用于心肺系統(tǒng)相位同步分析的系統(tǒng)和方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種用于心肺系統(tǒng)的相位同步分析的系統(tǒng)和方法，用于評估心率與呼吸同步的程度，即心肺耦合強(qiáng)度；該系統(tǒng)包括心電信號采集模塊、心電信號預(yù)處理模塊、心電信號R波峰檢測模塊、呼吸信號采集模塊、呼吸信號預(yù)處理模塊、呼吸信號波峰檢測模塊和相位同步分析模塊；其中，心電信號采集模塊采集心電信號；心電信號R波峰檢測模塊采用基于小波變換的R波檢測算法檢測R波峰；呼吸信號采集模塊采集呼吸信號；呼吸信號波峰檢測模塊采用閾值法檢測呼吸波峰點(diǎn)；相位同步分析模塊基于相位同步圖計(jì)算心肺同步時間，作為心肺耦合強(qiáng)度的量化指標(biāo)。
【專利說明】用于心肺系統(tǒng)相位同步分析的系統(tǒng)和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于心率與呼吸相位同步分析的系統(tǒng)和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]心血管系統(tǒng)和呼吸系統(tǒng)受到神經(jīng)和體液的調(diào)控，以各自的節(jié)律工作，維持了人體正常的生命活動。但它們之間并不是相互獨(dú)立沒有影響的，而是密切配合，共同完成生理功倉泛。
[0003]在中樞的調(diào)節(jié)和控制下，呼吸活動和心臟活動一樣有自己的運(yùn)動節(jié)律，而且這種節(jié)律的深度和頻率會隨著機(jī)體內(nèi)外的環(huán)境而改變。同時，節(jié)律性呼吸不僅受到中樞的調(diào)控，還受到來自呼吸器官本身以及血液循環(huán)等其他器官感受器傳入沖動的反射性調(diào)節(jié)，例如化學(xué)感受性呼吸反射、肺牽張反射和呼吸肌本體感受性反射。
[0004]呼吸過程由外呼吸(包括肺通氣和肺換氣)、內(nèi)呼吸(即組織細(xì)胞和毛細(xì)血管血液之間的氣體交換過程)、氣體在血液中的運(yùn)輸三個環(huán)節(jié)組成，呼吸運(yùn)動通過這三個環(huán)節(jié)使人體獲取新陳代謝所需要的02，向外界排出代謝產(chǎn)物co2。其中，后兩個環(huán)節(jié)均在血液循環(huán)系統(tǒng)中完成，因此，呼吸運(yùn)動是在神經(jīng)和體液的調(diào)控下以及心血管系統(tǒng)的協(xié)調(diào)配合下完成的。同時，呼吸運(yùn)動又會通過神經(jīng)和體液的調(diào)節(jié)來影響心血管系統(tǒng)的活動。呼吸性竇性心率不齊是呼吸影響心血管系統(tǒng)活動的很好的例子。
[0005]心血管系統(tǒng)受到神經(jīng)調(diào)節(jié)、體液調(diào)節(jié)和自身調(diào)節(jié)，這些調(diào)節(jié)是通過各種反射來實(shí)現(xiàn)的，調(diào)節(jié)的因素很多，調(diào)節(jié)的過程也很復(fù)雜。以下以竇性心率不齊為例，描述呼吸過程中，各種影響因素調(diào)節(jié)心血管系統(tǒng)活動的過程。
[0006]人體在做吸氣運(yùn)動時，胸廓擴(kuò)張，這一活動使支氣管和細(xì)支氣管的平滑肌層中的肺牽張感受器興奮，發(fā)放沖動并將沖動傳入到呼吸中樞。中樞將傳入的信息進(jìn)行整合，抑制迷走神經(jīng)的活動，增強(qiáng)交感神經(jīng)活性，從而使心率加快，血壓升高。
