存储空间和存储效果。
进一步的，频率提取模块算法公式如下：
令设备测得的心房激动频率数值为
其中i＝1，2，……
设样本的平均值为m，方差为，则通过方差的计算公式知：
其中i＝1，2，……
其中i＝1，2，……
图6位随机测量的心房激动频率误差图。
本实施例中，设定频率阈值模块算法公式如下：设为第设定t周期时间段产生的频率，其中/>表元素i产生了size大小的频率，设整体共有n个元素，则可用n维向量St描述时间段t的评率，其中分量St[i]表示i在时间段t的总频率量，要从/>得到St，可对每个/>用St[i]＝St[i]+size更新St，时间段q和r上频率变化较大的元素定义如下：
给定φ(φ>0)，如元素i满足
|Sq[i]-Sr[i]|≥φ||Sq-Sr||
则i为较大频率变化量，其中φ||Sq-Sr||为阈值。
本实施例中的针对心房颤动的周长标测法的连续规律分析模块在使用时，通过设定周期模块设定周期范围，通过频率提取模块提取设定周期范围内心电激动频率，通过设定频率阈值模块设定标准的心电激动频率，通过频率对比模块将设定周期范围内的心电激动频率和设定标准的心电激动频率进行对比，通过区域标记模块对超出设定标准的心电激动频率部分进行标记，以示区分。
实施例3
作为本发明的第三种实施例，为了便于对连续规律的心率周长进行分析，本发明设置有周长分析模块，作为一种优选实施例，如图7所示，周长分析模块包括规律导入模块、峰值提取模块、谷值提取模块、周长计算模块、设定周长阈值模块、周长对比模块、颜色区分模块和作图呈像模块，规律导入模块用于将连续规律分析模块得出的规律激动数据进行提取，峰值提取模块用于确定规律激动数据的峰值距离，谷值提取模块用于确定规律激动数据的谷值距离，周长计算模块用于计算一个激动周期的周长，设定周长阈值模块用于设定的周长范围，周长对比模块用于将一个激动周期的周长和设定的周长范围进行对比，作图呈像模块用于对周长数据转化为图形数据，并进行显示，颜色区分模块用于按周长由长到短的顺序标记不同颜色。
本实施例中，峰值提取模块步骤如下：
A、用来保持最近峰值的模拟储存器即电容器，它存储电荷的功能使它充当个电压存储器，V＝Q/C；
B、当一个新的峰值出现时，用来进一步对电容充电的单向电流开关、即二极管；
C、当一个新的峰值出现时，使电容电压能够跟踪输入电压的器件，即电压跟随器；
D、能周期的将v0重新置零的开关，这里是用两个NPN型BJT串联起来作为采样开关和采集电压的电容相并联实现。
峰值提取采集电路如图8所示，由电容C2实现电压存储器的功能U1为实现电容电压跟随输入峰值变化的电压跟随器，对于给电容C2充电的单向开关我们采用了一个场效应管Q3目的是减小反向电流同时增加第一个运放的输出，驱动力U2的作用是对电容电压进行缓冲以防止通过R1和任何外部负载所引起的放电，U2选用具有超低偏执电流的BJT输入运算放大器以减少C2的放电；
峰值检测的工作过程分为两部分即跟踪模式和保持模式。在跟踪模式期间D2、Q3二极管对相当于一个单向开关当一个新的峰值到达时OA1的输出V1为正D1截止D2导通U1利用反馈通路D2-Q3-U2-R1使输入端之间保持虚短路。由于没有电流流过R1，Vo会跟踪ViU1流出的电流经过D2对CH充电，在经历了峰值以后进入保持模式Vi开始下降这也使U1的输出开始下降，此时D2截止D1导通这就给U1提供了另一条反馈通路在保持模式期间R2将Q3极拉起使它与阴极具有相同的电位这样就消除了Q3的泄露，只用D来保持反相偏置。
具体的，谷值提取模块原理和峰值提取模块相似，只需将将峰值改为谷值即可。
值得说明的是，周长计算模块公式如下：
设定周长为κ，峰值为距离α，谷值距离为β
则κ＝α-β
