心電信號壓縮傳輸方法及其心電監護系統的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及屯、電信號的處理方法，具體的說是一種屯、電信號壓縮傳輸方法及其屯、 電監護系統。
【背景技術】
[0002] 屯、臟病是一種發病率很高且非常常見的屯、臟疾病，有著病情發展緩慢并隱蔽，一 旦發病病情危急的特點，嚴重威脅著人類的健康與生命。一般情況下，造成屯、臟疾病患者巧 死的主要原因是惡性屯、律失常和屯、功能衰竭等；屯、臟病發作時間沒有規律，運類患者在平 時工作或生活中會表現出癥狀，但到醫院做屯、電檢查時癥狀可能消失，因此，無法檢測到異 常屯、電圖，導致醫生不能對病情做出準確的判斷，無法進行病情診斷并且可能耽誤最佳治 療時機。如果能夠及時識別日常生活中的屯、率失常等屯、臟病癥狀，采取有效的預防及治療 措施，能夠很大程度上提高挽救患者生命的成功率。
[0003] 多年W來，由于屯、電信號自動分析技術的廣泛應用，給眾多屯、臟病患者的病理檢 測帶來了巨大便利。然而，現有的屯、電監護系統是將屯、電信號采集，處理單元和發射裝置融 合于一部便攜設備內，通過設備上的電極接觸胸壁形成回路來采集屯、電信號，然后通過移 動通訊網絡將屯、電信息發送至遠端服務器進行數據處理。該屯、電監護儀解決了移動狀態下 屯、電信號采集和傳輸問題，大大減少了時間、地域的限制。但是，該儀器存在W下缺點：網絡 基礎設備建設的滯后在一定程度上影響了屯、電信號到遠端服務器的傳輸速度，同時給偏遠 地區人們的遠程監護帶來了不便。受制于設備本身的處理能力，需要不斷發送屯、電信號到 后臺服務器進行大數據的處理分析，才能得到較準確詳細的診斷結果，運樣信息冗余量較 大，系統功耗也比較大，不易于連續長時間進行動態監測，同時大的數據傳輸量也給遠端服 務器的信道傳輸及信息處理帶來很大的負擔。
[0004] 屯、電信號采集客戶端的數據預處理及壓縮能夠顯著減小發送數據流量，降低對網 絡的要求，避免網絡信息傳輸不楊帶來的危險預警缺失，同時能夠有效降低客戶端功耗，實 現長期、動態、實時監測。
【發明內容】
[0005] 本發明的目的是提供一種高效的屯、電信號壓縮傳輸方法，W解決現有方法數據流 量大、保真度差等問題。同時，本發明還提供了該屯、電信號壓縮傳輸方法所依托的一種遠程 屯、電監護系統，W便于能夠實時、高效的對病人的身體狀況進行動態監護和分析預警，及時 發現發病征兆。
[0006] 本發明所要提供的屯、電信號壓縮傳輸方法的技術方案如下：
[0007] -種屯、電信號壓縮傳輸方法，該方法是將屯、電信號采集模塊采集到的人體屯、電信 號在數據處理模塊進行初步處理，然后傳輸到數據壓縮編碼模塊進行信號互相關運算；
[000引所述初步處理是:在所述數據處理模塊，將通過屯、電信號采集模塊采集到的人體 屯、電信號先經放大，然后進行除雜降噪；
[0009] 所述信號互相關運算是：
[0010] ①取初步處理后的屯、電信號數據中一個屯、動周期時長的屯、電信號并對其峰值進 行歸一化后記作Si,與其下一個相鄰的峰值歸一化后的屯、電信號Si + i按公式
進行互相關運算，得到該相鄰的兩個屯、電信號的相關系數 Ri2,將相關系數Ru的幅值與判斷闊值進行比較；
[0011] 其中，所述公式：
1貨dt中，Tm為積分時間，Tm=kT，k取值為1 ~200間整數，T為一個屯、動周期時長，單位為秒；T為Si到Sw的渡越時間，單位為秒;d為微 分算子;t為時間變量，單位為秒；
[0012] ②如果步驟①中計算所得扣2<判斷闊值，則將屯、電信號Si存入數據處理模塊緩 存，將Sw~Si+n之間的屯、電信號波形數據發送到遠程服務器，然后獲取屯、電信號Siwl,按步 驟①將Si與Siwi進行互相關運算;如果步驟①中計算所得化2含判斷闊值，則將屯、電信號Sw 存入數據處理模塊緩存，并發送一個正常屯、電信號代碼到遠程服務器，然后按步驟①將屯、 電信號Sw繼續與下一個相鄰的屯、電信號Sw進行互相關運算；
[001引其中，所述n取值為1~30之間的整數，所述判斷闊值取值為0.25~0.45間的任意 一值。
[0014] 本發明所述的屯、電信號壓縮傳輸方法，
[0015] 所述初步處理具體是：
[0016] 在所述數據處理模塊，將通過屯、電信號采集模塊采集到的人體屯、電信號先經放 大，然后采用陷波濾波器去除50化或60化的工頻信號，之后采用低通濾波器去除100化W上 的高頻段噪聲同時為截止頻率提供穩定的通頻帶0.05化~IOOHz;
[0017] 本步驟中，所述截止頻率為-40地。
