[发明专利]基于心音的心率计算方法

说明书

本发明涉及医疗健康技术领域，尤其涉及一种基于心音的心率计算方法。所述计算方法包括：获取实时心音信号，并对所述心音信号的波形进行处理以形成可计算特征波形；检测相邻两个波峰之间时间间隔T，计算瞬时心率值；依次按照每连续五个节拍计算出瞬时心率值的算术平均值；对算术平均值采用系统估计方法获得相应的估计值；对计算值和估计值进行防误判处理。本发明提出的计算方法，在检测心率准确性的前提下，计算量小，复杂度低且实时性好，适合基于嵌入式芯片中进行计算，从而能够降低企业产品研发成本；在数据处理上运用卡尔曼估计方程，使得最终结果能够不受信噪比以及人为和环境干扰的影响，同时能够得到稳定、可靠的心率结果。

技术领域

本发明涉及医疗健康技术领域，尤其涉及一种基于心音的心率计算方法。

背景技术

心率是指正常人安静状态下每分钟心跳的次数，一般为60～100次/分，是一项反应人身体健康状况的重要生理指标，心音是在心动周期中由于心肌收缩舒张、瓣膜启闭及血流冲击心室壁、大动脉壁等引起的机械振动所产生的声音。

一个心动周期可产生4个心音：即第一(S₁)、第二(S₂)、第三(S₃)、第四(S₄)心音。通常用听诊的方法只能听到第一和第二心音。一个心动周期是指两个连续S₁间的间隔，心率的计算则基于对心动周期的定位。

通常情况下，S₁、S₂所在位置幅值最大，但由于个体差异，部分心音信号可能出现S₂消失的情况，加之采集过程中引入的噪音幅值通常与心音信号相差无几，使得心音信号形态多变、判别复杂，现有技术存在难以快速、稳定、准确地得到心率。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提出了一种基于心音的心率计算方法。

为了实现上述目的，本发明提供的技术方案如下：一种基于心音的心率计算方法，所述计算方法包括：

获取实时心音信号，并对所述心音信号的波形进行处理以形成可计算特征波形；

检测相邻两个波峰之间时间间隔T，计算瞬时心率值F＝60/T；

以可计算特征波形中每一波形的波峰为一个节拍，依次按照每连续五个节拍计算出瞬时心率值的算术平均值，并作为计算值A_t；

对计算值A_t采用系统估计方法获得相应的估计值B_t；

对所述计算值和估计值进行防误判处理；

获得并输出实时心率值R_t。

作为本发明的进一步改进，所述“对所述计算值和估计值进行防误判处理”具体包括：以后一所述计算值A_t+1与前一所述计算值A_t进行比较，若a×A_t≤A_t+1≤b×A_t，则R_t+1＝A_t+1，若A_t+1＜a×A_t或者A_t+1＞b×A_t，则将所述估计值作为实时心率值，即R_t+1＝B_t+1。

作为本发明的进一步改进，所述0＜a＜1，1＜b＜2。

作为本发明的进一步改进，所述系统估计方法采用卡尔曼估计方程。

作为本发明的进一步改进，所述“对所述心音信号的波形进行处理以形成可计算波形”步骤具体包括：

将所述心音信号的波形数据降低比特位数形成波形W₁以方便计算；