本实施例中的针对心房颤动的周长标测法的周长分析模块在使用时，通过规律导入模块将连续规律分析模块得出的规律激动数据进行提取，通过峰值提取模块确定规律激动数据的峰值距离，通过谷值提取模块确定规律激动数据的谷值距离，通过周长计算模块计算一个激动周期的周长，通过设定周长阈值模块设定的周长范围，通过周长对比模块将一个激动周期的周长和设定的周长范围进行对比，通过作图呈像模块对周长数据转化为图形数据，并进行显示，通过颜色区分模块按周长由长到短的顺序标记不同颜色。
实施例4
作为本发明的第四种实施例，为了便于对时而规律，时而不规律的心率进行分析，本发明设置有间断规律分析模块，作为一种优选实施例，如图10所示，间断规律分析模块包括心电信号获取模块、噪声去除模块、波峰定位模块、易搏剔除模块、R-R间期确定模块、HRV信号获取模块、时域分析模块和频域分析模块，心电信号获取模块用于接收心电信号数据，噪声去除模块消除或抑制干扰源，提高心电信号的信噪比，波峰定位模块用于寻找一个采样点，其电压值既大于前一个采样点的值也大于后一个采样点的值，易搏剔除模块检查R波中的异常点，去掉异搏，R-R间期确定模块采用后一个峰值的采样时间减去前一个峰值的采样时间得到RR间期的值，HRV信号获取模块用于将信号以RR值为纵坐标，R-Ri值为横坐标，得到HRV的图像，时域分析模块用于时域检测指标分析，频域分析模块用于通过频谱分析的角度来分析心率变化的规律。
本实施例中，心电信号获取模块如图12所示，它是由特征波及其特征间期组成，每个心动周期包含一个A波，一个QRS波群和一个T波，有时还会出现一个小的U波，特征波及特征间期的含义如下：
P波：由左右心房的除极过程引起；
QRS波：反映左右心室除极产生的电位变化，在P波之后出现，为心电信号中最高大和最快速的波形，典型的QRS波群包括三个相连的波，第一个向下的波为Q波，紧接着为高而尖峭的向上的R波，最后是一个向下的S波。在体表不同位置(使用不同导联记录)时，三个波不一定都有，大小方向也会不同；
AA间期：相邻A波之间的间距称为AA间期，反映心房率，正常情况下，PP间期与RR间期一致，在Ⅱ度或Ⅱ度以上房室传导阻滞和某些心率失常，两者可不一致。
具体的，典型的心电信号的整个心动周期的频谱估计图如图13所示，可以明显看出心电信号各波的能量主要集中在低频区域，且随着频率的增高，相应的能量逐渐降低。心电信号的整体频谱范围在0.05Hz-100Hz，但能量主要集中在0.5-45Hz，能量的最高点在8-15Hz附近；QRS波群的频谱带宽为3-40Hz，积聚了将近99％的能量，波峰能量集中在6-18Hz附近,P波的频谱带宽为0-18Hz，波峰能量集中在5-12Hz；T波的频谱带宽为0-8Hz，波峰能量集中在0-8Hz区间。
本实施例中，噪声去除模块一般要从硬件电路优化设计和软件数字滤波器的设计两个方面考虑。根据心电信号的频谱分布特点，在硬件方面来看，消除基线漂移的干扰应考虑分别设计下限频率为0.5Hz的高通滤波器；消除肌电等高频干扰应考虑设计上限频率为100Hz的低通滤波器，同时还应考虑设计60Hz的陷波器来滤除工频干扰，从软件方面来看，采用的是具有线性相位的数字滤波方法，
本实施例中，时域分析模块如图11所示，包括NNVGR分析、SDNN分析、RMSSD分析、SDSD分析和pNN50分析。
具体的，NNVGR分析为全部正常窦性心博间期(NN)的平均值，单位为ms，公式为
具体的，SDNN分析为标准差，即全部NN间期的标准差，单位为ms，公式为
具体的，RNSSD分析为全程相邻NN间期之差的均方根值，单位为ms，公式为
具体的，SDSD分析为全程相邻NN间期长度之差的标准差，单位为ms，公式为
其中RRi＇＝RRi-RRi+1，
其中，其中NNVGR用于评估心率总体变化水平,；SDNN用于评估心率总体变化的大小，即交感及迷走神经张力大小,；SDANN用于评估心率变化中的长期慢变化成分，即交感神经张力大小。RMSSD及pNN50反映心率快变化成分的大小，即副交感神经张力的敏感指标。
