[发明专利]心脏标测信号的频域相关分析方法

摘要

本发明涉及一种心脏标测信号的频域相关分析方法，具体为：运用心脏标测技术得到心电信号；预处理得到包含主导频峰的功率谱；将两路信号的这种功率谱进行相关，得到以频率为自变量的相关系数函数；分析最大相关系数F‑C_max以及取得该最大值处的频率‑最大相关频率F‑f_max。本发明既可以用于时间维度上的应用‑同一位置不同时间段之间信号节律的关联程度；也可以用于空间维度的应用‑同一时间段不同空间位置处信号节律的关联程度。本发明可用于研究心脏不同部位、不同时间段心肌电活动节律之间的关联特征，可用于分析窦性心律信号或心律失常信号，在电生理机制研究和临床医学上均具有一定的应用价值。本方法可推广至所有的电生理节律信号的量化研究。

主权项

1.一种心脏标测信号的频域相关分析方法，其特征在于具体步骤如下：(1)利用心脏标测技术采集心电信号，所述心电信号包括体表标测信号、心内膜标测信号与心外膜标测信号；(2)将步骤（1）采集到的心电信号通过带通滤波器进行带通滤波，控制带通滤波器的通带频率范围为20‑100Hz；(3)对步骤（2）得到的经过带通滤波的心电信号取绝对值；(4)计算步骤（3）得到的心电信号的功率谱密度G(f)，得到频谱波形，所述频谱波形包括直流成分、主导频峰和谐波成分的频率；(5)剔除步骤（4）得到的直流成分，只保留步骤（4）得到的功率谱密度G(f)中频率范围为0.2‑20Hz的部分，得到频率范围为0.2‑20Hz的低频段功率谱密度G'(f)，所述低频段功率谱密度中含有主导频峰和有限个谐波成分的频率；(6)任意选取第i路和第j路两路心电信号，通过步骤（1）至（5）得到第i路、第j路的频率范围为0.2‑20Hz的低频段功率谱密度G_i'(f)和G_j'(f)，计算G_i'(f)和G_j'(f)的互相关，公式如下：其中：ω和f都是频率自变量，FC代表频域互相关，FC_ij(f)表示i路、j路的频率范围为0.2‑20Hz的低频段功率谱密度G_i'(f)和G_j'(f)的频域互相关；(7)通过步骤（6）的互相关计算得到最大相关系数F‑C_max以及最大相关频率F‑f_max，分析和研究步骤（6）中的互相关结果；最大相关系数F‑C_max：反映了两路心电信号预处理后0.2‑20Hz的频谱波形的最大相似程度，在0.2‑20Hz内的频谱波形中，主导频峰DF是最大的峰，若主导频峰<10Hz还会有主导频峰的谐波成分，F‑C_max则正好反映的就是由这两个主导频峰DF主导的波形的最大相似程度，当两路心电信号的节律越相似，F‑C_max则越大，即越接近1；最大相关频率F‑f_max：主要反映了两个主导频峰之间的频率差ΔDF。