心电图的质量判断方法及质量判断系统.pdf

1、(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201510657536.5 (22)申请日 2015.10.13 A61B 5/0402(2006.01) G06F 19/00(2011.01) (71)申请人 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿 生研究所 地址 215123 江苏省苏州市苏州工业园区若 水路 398 号 (72)发明人 李慧慧 董军 (74)专利代理机构 深圳市铭粤知识产权代理有 限公司 44304 代理人 孙伟峰 武岑飞 (54) 发明名称 心电图的质量判断方法及质量判断系统 (57) 摘要 本发明提供了一种心电图的质量判断方法， 其包括 ： 接收构成心电图的十二导联

2、信号 ； 根据 十二导联信号判断心电图是否有效 ； 若心电图有 效， 则根据十二导联信号判断心电图的质量。 本发 明还提供了一种心电图的质量判断系统。当本发 明的心电图的质量判断系统及质量判断方法被应 用于心电图设备时， 可使心电图设备不仅具备导 联信号采集功能还具备导联信号质量评判功能。 进一步地， 本发明的质量判断系统及质量判断方 法由于对质量未达到预定标准的心电图进行了等 级分级处理， 使得质量未达到预定标准的心电图 的重要信息可以得到更好的保留。 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书9页 附图7页 CN 106580

3、307 A 2017.04.26 CN 106580307 A 1/2 页 2 1.一种心电图的质量判断方法， 其特征在于， 包括 ： 接收构成心电图的十二导联信号 ； 根据十二导联信号判断心电图是否有效 ； 若心电图有效， 则根据十二导联信号判断心电图的质量。 2.根据权利要求 1 所述的质量判断方法， 其特征在于， 若心电图无效， 则重新接收构成 心电图的十二导联信号。 3.根据权利要求 1 或 2 所述的质量判断方法， 其特征在于， 还包括 ： 若心电图的质量未达到预定标准， 则根据十二导联信号对质量未达到预定标准的心电 图进行等级分级， 且根据十二导联信号获取质量未达到预定标准的心电图

4、中的质量未达到 预定标准的导联信号 ； 根据分级后的等级对质量未达到预定标准的心电图中的质量未达到预定标准的导联 信号进行不同的处理。 4.根据权利要求 1 所述的质量判断方法， 其特征在于， 根据十二导联信号判断心电图 是否有效的具体方法包括 ： 判断每一导联信号的采样时间是否均不小于一时间阈值 ； 若每一导联信号的采样时间均不小于所述时间阈值， 则判断每一导联信号中是否都不 存在连续预定数量的采样点信号均为零 ； 若每一导联信号中都不存在连续预定数量的采样点信号均为零， 则根据十二导联信号 判断是否存在左右手导联接反 ； 若不存在左右手导联接反， 则心电图有效。 5.根据权利要求 4 所述

5、的质量判断方法， 其特征在于， 若至少一导联信号的采样时间小于所述时间阈值， 和 / 或至少一导联信号中存在连续 预定数量的采样点信号均为零， 和 / 或存在左右手导联接反， 则心电图无效， 并重新接收构 成心电图的十二导联信号。 6.根据权利要求4或5所述的质量判断方法， 其特征在于， 根据十二导联信号判断是否 存在左右手导联接反的具体方法包括 ： 判断十二导联信号中的第一标准肢体导联信号和第一加压肢体导联信号是否都存在 P 波 ； 若所述第一标准肢体导联信号和所述第一加压肢体导联信号中均存在 P 波， 则根据 P 波的最大值与基线之间的夹角判断第一标准肢体导联信号中的 P 波是否倒置， 且

6、根据 P 波 的最大值与基线之间的夹角判断第一加压肢体导联信号中的 P 波是否非倒置， 其中， 所述 基线为 P 波起始点与终止点的连线 ； 若所述第一标准肢体导联信号中的 P 波倒置， 且所述第一加压肢体导联信号中的 P 波 非倒置， 则判断十二导联信号中的第一胸导联信号至第六胸导联信号的 QRS 波的形态是否 是 rS 型 ； 若所述第一胸导联信号至所述第六胸导联信号的QRS波中至少一个不是rS型， 则存在 左右手导联接反 ； 若所述第一标准肢体导联信号中的P波非倒置和/或所述第一加压肢体导联信号中的 P 波倒置和 / 或所述第一胸导联信号至所述第六胸导联信号的 QRS 波都是 rS 型，