[0007]血壓升高后，位于頸動脈竇和主動脈弓血管外膜下的動脈壓力感受器興奮，發(fā)放沖動并將沖動傳入到中樞，中樞再次將傳入信息整合后，增強(qiáng)迷走神經(jīng)的活性，抑制交感神經(jīng)的活性，使心率減慢，血壓降低；與此同時，血壓升高引起心房和心室的血容量增多，使位于心房、心室和肺循環(huán)大血管壁的心肺感受器興奮，它們發(fā)放的沖動經(jīng)中樞整合后，進(jìn)一步降低交感神經(jīng)活性，增強(qiáng)迷走神經(jīng)活性，使心率減慢，血壓下降。
[0008]心率減慢引起血液中的PO2 (氧分壓)降低，PCO2升高，H+濃度升高，頸動脈體和主動脈體化學(xué)感受器感受到這些變化，發(fā)放沖動并傳入中樞，使呼吸加快，心率加快。
`[0009]上述這些感受器的活動與神經(jīng)中樞共同作用，調(diào)節(jié)呼吸和心血管系統(tǒng)的活動，使心率與呼吸同步。研究心血管系統(tǒng)和呼吸系統(tǒng)的同步在本領(lǐng)域具有重要的意義。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0010]本發(fā)明的目的在于提供一種用于心肺系統(tǒng)相位同步分析的系統(tǒng)和方法。
[0011]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案。[0012]一種用于心肺系統(tǒng)的相位同步分析的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括心電信號采集模塊、心電信號預(yù)處理模塊、心電信號R波峰檢測模塊、呼吸信號采集模塊、呼吸信號預(yù)處理模塊、呼吸信號波峰檢測模塊和相位同步分析模塊；
[0013]心電信號采集模塊采集心電信號；
[0014]心電信號預(yù)處理模塊包括基線漂移處理模塊和數(shù)字濾波模塊，數(shù)字濾波模塊進(jìn)行低通濾波處理、高通濾波處理及/或50/60HZ的陷波處理；
[0015]心電信號R波峰檢測模塊采用基于小波變換的R波檢測算法檢測R波峰，基于小波變換的R波檢測算法采用了支持緊支集且具有一階消失矩的二次B樣條小波，二次B樣條小波的等效濾波器系數(shù)如下:
[0016]Ii1=0.3750，h2=0.1250，h3=0.0000
[0017]g!=0.5798，g2=0.0869，g3=0.0061
[0018]hk=lvk，gd—k,若 k>3, hk=gk=0,
[0019]呼吸信號采集模塊采集呼吸信號；
[0020]呼吸信號預(yù)處理模塊對呼吸信號進(jìn)行濾波；所述呼吸信號預(yù)處理模塊使用Chebyshev低通濾波器濾除高頻噪聲和干擾，設(shè)置截止頻率fc=0.04Hz,通帶紋波
0.01dB;所述呼吸信號預(yù)處理模塊在低通濾波的基礎(chǔ)上，再對呼吸信號做自適應(yīng)濾波；使用Widrow-Hoff LMS算法來實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)濾波器，取Ν=71，μ =-0.0001，其中N和μ為Widrow-Hoff LMS算法中自適應(yīng)濾波器的參數(shù)；
[0021]呼吸信號波峰檢測模塊采用閾值法檢測呼吸信號的波峰點(diǎn)；
`[0022]相位同步分析模炔基于相位同步圖計(jì)算心肺同步時間，作為心肺耦合強(qiáng)度的量化指標(biāo)。
[0023]R波檢測過程如下:
[0024]I)特征尺度的選擇:
[0025]選用21-24四個尺度，采用二次B樣條小波，把心電信號進(jìn)行四層分解，得到小波變換成分,2i/(i =】，13，4)和光滑信號Syl./ ;
[0026]2) R波模極大值列的確定:
