[发明专利]心电生物特征身份识别技术及其应用

说明书

技术领域

依靠个体生物特征来进行身份验证的技术称为生物识别技术，是目前身份识别研究的重要领域之一，常用的生物识别有虹膜、掌指纹、脸相及DNA等技术。本发明涉及一种身份识别技术，特别涉及一种心电生物特征身份识别技术。

背景技术

人类生命过程的每时每刻、每分每秒，心脏都在不停的跳动，这是我们肉眼可以在胸部看见的机械活动，这种机械活动的实质是在心肌电活动的基础上发生的，心肌电活动肉眼看不到，却可以检测到，通过心电图机记录下来，即为心电图。心电图具有特异性，正如我们每个人的长相、手纹不同一样，每个人的心脏电活动在空间各个方向上也是不同的，反映在心电图各个导联上的波形就不一样。心电图的临床应用已有100多年历史，至今仍有广阔应用前景。一份同步12导联心电图包括标准导联：I、II、III，加压单极肢体导联：aVR、aVL、aVF及胸导联：V₁、V₂、V₃、V₄、V₅、V₆。一个人一次正常的心动周期心电图包括P-QRS---T---U波群。

心脏的起搏传导系统由窦房结、房间传导束、房室结、His束、右束支和左束支(后者又分出左前分支和左后分支)、Purkinje纤维组成。正常心电图实际上就是电兴奋沿上述系统传播，引起心房肌和心室肌除极和复极的生物电记录。

典型的正常心电图每个心动周期由一组波形组成：

P波：代表左、右心房的除极过程。

QRS波：代表左、右心室除极的过程。

T波：代表心室复极过程的电位变化。为心室的晚期复极波，其波向与QRS波的主波方向一致，但在V₁导联中可不一致。正常在QRS波主波方向向上的导联中，T波高度应＞R/10，(胸导联＞R/8)。正常形状是圆滑而有个顶端，前后支不对称，即后支回基线较快。

U波：在T波之后与T波方向一致的小波，在V₃导联最明显，儿童心率较快常不易看清楚。一般认为U波代表心室激后电位。亦有认为代表Purkinje纤维细胞复极终末的电位变化(Purkinje细胞动作电位时间较一般心室肌为长)继T波后一个微小的波。正常U波并不是每一个导联中都明显易见，往往在胸导联V₂V₃中较明显，一般不超过T波的一半。

发明内容

根据已有技术，心电图常用于临床医学诊断各种心血管疾病，但目前尚未有利用心电图来识别个人身份。我们提出一种新的身份识别技术，利用心电图波形的唯一性及稳定性原理对个体进行身份识别。心电波形识别有两个突出优点：1心电波形具有唯一性和独特性，至今还找不出两个心电波形完全相同的人，不仅人与入之间不同，就是同一个体的12导联的波形也有明显的差别。2、心电波形有很强的稳定性，从成人起，在无特殊的心脏疾患时，心电波形的总体形态特征不会有明显的变化。

一个人心电图由12个导联的P波、QRS波、T波、U波、S-T段及P-R间期、Q-T间期组成，一个导联由向上、向下、双相、无偏移及不同的时间等30个特征点组成，一个心动周期应由一个导联的30个特征点乘以12个导联，即30×12＝360特征点(详见附图1)，因此每个人心电图具有唯一性和特征性，这些特征对身份识别有重要意义。

随着一个人成长、衰老(除外突发心脏疾患及操作过程中电极安放位置不同等情况)，心电图波形有形态、时限、电压的改变，其中时限、电压会随时发生变化，影响心电图波形特征点的识别，但形态变化较少或基本不变，尤其表现在肢体导联I、II、aVR导联和胸导联V1、V5导联，成年后(18岁)基本不发生变化，据此通过对有关人员存有的心电图前后图形对比，即可快速识别其本人身份。

附图说明

目前身份证、医保卡等各类型卡，其背面图案基本上起一种装饰作用，芯片内容少，信息量少。我们设想设计新型身份证、医保卡等各类卡，正面按原设计图样，背面图案及芯片中存入本人12导联心电图波形(详见附图2)，通过肉眼或机器可将芯片内的心电图放大直读，据此可快速识别其本人身份。(详见附图3、4)

附图1为一个人一个心动周期12导联心电图波形的总特征(360个)。

附图2为一个人一份12导联心电图波形全图。

附图3为身份证背面，机芯片内含心电图信息。(正面为原设计图样)

附图4为医保卡背面，机芯片内含心电图信息。(正面为原设计图样)

具体实施方式

将新研发内有心电图波形的各类卡与现场采集的心电图比对，进行身份识别。适用于：(1)、用于机场、海关、边境及大型聚会、运动会的安全检查；(2)、用于研制新的身份证，作为身份证面部识别的补充；(3)、对毁容、整形、多胞胎或脸形相似者识别身份；(4)、各级警察机关快速识别犯罪嫌疑人身份，并成为最可靠、最有说服力的铁证，可以起到震慑犯罪，保障社会安定的作用；(5)、各类保险公司对投保人身份的识别；(6)、各类医疗保险机构对参加医保人员身份的识别；(7)、对参加慢性病、工伤鉴定者身份识别。