本实施例中的针对心房颤动的周长标测法的间断规律分析模块在使用时，通过心电信号获取模块接收心电信号数据，通过噪声去除模块消除或抑制干扰源，提高心电信号的信噪比，波峰定位模块用于寻找一个采样点，其电压值既大于前一个采样点的值也大于后一个采样点的值，通过易搏剔除模块检查R波中的异常点，去掉异搏，通过R-R间期确定模块采用后一个峰值的采样时间减去前一个峰值的采样时间得到RR间期的值，通过HRV信号获取模块将信号以RR值为纵坐标，R-Ri值为横坐标，得到HRV的图像，通过时域分析模块用于时域检测指标分析，通过频域分析模块通过频谱分析的角度来分析心率变化的规律。
实施例5
作为本发明的第五种实施例，本发明人员通过对A波的分析进而对心电激动周长规律进行判断，具体如下，导管每检测到一个A波后，计算AA间期，并跟上一AA间期比对，在允许的范围内(人为设定周长波动范围，周长波动模块)则计数，当该部位出现连续三个(可认为设定，如3、4或5等，规律周长模块)相等的AA间期则认定为规律的，小于三个的认定为不规律的，具体步骤如下：
S1、导管定位：带有磁体的导管进入磁场后，磁场处理器通过感应磁体的位置对导管进行定位；
S2、影像化建模：患者平躺在躺板上，并使得胸腔对准定位板，将当带有磁体的导管在心腔内移动，计算机计算导管采集的位置和电位信息，在计算机上显示心腔模型，并快速构建电解剖图、激动传导图、电压图、阻抗图和碎裂点位图等；
S3、心电分析***：心电分析***接收步骤S2构建的心电、解剖数据，并对心电、解剖数据进行全面分析；
S4、规律分析模块：导管连续采集两个A波后，计算AA间期(即周长)，采集下一个A波后计算AA间期，判断该AA间期是否与上一AA间期是否相等(可有波动，90-100％上一周长值，可设定具体数值，如设定为93％、95％或98％等，命名为周长波动范围)；如果连续3个或以上(具体几个AA间期可人为设置，3-100，命名为规律周长数目)AA间期相等，可判断为规律，否则判断为不规律，将不规律区域标记一种颜色；周长波动越小、连续相等的AA间期数目越高，越规律。
S5、周长分析模块：周长分析模块接收规律分析模块得出的规律数据，并对规律数据进行分析，区别周长较长的部分和周长较短的部分，并按周长由长到短的顺序标记不同颜色；
S6、结论判断：有规律的且周长较短的电激动频率为主动激动，有规律的且周长较长的电激动频率为被动激动，无规律的电激动频率为被动激动或无关通道。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (2)
1.一种针对心房颤动的周长标测法，其特征在于包括对连续规律的心率进行分析的连续规律分析模块，心电分析***包括连续规律分析模块、周长分析模块和间断规律分析模块，连续规律分析模块包括设定周期模块、频率提取模块、设定频率阈值模块、频率对比模块和区域标记模块，设定周期模块用于设定周期范围，频率提取模块用于提取设定周期范围内心电激动频率，设定频率阈值模块用于设定标准的心电激动频率，频率对比模块用于将设定周期范围内的心电激动频率和设定标准的心电激动频率进行对比，区域标记模块用于对超出设定标准的心电激动频率部分进行标记，以示区分；
心电分析***还包括有数据处理模块、人机交互模块、数据传输模块、数据存储模块；
数据处理模块选择的是德州仪器生产的MSP430单片机，其工作速度快，片内存储空间大，同时具备64个通用IO口，具备优良的数据处理和控制性能，将心腔三维电解剖标测***采集到的数据进行处理后再传输给下一级硬件部分；