[0027]檢測4個尺度上的模極大值列，以減小噪聲以及高P波和高T波對R波檢測的影響；
[0028]通過以下步驟確定R波對應(yīng)的模極大值點(diǎn):
[0029](I)從尺度24的小波變換結(jié)果中找出大于閾值ε 4的模極大值點(diǎn)，得到這些點(diǎn)的
位置集合.1?4 ；
[0030](2)從尺度23的小波變換結(jié)果中，在1%4鄰域內(nèi)，鄰域選為左右各10個點(diǎn)，找出
大于閾值ε 3且與η:處模極大值點(diǎn)同符號的模極大值點(diǎn)，將其位置定為4.若< 附近有幾個模極大值點(diǎn)，則選最大的一個；若這個點(diǎn)(指所述最大的一個)的幅值小于1.2倍其它幾個模極大值點(diǎn)的幅值，則選最靠近<的點(diǎn)；若<鄰域內(nèi)沒有與4處模極大值點(diǎn)同符號的模
極大值點(diǎn)，則令為O ;得到所有這些點(diǎn)位置的集合!< “=1…霧} 5[0031](3)使用步驟(2)的方法，找到尺度22、〗1上的模極大值點(diǎn)位置的集合和
{% Il-1-Jvl *
[0032]其中，不同的尺度采用的不同的幅度閾值{ ε i，ε 2，ε 3，ε 4}是根據(jù)最新檢測到的小波變換模極大值來刷新的，刷新公式為:
[0033]
[0034]則為.+1= Aj ?
[0035]否則=0.8754* 4- 0.125)
[0036]而&=0.3Jf1 j=l, 2，3，4
[0037]其中，\W2jf(ni)\代表檢測到的小波變換模極大值；
[0038]3)奇異點(diǎn)奇異度的計(jì)算:
[0039]令(?)= (nk)，假設(shè) a 為 Lipschitz 指數(shù)的上限;令 a ~log2aJ+1 (nk) -1og2Bj (nk)；
通過四層小波分解，可以得到％馮和B3 ;在R波峰點(diǎn)處必定有&1>0,且通常情況下％>0，而且即使32<0時，a.+a,必定會大于O ;對于大多數(shù)R波，通常有％〈()而且^+?+? ( O,而對于高頻噪聲和劇烈干擾，B1 ^ O, Ei2 ^ O, B3 ^ 0，且^+?+? ( O ;因此，從^+?+?的值不能分辨R波、高頻噪聲
和干擾，而4+?有很好的分辨效果;所以，本算法在檢測R波時選用了 B^a2，并令, =若
a’ >0，貝IJ相應(yīng)的模極大值點(diǎn)是R波峰值點(diǎn)所對應(yīng)的;若a’突然減小變?yōu)樨?fù)值，則相應(yīng)的模極大值點(diǎn)一定是噪聲或干擾所對應(yīng)的，應(yīng)刪除相應(yīng)的模極大值列;
[0040]4)去除孤立的和多余的模極大值列:
[0041 ] (I)刪除孤立的模極大值列；
[0042]R波在每個特征尺度上都對應(yīng)于一對模極大值列，即正極大值-負(fù)極小值對；這兩個模極大值點(diǎn)的間距在尺度21上比R波的寬度小為尺度21上^,/0)的一個正極大
值點(diǎn)，?1 (k * O為同一尺度上％/(?)的負(fù)極小值點(diǎn)，若^和nl(k本”間距大于給定的閾值
120ms，則力孤立模極大值點(diǎn)，應(yīng)將其刪除；
[0043](2)刪除多余的模極大值列；
[0044]多余的模極大值列可以使用下面的準(zhǔn)則來刪除:
[0045]選擇QRS波的能量主要集中的尺度23上的模極大值來判別；設(shè)兩個負(fù)極小值點(diǎn)分別為Minl和Min2，其幅值分別為Al和A2，而它們與相應(yīng)的正極大值點(diǎn)的距離分別為LI和L2 ；
[0046]準(zhǔn)則1:若告>1.2菩，則Min2是多余模極小值點(diǎn)；
[0047]準(zhