Способ анализа квазипериодических физиологических сигналов
Изобретение относится к медицинской технике и предназначено для анализа квазипериодических физиологических процессов в системах контроля физиологического состояния человека . Целью изобретения является повышение надежности выделения информативных признаков сигнала путем исключения зашумленного участка сигнала, Сигнал пре образуют из аналоговой формы в дискретную, сжимают его, определяют текущее значение коэффициента сжатия, выделяют информативные признаки сиглала. Цель достигается з.а счет того, что текущее значение величины коэффициента сжатия за время , кратное периоду следования сигнала , сравнивают с установленным значением коэффициента сжатия и исключают из дальнейшей обработки участки сигнала, для которых величина, коэф.- фициента сжатия ниже установленного значения 1 табл., 1 ил. (Л ю со
„.Я0„„12
151» 4 А 61 В 5/00
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1 Г / ." и э га < y, l3
Ф Ф
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
„Ф -.- РЕСПУБЛИК г..
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3770798/28-14 (22) 11.07.84 (46) 23.02.87. Бюл. Ф 7 (71) Особое конструкторское бюро биологической и медицинской кибернетики (72) А.И. Ионахова (53) 615.47(088.8) (54) СПОСОБ АНАЛИЗА КВАЗИПЕРИОДИЧЕСКИХ ФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ (57) Изобретение относится к медицинской технике и предназначено для анализа квазипериодических физиологических процессов в системах контроля физиологического состояния человека. Целью изобретения является повы"1 шение надежности вьщеления информативных признаков сигнала путем исключения зашумленного участка сигнала, Сигнал преобразуют из аналоговой фор- мы в дискретную, сжимают его, определяют текущее значение коэффициента сжатия, выделяют информативные признаки сигнала. Цель достигается за счет того, что текущее значение величины коэффициента сжатия за время, кратное периоду следования сигнала, сравнивают с установленным значением коэффициента сжатия и исключают из дальнейшей обработки участки сигнала, для которых величина коэф.— фициента сжатия ниже установленного значения 1 табл., 1 ил.
1 129
Изобретение относится к медицинс-. кой технике и может быть использо— вано при анализе физиологических сигналов в системах оценки и контроля физиологического состояния человека.
Цель изобретения — повышение надежности выделения информативных признаков сигнала.
На чертеже приведены графики электрокардиосигналов, включающие незашумленный (а) и зашумленный (б) участки.
Способ осуществляется следующим образом.
Аналоговый кьазипериодический физиологический сигнал, например электрокардиосигнал (ЭКС), преобразуют в дискретный, например с равномерным шагом дискретизации, сжимают его, например, с помощью линейной интерполяции, определяют теку. щее значение коэффициента сжатия (К,„)
sa время, кратное периоду следования сигнала, например за 2-3 периода. Затем сравнивают его с установленной величиной коэффициента сжатия, являющейся пороговой для данного физиологического сигнала.
Величина порогового значения К, при постоянной допустимой погрешности аппроксимации (определяемой, исходя из известного уровня шума в канале съема, усиления и преобразования физиологического сигнала) для таких физиологических сигналов, как
ЭКС, сфигмограмма и реограмма, поступающих на,фоне миографических помех, определена равной 3. При К, (3 резко снижается надежность обнаружения элементов сигнала. Поэтому для повышения надежности обнаружения элементов сигнала и выделения информативных признаков, исключают из дальнейшей обработки те участки сигнала, для, которых определяемая величина Ке ниже установленного значения.
Повышение надежности выделения информативных признаков квазипериодических физиологических сигналов
1120 2
50 достигается оценкой качества сигнала путем анализа величины коэффициента сжатия сигнала, что позволяет отбраковывать некачественные фрагменты сигнала.
Рассмотрим пример анализа сигнала при использовании предлагаемого способа обработки физиологических сигналов на примере обработки реализации ЭКС, включающей незашумленный и зашумленный участки.
Обработка включала сжатие информации с помощью линейной аппроксимации, оценку К, по пятисекундным участкам реализации, обнаружение
QRS-комплекса ЭКС и измерение
RR-интервалов (таблица).
Как следует из примера, обработка некачественного участка 2 (К, — 1,4 < 3) не дала ни одного правильного обнаружения QRS-комплекса, в результате чего погрешность измерения среднего значения RR-.èûòåðâàлов по всей реализации оказалась недопустимо низкой (727) . При отбраковке некачественного фрагмента получена погрешность измерения среднего значения RR-интервалов iX, что свидетельствует о повышении надежности выделения информативных признаков сигнала.
Формула изобретения
Способ анализа квазипериодических физиологических сигналов, основанный на преобразовании сигнала из аналоговой формы в дискретную, сжатии его, определении текущего значения коэффициента сжатия и выделении информативных признаков сигнала, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности выделения информативных признаков, сигнала, текущее значение величины коэффициента сжатия за время, кратное периоду следования сигнала, сравнивают с установленным значением коэффициента сжатия и исключают из дальнейшей обработки участки сигнала, для которых величина коэффициента сжатия ниже установленного значения.
1291120
RR, c
3 КК ОтносительАбсолютна
К ж
Массив RR. c
Участок анализа ная погрешность измерения,RR, 7 погрешность ERR измерения RR
0,950; 0,950, 0,950, 0,910
1,О
0,94+ 0,01
-0,04
9,5
88,4
0,11+ 0,84
+О, 08
1,4
8,5 0,950; 0,950; 0,950;
0,950
0,95+ 0,00 0,00
0,0
PP.=-О,95 с. Обработка всей реализации ЭКС:
RR=0, 26тО, 32; ЛRP. 0,68, 8 RR=72X.
Обработка реализации ЭКС с отбраковкой участка 2: RR=0,9440,04; ьИ=0,01, 6RR=1X.
Примечание:
0,035;
О, 040;
0,080;
0,275;
0,135;
0,085;
0,025;
0,065;
0,075,"
0,275, О, 120;
0,045;
0,080;
О, 140;
0,115;
0,065;
0 090;
0 035;
О, 175;
О, 145;
0,080;
0,045;
О, 115;
О, 100;
0,300;
0,025;
О, 100;
0,015;
0,025;
0,115;
0,060, 0,050;
О, 165;
О, 140;
О, 065;
0,085;
0,090;
0,050;
О, 130;
0,300;
0,210;
0,200;
0,090;
0,080;
0,280
Составитель А.Фальцман
Техред Я.Ходанич Корректор,М.Пожо
Редактор Н.Бобкова
Заказ 61/5
Тираж 594 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4