人机交互模块采用的了10.1英寸的TFT触摸彩屏，同时对控制部分进行优化，通过运用工业化集成屏幕，使用触摸进行操作，使***操作更加便捷，大屏幕增强了图形显示的效果，使人机交互的功能得到增强；
为了适应不同的数据传输需求，数据传输模块采用了两种方式；
近距离的数据传输采用NRF2401A无线传输模块，该模块能够工作在2.4-2.5GHZ的公共频段，工作晶振为16MHZ，采用3.3V电压供电，分为配置模式，直接发送模式，突发模式，该模块选择的是突发模式，在该模式下无线通信模块可以直接将从单片机获得的8位二进制数据传送给同一频段的接收端，空旷地区实测传输距离可达400米，接收端再将8位数据校验完成后输出；
远距离的数据传输采用华为的GTM900GSM\GPRS通信模块，其能够在接收到MSP430传递的数据后通过2G网络将数据以短信的形式发送到绑定的手机；
具体的，数据存储模块采用的是大容量SD卡存储设备，其通过SPI总线与MSP430单片机相连，在数据采集后能够迅速完成数据的存入和读取，同时体积较小，具备极高的兼容性，方便数据的转移，同时扩大了数据的存储空间和存储效果；
进一步的，频率提取模块算法公式如下：
令设备测得的心率数值为
其中i＝1，2，......
设样本的平均值为m，方差为σ2，则通过方差的计算公式知：
其中i＝1，2，......
其中i＝1，2，......
设定频率阈值模块算法公式如下：设为第设定t周期时间段产生的频率，其中/>表元素i产生了size大小的频率，设整体共有n个元素，则可用n维向量St描述时间段t的频率，其中分量St[i]表示i在时间段t的总频率量，要从/> 得到St，可对每个/>用St[i]＝St[i]+size更新St，时间段q和r上频率变化较大的元素定义如下：
给定φ(φ>0)，如元素i满足
|Sq[i]-Sr[i]|≥φ||Sq-Sr||
则i为较大频率变化量，其中φ||Sq-Sr||为阈值；
在使用时，通过设定周期模块设定周期范围，通过频率提取模块提取设定周期范围内心电激动频率，通过设定频率阈值模块设定标准的心电激动频率，通过频率对比模块将设定周期范围内的心电激动频率和设定标准的心电激动频率进行对比，通过区域标记模块对超出设定标准的心电激动频率部分进行标记，以示区分。
2.根据权利要求1所述的针对心房颤动的周长标测法，其特征在于还包括时域分析模块，其包括NNVGR分析、SDNN分析、RMSSD分析、SDSD分析和pNN50分析；
NNVGR分析为全部正常窦性心博间期(NN)的平均值，单位为ms，公式为
具体的，SDNN分析为标准差，即全部NN间期的标准差，单位为ms，公式为
具体的，RNSSD分析为全程相邻NN间期之差的均方根值，单位为ms，公式为
具体的，SDSD分析为全程相邻NN间期长度之差的标准差，单位为ms，公式为
其中RR＇i＝RRi-RRi+1，
其中，其中NNVGR用于评估心率总体变化水平,；SDNN用于评估心率总体变化的大小，即交感及迷走神经张力大小,；SDANN用于评估心率变化中的长期慢变化成分，即交感神经张力大小；RMSSD及pNN50反映心率快变化成分的大小，即副交感神经张力的敏感指标；
在使用时，通过心电信号获取模块接收心电信号数据，通过噪声去除模块消除或抑制干扰源，提高心电信号的信噪比，波峰定位模块用于寻找一个采样点，其电压值既大于前一个采样点的值也大于后一个采样点的值，通过易搏剔除模块检查R波中的异常点，去掉异搏，通过R-R间期确定模块采用后一个峰值的采样时间减去前一个峰值的采样时间得到RR间期的值，通过HRV信号获取模块将信号以RR值为纵坐标，R-Ri值为横坐标，得到HRV的图像，通过时域分析模块用于时域检测指标分析，通过频域分析模块通过频谱分析的角度来分析心率变化的规律。
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