[发明专利]心电正/异常大数据处理方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及模式识别、大数据分析、医学信号处理领域，具体是一种心电正/异常大数据处理方法及装置。

背景技术

心电图是临床常用的一项检查，通过记录心脏每一周期电活动的情况，可以帮助诊断心律失常、心急缺血、心肌梗塞、房室肥大、传导阻滞、早搏等异常，还可用于判断电解质及药物对心脏的影响等。

目前，心电筛查的普及，很大程度上受限于能够读懂心电图的心内科医生数量。于是许多研究机构致力于心电自动诊断系统的研发。国内外针对计算机实现心电自动分类，采用了很多种研究方法，如人工神经网络、模糊聚类、逻辑判别树、模板匹配……，对心电分类时，有的根据不同的疾病将异常心电分为多个种类；有的针对某种特定异常(如室性早搏)对其进行分类。尚未有一种较成熟的方法，通过识别出心电图异常与否来支持心电筛查。

发明内容

本发明的目的是提供一种心电正/异常大数据处理方法及装置，使得能够通过计算机对未诊断的心电图(待分类心电数据)进行可靠地归类筛查，避免假阴性(异常心电判断为正常心电)，从而使医生只需要对判断为异常的进行再诊断，减少医生的工作量。

本发明的具体技术方案为：

一种心电正/异常大数据处理方法，该处理方法包括正常心电数据库，该数据库存储有尽可能多的正常心电数据，每条正常心电数据包括指标数据和按心拍对心电数据分段获得的若干拍波形数据；该处理方法包括以下步骤：

S1、按心拍将待分类心电数据分割，然后分别对长度和幅度做归一化处理，形成若干拍波形数据；

S2、提取所述待分类心电数据的指标数据；

S3、根据所述数据库存储的指标数据确定置信区间，以及将提取到的待分类心电数据的指标数据与所述置信区间比较，输出比较结果；以及

S4、计算从待分类心电数据分割到的若干拍波形数据与所述数据库存储的心电数据中相应心拍的波形数据的相似度，与相似度阈值比较输出比较结果；

所述指标数据包括QRS波段长度、PR间期、QT间期和RR间期中的至少一种。

在上述的心电正/异常大数据处理方法中，优选地，所述正常心电数据库中，每条心电数据对应每个心拍包括多段波形数据，所述多段波形数据长度相等，绝大部分重叠，所述多段波形数据的中心位置分别位于波形峰值处及该波形峰值的前后相互之间仅相差若干数据点；所述步骤S4包括以下步骤：

S41、将从所述待分类心电数据分割到的一拍波形数据分别与所述数据库存储的一条心电数据中相应心拍的所述多段波形数据计算，获得相对于所述多段波形数据的多个相似度；

S42、从获得的相对于所述多段波形数据的多个相似度中选取最小值，作为从所述待分类心电数据分割到的所述一拍波形数据与所述数据库存储的所述一条心电数据中相应心拍的波形数据的相似度；

S43、循环执行所述步骤S41和S42，计算从所述待分类心电数据分割到的所述一拍波形数据与所述数据库存储的其它心电数据中相应心拍的波形数据的相似度；以及

S44、循环执行所述步骤S41、S42、S43，获取从所述待分类心电数据分割到的其它拍波形数据与所述数据库存储的心电数据中相应心拍的波形数据的相似度。

在上述的心电正/异常大数据处理方法中，优选地，该处理方法还包括在分段和指标提取前将待分类心电数据进行预处理的步骤。

在上述的心电正/异常大数据处理方法中，优选地，所述步骤S4输出的比较结果包括：正常心电数据或异常心电数据，当输出的比较结果为异常心电数据时，输出的比较结果还包括存在异常的周期，所述存在异常的周期是指在所述待分类心电数据的若干拍波形数据中，与所述数据库存储的各条心电数据中相应心拍的波形数据的相似度均大于所述相似度阈值的波形数据对应的心拍周期。

在上述的心电正/异常大数据处理方法中，优选地，所述步骤S4中，相似度计算包括：将待比较的两段波形数据的对应点一一求差值；以及对各差值取绝对值后求和值，将该和值作为该两段波形数据的相似度。

一种心电正/异常大数据处理装置，该处理装置包括：

正常心电数据库，该数据库存储有尽可能多的正常心电数据，每条正常心电数据包括指标数据和按心拍对心电数据分段获得的若干拍波形数据；

分段模块，用于按心拍将待分类心电数据分割，然后分别对长度和幅度做归一化处理，形成若干拍波形数据；

指标提取模块，用于提取所述待分类心电数据的指标数据；