7、 则不存在 权 利 要 求 书 CN 106580307 A 2 2/2 页 3 左右手导联接反。 7.根据权利要求 6 所述的质量判断方法， 其特征在于， 若所述第一标准肢体导联信号 和/或所述第一加压肢体导联信号中不存在P波， 则根据十二导联信号判断心电图的质量。 8.根据权利要求 3 所述的质量判断方法， 其特征在于， 根据十二导联信号对质量未达 到预定标准的心电图进行等级分级， 且根据十二导联信号获取质量未达到预定标准的心电 图中的质量未达到预定标准的导联信号的具体方法包括 ： 计算每一导联信号的信噪比 ； 根据十二导联信号的信噪比确定均方差和平均值 ； 根据所述均方差确定心电图的等级

8、， 且根据每一导联信号的信噪比和所述平均值获取 质量未达到预定标准的导联信号 ； 其中， 所述等级至少包括 ： 第一等级、 第二等级和第三等级。 9.根据权利要求 8 所述的质量判断方法， 其特征在于， 根据分级后的等级对质量未达 到预定标准的心电图中的质量未达到预定标准的导联信号进行不同的处理的具体方法包 括 ： 若质量未达到预定标准的心电图的等级被确定为第一等级， 则利用低通滤波方法对质 量未达到预定标准的心电图中的质量未达到预定标准的导联信号进行噪声去除 ； 若质量未达到预定标准的心电图的等级被确定为第二等级， 则利用小波阈值方法对质 量未达到预定标准的心电图中的质量未达到预定标准的导联

9、信号进行噪声去除 ； 若质量未达到预定标准的心电图的等级被确定为第三等级， 则重新接收构成心电图的 十二导联信号。 10.一种心电图的质量判断系统， 其特征在于， 包括 ： 接收模块， 被构造为接收构成心电图的十二导联信号 ； 有无效判断模块， 被构造为根据十二导联信号判断心电图是否有效 ； 质量判断模块， 被构造为在所述有无效判断模块判断心电图有效时， 根据十二导联信 号判断心电图的质量 ； 等级分级模块， 被构造为在所述质量判断模块判断心电图的质量未达到预定标准时， 根据十二导联信号对质量未达到预定标准的心电图进行等级分级且根据十二导联信号获 取质量未达到预定标准的心电图中的质量未达到预定

10、标准的导联信号 ； 处理模块， 被构造为根据质量未达到预定标准的心电图被分级后的等级， 对质量未达 到预定标准的心电图中的质量未达到预定标准的导联信号进行处理。 权 利 要 求 书 CN 106580307 A 3 1/9 页 4 心电图的质量判断方法及质量判断系统 技术领域 0001 本发明属于心电图判断技术领域， 具体地讲， 涉及一种心电图的质量判断方法及 质量判断系统。 背景技术 0002 构成心电图 (Electrocardiogram， 简称 ECG) 的导联信号是一种微弱的生物信号， 其中， 导联信号在采集的过程中会受到身体以及仪器的电磁干扰而产生噪声。对于医生来 说， 质量最差的

11、心电图可以忽略， 然后重新进行采集 ； 而质量较差的可以大致用来诊断疾 病。然而， 对于计算机来讲， 心电图的质量对于疾病的诊断影响较大。因此， 在对心电图进 行预处理、 特征提取和疾病诊断之前需要对导联信号的质量作出评判。 0003 现有的心电图设备只具备导联信号采集功能而不具备导联信号质量评判功能， 其 采集的导联信号的质量好坏(即导联信号的质量是否达到预定标准)完全由医生的临床经 验来进行评判。 而且， 在导联信号的采集过程中， 导联信号的质量好坏很容易受到人为因素 以及环境因素的影响， 因此对于质量差的导联信号只能重新采集， 这样， 不仅降低了心电图 设备的导联信号采集系统的有效性和实

12、用性， 而且降低了采集的导联信号的可靠性。 发明内容 0004 为了解决上述现有技术中的存在的问题， 本发明的目的在于提供一种心电图的质 量判断方法， 其包括 ： 接收构成心电图的十二导联信号 ； 根据十二导联信号判断心电图是 否有效 ； 若心电图有效， 则根据十二导联信号判断心电图的质量。 0005 进一步地， 若心电图无效， 则重新接收构成心电图的十二导联信号。 0006 进一步地， 所述质量判断方法还包括 ： 若心电图的质量未达到预定标准， 则根据 十二导联信号对质量未达到预定标准的心电图进行等级分级， 且根据十二导联信号获取质 量未达到预定标准的心电图中的质量未达到预定标准的导联信号

