[发明专利]基于生理信号间期序列的心脏功能无创检测装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种心脏功能的无创检测装置，属于心血管系统功能状态检测技术领域。

背景技术

心血管系统疾病已成为全球范围内危及人类生命和健康的“头号杀手”，其致残、致死率均居首位。目前，我国每年死于心血管疾病的人数高达300万人以上，约占因疾病导致死亡人数的45％，而用于心血管疾病的医疗费高达1300亿元，造成巨大的经济损失和社会负担。有资料显示，心脏病的发病年龄呈年轻化趋势，特别值得重视的是，中青年已经成为心脏病猝死的高危人群。

要改善心血管系统疾病流行的这种现状，就必须由消极治疗转向积极防御，及早发现并加以干预。目前医院开展的无创心功能检查项目主要有心尖搏动图、颈动静脉波动图、心阻抗图、超声心动图和放射性核素法等。但这些方法对操作者要求高，实施麻烦，检查费用高，因此难以普及。

心脏的节律受自主神经系统调控，正常的心脏节律体现着心脏自主神经的动态平衡，而自主神经系统的失衡也会在心脏节律中有所体现。研究表明，在心血管疾病早期即存在自主神经系统的失衡。因此可以通过观察心脏节律的改变对心脏功能进行评估。心率变异性可以定量描述这种心脏节律的变化。心率变异性的分析方法有很多种，主要分为时域、频域和非线性分析方法三类，其中应用较广泛的是散点图法，但由于该方法主要靠医生肉眼观察，分析结果特异性低，并不能进行准确诊断，在临床应用中受到一定限制。

发明内容

本发明针对现有无创心脏功能检查技术的不足，提供一种基于生理信号间期序列的心脏功能无创检测装置，该检测装置通过计算受测者生理信号间期序列五分类直方图的生理信号间期分布密度(ρ_i，i＝1，2，…5)，根据这5个指标并结合受测者的年龄、身高、体重等因素对受测者的心脏功能做出评价。

本发明的基于生理信号间期序列的心脏功能无创检测装置，采用以下技术解决方案：

该检测装置包括传感器模块、生理信号检测模块、模拟-数字转换模块和心脏功能无创检测模块；传感器模块、生理信号检测模块、模拟-数字转换模块和心脏功能无创检测模块依次连接在一起；传感器模块用于对受测者的生理信号进行采集，并将采集到的生理信号输入生理信号检测模块；生理信号检测模块包括滤波电路模块、去噪电路模块和放大电路模块，用于对采集的生理信号进行滤波、去噪和放大，并将处理后的生理信号输入模拟-数字转换模块；模拟-数字转换模块用于对生理信号进行模拟-数字转换；心脏功能无创检测模块包括生理信号特征点提取模块、预处理模块、五分类直方图及指标计算模块和心脏功能评价模块，用于接受来自模拟-数字转换模块的数字信号，并完成以下操作：

(1)提取生理信号的特征点，并构造生理信号间期序列，生理信号是指人体在生理过程中所发出的各种电的或者非电的信号；例如心电信号、心音信号、桡动脉及颈动脉脉搏信号等；

(2)对所获得的生理信号间期序列进行预处理；

(3)利用预处理后的生理信号间期序列构造五分类直方图；

(4)计算五分类直方图的指标生理信号间期分布密度ρ_i，i＝1，2，…5；

(5)依据指标生理信号间期分布密度并结合受测者的年龄、身高和体重对受测者的心脏功能做出评价。

上述基于生理信号间期序列的心脏功能无创检测装置还包括均与心脏功能无创检测模块连接的开关机控制模块、指示灯模块和打印显示模块；开关机控制模块包括启动开关和紧急关闭开关，实现整个检测装置的启动和紧急关闭；指示灯模块包括电极片或传感器脱落指示灯、准备就绪指示灯、正在采集信号指示灯和采集结束指示灯，用于指示整个检测装置的各种运行状态；打印显示模块包括打印模块和显示模块，实现对检测结果的显示和打印功能。

所述生理信号间期包括由单一生理信号得到的生理信号间期(例如，由心电信号得到的R-R间期，由心音信号得到的S1-S1间期，由脉搏信号得到的P-P间期、U-U间期等)以及由两个或两个以上生理信号联合得到的生理信号间期(例如，由心电信号和心音信号联合得到的电机械延迟时间Q-S1间期，由心电信号和脉搏信号或者心音信号和脉搏信号得到的脉搏波传播时间PTT间期等)。

下面给出上述基于生理信号间期序列的心脏功能无创检测装置的具体检测过程。