[发明专利]基于核函数分类算法的心电电极错误放置自动检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种生物信号处理方法，属于信息科学与工程领域。

背景技术

心脏病是夺去人类生命的主要疾病，人体心电图作为心脏电活动在体表的综合表现，蕴涵着丰富的反应心脏节律及其电传导的生理和病理信息。然而由于病态心电图种类繁多、变异极大，要对其做出准确判断需要具有丰富的专业领域知识和临床经验。目前市场上的便携式心电仪采用2或3导联，不可能反映心脏电活动的全貌，对急性心肌梗塞、房室肥大、束支阻滞等心电图的改变不能准确定位，对心肌缺血诊断的阳性率也较低。心电仪采用12导联就可以拾取心脏电活动的全貌，不仅能从额面，也能从横面观察心脏电信息活动，已得到国际上的认可而在世界各国通用。更为重要的是经过60多年的时间活动，12导联体系已积累了丰富的临床资料。其所制定的测量方法、分析技术和标准，已被人们认为是“常规”的准绳，成为心电图学宝贵财富。其余120余种导联，尚无法与12导联体系媲美。但是，由于12导联需要在人体体表布放10个电极，分别是左手(LA)、右手(RA)、左足(LF)和右足（RF）和六个胸导联(V₁—V₆)，在医疗实践中医护人员很容易把电极位置错误放置，从而导致检测结果不准确。各个电极放置的位置对后期心电信号的拾取和正确解读至关重要，如何简便精准地检测手、足心电电极的错误位置布放，从而甄别心脏疾病与位置错放导致的异常波形、提高心电图解读的正确率，在本领域一直是个难题。

发明内容

为了解决上述问题，在不需采用额外辅助情况下实现设备智能检测手、足电极的错误位置布放，本发明提供了一种基于核函数分类算法的心电电极错误放置自动检测方法：

本发明硬件上与普通12导联心电仪一致，采用常规12导联心电波形截取的波形特征量做判断，该波形特征量包括：

（1）P波电轴，单位为弧度，若没有P波则以零值计算，以变量x₁表示；

（2）I导联P波有效幅值，其中P、T波净幅值为最大正波峰幅值减去最大负波峰幅值的绝对值，单位为毫伏，若没有P波则以零值计算，以变量x₂表示；

（3）V6导联P波有效幅值，单位为毫伏，若没有P波则以零值计算，以变量x₃表示；

（4）QRS电轴，单位为弧度，以变量x₄表示；

（5）I导联QRS波群面积，即QRS波群与基线间的面积，单位为毫秒毫米，以变量x₅表示；

（6）V6导联QRS波群面积，单位为毫秒毫米，以变量x₆表示；

（7）I导联QRS波群特征点群幅值（相对于基线数值可以是正值也可以是负值），单位为毫伏，QRS特征点1、2、3分别以变量x₇、x₈、x₉表示，若所述幅值与基线幅值没有明显差值则以零值计算；

（8）I导联T波有效幅值，单位为毫伏，以变量x₁₀表示；

（9）V6导联T波有效幅值，单位为毫伏，以变量x₁₁表示；

（10）胸导联V₁至V₆的R波幅度递增平均值，即以变量x₁₂表示,其中AmpR_i是胸导联Vi的R波幅度；

本发明中使用优质心电信号波形作为参考信号，这里优质心电信号指波形经过严格筛选、波形曲线清晰、各种伪差包括肌电干扰、呼吸干扰、工频干扰等等均被去除，难以清除干扰的的信号不予考虑。参考信号分为7个类别：

类别1，正常人心电波形，仅左右手交叉错误布放；

类别2：正常人心电波形，左手与左足、右手与右足交叉错误布放（同侧）；

类别3：正常人心电波形，仅左手与左足交叉错误布放；

类别4：正常人心电波形，仅右手与左足交叉错误布放；

类别5：正常人心电波形，仅左手与右足交叉错误布放；

类别6：正常人心电波形，仅右手与右足交叉错误布放；

类别7：右位心心电波形，4个手、足电极均正确布放。