13、； 根据分级后的等级对质 量未达到预定标准的心电图中的质量未达到预定标准的导联信号进行不同的处理。 0007 进一步地， 所述质量判断方法还包括 ： 若心电图的质量达到预定标准， 则所述质量 判断方法结束。 0008 进一步地， 根据十二导联信号判断心电图是否有效的具体方法包括 ： 判断每一导 联信号的采样时间是否均不小于一时间阈值 ； 若每一导联信号的采样时间均不小于所述时 间阈值， 则判断每一导联信号中是否都不存在连续预定数量的采样点信号均为零 ； 若每一 导联信号中都不存在连续预定数量的采样点信号均为零， 则根据十二导联信号判断是否存 在左右手导联接反 ； 若不存在左右手导联接反， 则心

14、电图有效。 0009 进一步地， 若至少一导联信号的采样时间小于所述时间阈值， 和 / 或若至少一导 联信号中存在连续预定数量的采样点信号均为零， 和 / 或若存在左右手导联接反， 则心电 图无效， 并重新接收构成心电图的十二导联信号。 0010 进一步地， 根据十二导联信号判断是否存在左右手导联接反的具体方法包括 ： 判 说 明 书 CN 106580307 A 4 2/9 页 5 断十二导联信号中的第一标准肢体导联信号和第一加压肢体导联信号是否都存在 P 波 ； 若 所述第一标准肢体导联信号和所述第一加压肢体导联信号中均存在 P 波， 则根据 P 波的最 大值与基线之间的夹角判断第一标准肢

15、体导联信号中的 P 波是否倒置， 且根据 P 波的最大 值与基线之间的夹角判断第一加压肢体导联信号中的 P 波是否非倒置， 其中， 所述基线为 P 波起始点与终止点的连线 ； 若所述第一标准肢体导联信号中的 P 波倒置， 且所述第一加压 肢体导联信号中的 P 波非倒置， 则判断十二导联信号中的第一胸导联信号至第六胸导联信 号的QRS波的形态是否是rS型 ； 若所述第一胸导联信号至所述第六胸导联信号的QRS波中 至少一个不是 rS 型， 则存在左右手导联接反 ； 若所述第一标准肢体导联信号中的 P 波非倒 置和 / 或所述第一加压肢体导联信号中的 P 波倒置和 / 或所述第一胸导联信号至所述第六

16、 胸导联信的 QRS 波都是 rS 型， 则不存在左右手导联接反。 0011 进一步地， 若所述第一标准肢体导联信号和 / 或所述第一加压肢体导联信号中不 存在 P 波， 则根据十二导联信号判断心电图的质量。 0012 进一步地， 根据十二导联信号对质量未达到预定标准的心电图进行等级分级， 且 根据十二导联信号获取质量未达到预定标准的心电图中的质量未达到预定标准的导联信 号的具体方法包括 ： 计算每一导联信号的信噪比 ； 根据十二导联信号的信噪比确定均方差 和平均值 ； 根据所述均方差确定心电图的等级， 且根据每一导联信号的信噪比和所述平均 值获取质量未达到预定标准的导联信 号 ； 其中， 所

17、述等级至少包括 ： 第一等级、 第二等级 和第三等级。 0013 进一步地， 根据分级后的等级对质量未达到预定标准的心电图中的质量未达到预 定标准的导联信号进行不同的处理的具体方法包括 ： 若质量未达到预定标准的心电图的等 级被确定为第一等级， 则利用低通滤波方法对质量未达到预定标准的心电图中的质量未达 到预定标准的导联信号进行噪声去除 ； 若质量未达到预定标准的心电图的等级被确定为第 二等级， 则利用小波阈值方法对质量未达到预定标准的心电图中的质量未达到预定标准的 导联信号进行噪声去除 ； 若质量未达到预定标准的心电图的等级被确定为第三等级， 则重 新接收构成心电图的十二导联信号。 0014

18、 本发明的另一目的还在于提供一种心电图的质量判断系统， 其包括 ： 接收模块， 被 构造为接收构成心电图的十二导联信号 ； 有无效判断模块， 被构造为根据十二导联信号判 断心电图是否有效 ； 质量判断模块， 被构造为在所述有无效判断模块判断为心电图有效时， 根据十二导联信号判断心电图的质量 ； 等级分级模块， 被构造为在所述质量判断模块判断 为心电图的质量未达到预定标准时， 根据十二导联信号对质量未达到预定标准的心电图进 行等级分级且根据十二导联信号获取质量未达到预定标准的心电图中的质量未达到预定 标准的导联信号 ； 处理模块， 被构造为根据质量未达到预定标准的心电图被分级后的等级， 对质量未

19、达到预定标准的心电图中的质量未达到预定标准的导联信号进行处理。 0015 本发明的有益效果 ： 当本发明的心电图的质量判断系统及质量判断方法被应用 于心电图设备时， 可使心电图设备不仅具备导联信号采集功能还具备导联信号质量评判功 能。进一步地， 本发明的质量判断系统及质量判断方法由于对质量未达到预定标准的心电 图进行了等级分级处理， 使得质量未达到预定标准的心电图的重要信息可以得到更好的保 留。 说 明 书 CN 106580307 A 5 3/9 页 6 附图说明 0016 通过结合附图进行的以下描述， 本发明的实施例的上述和其它方面、 特点和优点 将变得更加清楚， 附图中 ： 0017 图

20、 1 是根据本发明的第一实施例的心电图的质量判断方法的流程图 ； 0018 图 2 是根据本发明的第一实施例的判断心电图是否有效的流程图 ； 0019 图 3 是根据本发明的第一实施例的是否存在左右手导联接反的流程图 ； 0020 图 4 是根据本发明的第二实施例的心电图的质量判断方法的流程图 ； 0021 图 5 是根据本发明的第二实施例的判断心电图是否有效的流程图 ； 0022 图 6 是根据本发明的第二实施例的是否存在左右手导联接反的流程图 ； 0023 图 7 是根据本发明的第三实施例的心电图的质量判断系统的模块图。 具体实施方式 0024 以下， 将参照附图来详细描述本发明的实施例。

21、 然而， 可以以许多不同的形式来实 施本发明， 并且本发明不应该被解释为限制于这里阐述的具体实施例。 相反， 提供这些实施 例是为了解释本发明的原理及其实际应用， 从而使本领域的其他技术人员能够理解本发明 的各种实施例和适合于特定预期应用的各种修改。 0025 0026 图 1 是根据本发明的第一实施例的心电图的质量判断方法的流程图。 0027 参照图 1， 在步骤 S1 中， 接收构成心电图的十二导联信号。 0028 在本实施例中， 这十二个导联信号包括 ： 第一标准肢体导联信号(即标准I导联信 号 )、 第二标准肢体导联信号 ( 即标准 II 导联信号 )、 第三标准肢体导联信号 ( 即标

22、准 III 导联信号 )、 第一加压肢体导联信号 (aVR 导联信号 )、 第二加压肢体导联信号 (aVL 导联信 号)、 第三加压肢体导联信号(aVF导联信号)、 第一胸导联信号(V1导联信号)、 第二胸导联 信号 (V2 导联信号 )、 第三胸导联信号 (V3 导联信号 )、 第四胸导联信号 (V4 导联信号 )、 第 五胸导联信号 (V5 导联信号 )、 第六胸导联信号 (V6 导联信号 )。 0029 此外， 在本实施例中， 构成心电图的十二导联信号可采集自中国心血管疾病数据 库 (Chinese Cardiovascular Disease Database， 简称 CCDD)， 但

23、本发明并不限制于此。 0030 在步骤 S2 中， 根据接收的十二导联信号判断这十二导联信号构成的心电图是否 有效。 0031 在本实施例中， 若心电图无效， 则返回步骤 S1 ； 若心电图有效， 则进行步骤 S3。 0032 图 2 是根据本发明的第一实施例的判断心电图是否有效的流程图。参照图 2， 进 一步地， 在步骤 S2 中， 根据十二导联信号判断心电图是否有效的具体方法包括 ： 0033 步骤 S21 ： 判断每一导联信号的采样时间是否都不小于一时间阈值 ( 其中， 该时间 阈值可例如是 9 秒 )。 0034 若至少一导联信号的采样时间小于该时间阈值， 则心电图无效， 并且返回步骤

24、 S1。 若每个导联信号的采样时间均不小于所述时间阈值， 则进行步骤 S22。 0035 步骤 S22 ： 判断每一导联信号中是否都不存在连续预定数量的采样点信号 ( 这里， 可例如是 200 个采样点信号 ) 均为零。 0036 若至少一导联信号中存在连续预定数量的采样点信号均为零， 则心电图无效， 并 说 明 书 CN 106580307 A 6 4/9 页 7 且返回步骤 S1。 0037 若每一导联信号中都不存在连续预定数量的采样点信号均为零， 则进行步骤 S23。 0038 步骤 S23 ： 根据十二导联信号判断是否存在左右手导联接反。 0039 若存在左右手导联接反， 则心电图无效