[001引本發明所要提供的屯、電監護系統的技術方案如下：
[0019] 一種屯、電監護系統，該系統包括屯、電數據采集處理設備、遠程服務器和顯示終端：
[0020] (一)所述屯、電數據采集處理設備包括：
[0021] 屯、電信號采集模塊，與數據處理模塊相接，用于探測并采集屯、電信號；
[0022] 數據處理模塊，與所述屯、電信號采集模塊和數據壓縮編碼模塊相接，用于對屯、電 信號進行放大及除雜降噪的初步處理及緩存屯、電信號；
[0023] 數據壓縮編碼模塊，與所述數據處理模塊和數據傳輸模塊相接，用于對初步處理 的屯、電信號數據利用信號互相關運算進行異常判斷；
[0024] 數據傳輸模塊，與所述數據壓縮編碼模塊、數據實時顯示模塊和遠程雙向通信模 塊相接，用于傳送正常屯、電信號代碼和異常屯、電信號的波形數據至遠程服務器的遠程雙向 通信模塊，W及傳送遠程服務器的遠程雙向通信模塊發送的分析結果至數據實時顯示模 塊；W及
[0025] 數據實時顯示模塊，與所述數據傳輸模塊相接，用于實時顯示分析結果和報警；
[00%](二)所述遠程服務器包括：
[0027]遠程雙向通信模塊，與所述數據傳輸模塊、屯、電信號數據庫、數據分析模塊和顯示 終端連接，用于傳送正常屯、電信號代碼和異常屯、電信號的波形數據至屯、電信號數據庫，W 及傳送分析結果至數據傳輸模塊和顯示終端；
[0028] 屯、電信號數據庫，與所述遠程雙向通信模塊和所述數據分析模塊相接，用于存儲 正常屯、電信號代碼和異常屯、電信號的波形數據，W及存儲數據分析模塊的分析結果；W及
[0029] 數據分析模塊，與所述屯、電信號數據庫和所述遠程雙向通信模塊相接，用于對異 常屯、電信號的波形數據進行判斷分析，得到分析結果；
[0030] (=)所述顯示終端與所述遠程雙向通信模塊相接，用于查看數據分析模塊的分析 結果。
[0031] 本發明創新性的采用數字信號處理忍片運行異常屯、電檢測處理算法，判別時間序 列的屯、電信號與前段正常屯、電信號的互相關性，根據多次連續周期內的屯、電信號進行有效 數據對比。如果發現前后數據無明顯差異，表明屯、電正常，運時終端只發送正常代碼至服務 器，如果檢測到屯、電異常，終端將發送檢測到的第一個異常信號之后一時間段的完整屯、電 信號到遠程服務器進行數據的進一步處理，判斷異常類別，提供發病預警，運在很大程度上 減小無效數據的傳輸，減小數據流量的使用，降低功耗。該算法能夠有效的減小傳輸的大量 冗余數據，在保證監測效果的同時很大程度上減小了和服務器的數據量的交互，運對網絡 速度要求降低，也減小了對網絡的依賴程度，同時也在功耗上有明顯的減小，增加的終端的 待機時間。
【附圖說明】
[0032] 圖1是本發明屯、電監護系統結構框圖。
[0033] 圖2是本發明屯、電監護系統的屯、電數據采集設備硬件結構框圖。
[0034] 圖3是本發明屯、電信號壓縮傳輸算法中采用互相關算法進行異常判斷流程圖。
[0035] 圖1~圖3中：1、屯、電數據采集設備，2、遠程服務器，3、顯示終端，4、電極片，5、數據 處理模塊，6、數據壓縮編碼模塊，7、數據實時顯示模塊，8、數據傳輸模塊。
[0036] 圖4是本發明實施例2中峰值歸一化后的兩個屯、動周期正常屯、電信號Si和Sw。
[0037] 圖5是本發明實施例2中正常屯噸信號Si與Sw的互相關運算結果。
[003引圖6是本發明實施例2中峰值歸一化后的兩個屯、動周期異常屯噸信號Sw和Si+2。
[0039] 圖7是本發明實施例2中異常屯噸信號Sw與Sw的互相關運算結果。
【具體實施方式】
[0040] 實施例1:屯、電監護系統
[0041] 如圖1所示，本發明屯、電監護系統由屯、電數據采集處理設備1、遠程服務器2和顯示 器3構成。
[0042] 屯、電數據采集處理設備(如圖2)由屯、電信號采集模塊（即電極片4)、數據處理模塊 5、數據壓縮編碼模塊6、數據實時顯示模塊7和數據傳輸模塊8構成；
[0043] 電極片4為標準S導聯電極，用于探測并采集屯、電信號；
[0044] 數據處理模塊5包括高精密放大器AD8232和STM32處理器，STM32處理器包括陷波 濾波器、低通濾波器;AD8232的輸入端連電極片，輸出端連陷波濾波器;陷波濾波器的輸入 端連接AD8232,輸出端連接低通濾波器;低通濾波器的輸入端連陷波濾波器，輸出端連數據 壓縮編碼模塊;數據處理模塊5用于對屯、電信號進行放大及除雜降噪的初步處理，并具備緩 存屯、電信號的功能；
[0045] 數據壓縮編碼模塊6由板載DSP忍片構成，其輸入端連接陷波濾波器，輸出