25、， 并且返回步骤 S1。 0040 若不存在左右手导联接反， 则心电图有效， 并进行步骤 S3。 0041 图3是根据本发明的第一实施例的是否存在左右手导联接反的流程图。 参照图3， 进一步地， 在步骤 S23 中， 判断是否存在左右手导联接反的具体方法包括 ： 0042 步骤 S231 ： 判断这十二导联信号中的第一标准肢体导联信号和第一加压肢体导 联信号中是否都存在 P 波。 0043 其中， 若第一标准肢体导联信号和第一加压肢体导联信号中至少一个不存在 P 波， 则进行步骤 S3。 0044 若第一标准肢体导联信号和第一加压肢体导联信号中均存在 P 波， 则进行步骤 S232。 0045

26、 步骤 S232 ： 根据 P 波的最大值与基线之间的夹角判断第一标准肢体导联信号中的 P波是否倒置， 且根据P波的最大值与基线之间的夹角判断第一加压肢体导联信号中的P波 是否非倒置， 其中， 所述基线为 P 波起始点与终止点的连线。 0046 这里， 如果第一标准肢体导联信号上具有三分之一的 P 波倒置， 则第一标准肢体 导联信号中的 P 波倒置。同样地， 如果第一加压肢体导联信号上具有三分之一的 P 波倒置， 则第一加压肢体导联信号中的 P 波倒置。 0047 若第一标准肢体导联信号中的 P 波倒置， 且第一加压肢体导联信号中的 P 波非倒 置， 则进行步骤 S233。 0048 若第一标

27、准肢体导联信号中的 P 波非倒置和 / 或第一加压肢体导联信号中的 P 波 倒置， 则进行步骤 S3。 0049 步骤 S233 ： 判断这十二个导联信号中的第一胸导联信号至第六胸导联信号的 QRS 波的形态是否是 rS 型。 0050 若第一胸导联信号至所述第六胸导联信号的QRS波中至少有一个不是rS型， 则左 右手导联接反， 心电图无效， 并且返回步骤 S1。 0051 若第一胸导联信号至所述第六胸导联信号的QRS波中均是rS型， 则不存在左右手 导联接反， 并进行步骤 S3。 0052 继续参照图 1， 在步骤 S3 中， 根据十二导联信号判断心电图的质量。 0053 进一步地， 在步骤

28、 S3 中， 根据十二导联信号判断心电图的质量的具体方法包括 ： 首先， 对作训练用的若干原始心电图的导联信号 ( 其中， 这里所述的原始心电图的导联信 号是作训练用的， 并不是指的上述的接收的十二导联信号)跳过skipN个点， 取中间连续N1 个点的数据作为输入数据。 此外， 在若干原始心电图的导联信号中， 仅保留八种类型的原始 心电图的导联信号的数据， 这八种类型的原始心电图的导联信号为 II、 III、 V1、 V2、 V3、 V4、 V5、 V6导联信号。 最后组织成一个560*1905(此处多出的5个点分别为 ： 十二导联心电图的 记录号， 1， 组织数据所采用的导联的个数， 每个导

29、联的采样点数 N1， 类别 (0 为正常， 即质量 达到预定标准 ； 1为异常， 即质量未达到预定标准)的训练矩阵， 其中正负样本比例为1:1。 在本实施例中， feq 取 200， skipN 取 25， N1 取 1900， 但本发明并不限制于此。 说 明 书 CN 106580307 A 7 5/9 页 8 0054 接着， 采用现有技术的 “金林鹏， 董军。面向临床心电图分析的深层学习算法。 中国科学 ： 信息科学， 2015 年第 45 卷第 3 期 ： 398-416”中的导联卷积神经网络 (Lead Convolutional Neural Network， 简称LCNN)方法对

30、组织好的训练矩阵进行训练， 从而得到 一个权重 ( 也可以称之为模型 )。 0055 之后， 将接受到的十二导联数据按照训练数据的处理方法组织成 1*1905 的 矩阵 放入模型中进行测试。若测试输出结果为 0， 则表示该心电图质量较好 ； 若测试输出结果为 1， 则表示该心电图质量未达到预定标准。 0056 综上所述， 当根据本发明的第一实施例的心电图的质量判断方法被应用于心电图 设备时， 可使心电图设备不仅具备导联信号采集功能还具备导联信号质量评判功能。 0057 0058 图 4 是根据本发明的第二实施例的心电图的质量判断方法的流程图。 0059 参照图 4， 在步骤 S1 中， 接收构

31、成心电图的十二导联信号。 0060 在本实施例中， 这十二个导联信号包括 ： 第一标准肢体导联信号(即标准I导联信 号 )、 第二标准肢体导联信号 ( 即标准 II 导联信号 )、 第三标准肢体导联信号 ( 即标准 III 导联信号 )、 第一加压肢体导联信号 (aVR 导联信号 )、 第二加压肢体导联信号 (aVL 导联信 号)、 第三加压肢体导联信号(aVF导联信号)、 第一胸导联信号(V1导联信号)、 第二胸导联 信号 (V2 导联信号 )、 第三胸导联信号 (V3 导联信号 )、 第四胸导联信号 (V4 导联信号 )、 第 五胸导联信号 (V5 导联信号 )、 第六胸导联信号 (V6

32、导联信号 )。 0061 此外， 在本实施例中， 构成心电图的十二导联信号可采集自中国心血管疾病数据 库 (Chinese Cardiovascular Disease Database， 简称 CCDD)， 但本发明并不限制于此。 0062 在步骤 S2 中， 根据接收的十二导联信号判断这十二导联信号构成的心电图是否 有效。这里， 若心电图无效， 则返回步骤 S1 ； 若心电图有效， 则进行步骤 S3 至步骤 S6。 0063 图5是根据本发明的第二实施例的判断心电图是否有效的流程图。 参照图5， 进一 步地， 在步骤 S2 中， 根据十二导联信号判断心电图是否有效的具体方法包括 ： 006

33、4 步骤 S21 ： 判断每一导联信号的采样时间是否都不小于一时间阈值 ( 其中， 该时间 阈值可例如是 9 秒 )。 0065 若至少一导联信号的采样时间小于该时间阈值， 则心电图无效， 并且返回步骤 S1。 若每个导联信号的采样时间均不小于所述时间阈值， 则进行步骤 S22。 0066 步骤 S22 ： 判断每一导联信号中是否都不存在连续预定数量的采样点信号 ( 这 里， 可例如是 200 个采样点信号 ) 均为零。 0067 若至少一导联信号中存在连续预定数量的采样点信号均为零， 则心电图无效， 并 且返回步骤 S1。 0068 若每一导联信号中都不存在连续预定数量的采样点信号均为零，

34、则进行步骤 S23。 0069 步骤 S23 ： 根据十二导联信号判断是否存在左右手导联接反。 0070 若存在左右手导联接反， 则心电图无效， 并且返回步骤 S1。 0071 若不存在左右手导联接反， 则心电图有效， 并进行步骤 S3。 0072 图6是根据本发明的第二实施例的是否存在左右手导联接反的流程图。 参照图6， 进一步地， 在步骤 S23 中， 判断是否存在左右手导联接反的具体方法包括 ： 0073 步骤 S231 ： 判断这十二导联信号中的第一标准肢体导联信号和第一加压肢体导 说 明 书 CN 106580307 A 8 6/9 页 9 联信号中是否都存在 P 波。 0074 其

35、中， 若第一标准肢体导联信号和第一加压肢体导联信号中至少一个不存在 P 波， 则进行步骤 S3。 0075 若第一标准肢体导联信号和第一加压肢体导联信号中均存在 P 波， 则进行步骤 S232。 0076 步骤 S232 ： 根据 P 波的最大值与基线之间的夹角判断第一标准肢体导联信号中的 P波是否倒置， 且根据P波的最大值与基线之间的夹角判断第一加压肢体导联信号中的P波 是否非倒置， 其中， 所述基线为 P 波起始点与终止点的连线。 0077 这里， 如果第一标准肢体导联信号上具有三分之一的 P 波倒置， 则第一标准肢体 导联信号中的 P 波倒置。同样地， 如果第一加压肢体导联信号上具有三分

36、之一的 P 波倒置， 则第一加压肢体导联信号中的 P 波倒置。 0078 若第一标准肢体导联信号中的 P 波倒置， 且第一加压肢体导联信号中的 P 波非倒 置， 则进行步骤 S233。 0079 若第一标准肢体导联信号中的 P 波非倒置和 / 或第一加压肢体导联信号中的 P 波 倒置， 则进行步骤 S3。 0080 步骤 S233 ： 判断这十二个导联信号中的第一胸导联信号至第六胸导联信号的 QRS 波的形态是否是 rS 型。 0081 若第一胸导联信号至所述第六胸导联信号的QRS波中至少一个不是rS型， 则左右 手导联接反， 心电图无效， 并且返回步骤 S1。 0082 若第一胸导联信号至所

37、述第六胸导联信号的QRS波中均是rS型， 则不存在左右手 导联接反， 并进行步骤 S3。 0083 继续参照图 4， 在步骤 S3 中， 根据十二导联信号判断心电图的质量。 0084 进一步地， 在步骤 S3 中， 根据十二导联信号判断心电图的质量的具体方法包括 ： 0085 首先， 对作训练用的若干原始心电图的导联信号 ( 其中， 这里所述的原始心电图 的导联信号是作训练用的， 并不是指的上述的接收的十二导联信号)跳过skipN个点， 取中 间连续 N1 个点的数据作为输入数据。此外， 在若干原始心电图的导联信号中， 仅保留八种 类型的原始心电图的导联信号的数据， 这八种类型的原始心电图的导

38、联信号为 II、 III、 V1、 V2、 V3、 V4、 V5、 V6 导联信号。最后组织成一个 560*1905( 此处多出的 5 个点分别为 ： 十二导 联心电图的记录号， 1， 组织数据所采用的导联的个数， 每个导联的采样点数 N1， 类别 (0 为 正常， 即质量达到预定标准 ； 1 为异常， 即质量未达到预定标准 ) 的训练矩阵， 其中正负样 本比例为 1:1。在本实施例中， feq 取 200， skipN 取 100， N1 取 1900， 但本发明并不限制于 此。 0086 接着， 采用现有技术的 “金林鹏， 董军。面向临床心电图分析的深层学习算法。 中国科学 ： 信息科学，

39、 2015 年第 45 卷第 3 期 ： 398-416”中的导联卷积神经网络 (Lead Convolutional Neural Network， 简称LCNN)方法对组织好的训练矩阵进行训练， 从而得到 一个权重 ( 也可以称之为模型 )。 0087 之后， 将接受到的十二导联数据按照训练数据的处理方法组织成 1*1905 的矩阵 放入模型中进行测试。若测试输出结果为 0， 则表示该心电图质量较好 ； 若测试输出结果为 1， 则表示该心电图质量未达到预定标准。 说 明 书 CN 106580307 A 9 7/9 页 10 0088 继续参照图 4， 在进行完步骤 S3 之后， 若心电图

40、的质量达到预定标准， 则直接进行 步骤 S6 ； 若心电图的质量未达到预定标准， 则进行步骤 S4 至步骤 S6。 0089 在步骤 S4 中， 根据十二导联信号对质量未达到预定标准的心电图进行等级分级， 且根据十二导联信号获取质量未达到预定标准的心电图中的质量未达到 预定标准的导联 信号。 0090 具体地， 根据十二导联信号对质量未达到预定标准的心电图进行等级分级， 且根 据十二导联信号获取质量未达到预定标准的心电图中的质量未达到预定标准的导联信号 的具体方法包括 ： 0091 首先， 计算每一导联信号的信噪比 SNR。 0092 具 体 地，作 为 一 个 示 例，将 每 一 导 联 信

41、 号 y(n)( 其 中， n 为 十 二 导 联 信 号 之 一，即 n 1， 2， 3， ， 12) 的 除 特 征 点 以 外 的 基 线 部 分 全 部 归 零， 得 到 干 净 的 导 联 信 号 x(n)。 利 用 导 联 信 号 x(n) 求 出 每 一 导 联 信 号 的 信 噪 比 其中， N 为采样点。 0093 接着， 根据十二导联信号的信噪比 SNR 确定均方差 MSE 和平均值 E。 0094 具体地， 作为一个示例， 平均值均方差其中， SNR(n) 表示第 n 导联信号的信号比， n 1， 2， 3， 12。 0095 接着， 根据均方差 MSE 确定心电图的等级

42、， 且根据每一导联信号的信噪比 SNR(n) 和平均值 E 获取质量未达到预定标准的导联信号。 0096 具体地， 作为一个示例， 当 MSE/5 小于 1 时， 该质量未达到预定标准的心电图被判 定为第一等级 ； 当MSE/5大于等于1且小于等于2时， 该质量未达到预定标准的心电图被判 定为第二等级 ； 当 MSE/5 大于 2 时， 该质量未达到预定标准的心电图被判定为第三等级。 0097 在本实施例中， 构成心电图的十二导联信号中至少一导联信号质量未达到预定标 准， 那么该心电图质量未达到预定标准， 也就是说， 构成质量未达到预定标准的心电图的 十二导联信号中并不是每一导联信号的质量都差

43、。进一步地， 如果第 n 导联信号的信噪比 SNR(n) 与平均值 E 的比值 (SNR(n)/E) 小于 1， 则第 n 导联信号的质量未达到预定标准 ； 如 果第 n 导联信号的信噪比 SNR(n) 与平均值 E 的比值 (SNR(n)/E) 不小于 1， 第 n 导联信号的 质量达到预定标准。 0098 继续参照图 4， 在步骤 S5 中， 根据分级后的等级对质量未达到预定标准的心电图 中的质量未达到预定标准的导联信号进行不同的处理。 0099 在本实施例中， 根据分级后的等级对质量未达到预定标准的心电图中的质 量未 达到预定标准的导联信号进行不同的处理的具体方法包括 ： 若质量未达到预

44、定标准的心电 图被确定为第一等级， 则利用低通滤波方法对质量未达到预定标准的心电图中的质量未达 到预定标准的导联信号进行噪声去除 ； 若质量未达到预定标准的心电图被确定为第二等 级， 则利用小波阈值方法对质量未达到预定标准的心电图中的质量未达到预定标准的导联 信号进行噪声去除 ； 若质量未达到预定标准的心电图被确定为第三等级， 则返回步骤 S1。 0100 步骤 S6 ： 根据本发明的第二实施例的心电图的质量判断方法结束， 并且根据质量 达到预定标准的心电图或者经步骤 S5 处理后的质量未达到预定标准的心电图进行后期的 说 明 书 CN 106580307 A 10 8/9 页 11 特征提取

45、和疾病分类。 0101 综上所述， 当根据本发明的第二实施例的心电图的质量判断方法被应用于心电图 设备时， 可使心电图设备不仅具备导联信号采集功能还具备导联信号质量评判功能。进一 步地， 由于对质量未达到预定标准的心电图进行了等级分级处理， 使得质量未达到预定标 准的心电图的重要信息可以得到更好的保留。 0102 0103 图 7 是根据本发明的第三实施例的心电图的质量判断系统的模块图。 0104 参照图 7， 根据本发明的第三实施例的心电图的质量判断系统包括 ： 接收模块 10、 有无效判断模块 20、 质量判断模块 30、 等级分级模块 40、 处理模块 50。 0105 接收模块 10

46、被构造为接收构成心电图的十二导联信号。这十二个导联信号具体 包括的信号种类请参照上述步骤 S1 中的描述。 0106 有无效判断模块 20 被构造为根据十二导联信号判断心电图是否有效。在本实施 例中， 有无效判断模块 20 进一步被构造为利用上述步骤 S2 的方法判断心电图是否有效。 0107 若有无效判断模块 20 判断为心电图有效， 则质量判断模块 30 被构造为根据十二 导联信号判断心电图的质量。在本实施例中， 质量判断模块 30 进一步地被构造为利用上述 的步骤 S3 的方法对心电图的质量进行判断。 0108 若质量判断模块 30 判断为心电图的质量未达到预定标准， 则等级分级模块 4

47、0 根 据十二导联信号对质量未达到预定标准的心电图进行等级分级， 并且等级分级模块 40 根 据十二导联信号获取质量未达到预定标准的心电图中的质量未达到预定标准的导联信号。 在本实施例中， 等级分级模块 40 进一步地被构造为利用上述的步骤 S4 的方法对质量未达 到预定标准的心电图进行等级分级， 并且等 级分级模块 40 进一步地被构造为利用上述的 步骤 S4 的方法获取质量未达到预定标准的心电图中的质量未达到预定标准的导联信号 0109 处理模块 40 被构造为根据质量未达到预定标准的心电图被分级后的等级， 对质 量未达到预定标准的心电图中的质量未达到预定标准的导联信号进行处理。在本实施例

48、 中， 处理模块 40 进一步地被构造为利用上述的步骤 S5 的方法对质量未达到预定标准的心 电图中的质量未达到预定标准的导联信号进行处理。 0110 本申请是参照根据本申请实施例的方法和设备 ( 系统 ) 来描述的。应理解可由计 算机程序指令结合信息感应设备实现流程图和 / 或方框图中的每一流程和 / 或方框、 以及 流程图和 / 或方框图中的流程和 / 或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算 机、 专用计算机、 嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器， 使得 通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令配合信息感应设备产生用于 实现在流程图一个流程或多

49、个流程和 / 或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装 置。 0111 这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特 定方式工作的计算机可读存储器中， 使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指 令装置的制造品， 该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和 / 或方框图一个方框或 多个方框中指定的功能。 0112 这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上， 使得在计 算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理， 从而在计算机或 说 明 书 CN 106580307 A 11 9/9 页 12 其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和 / 或方框图 一个方框或多个方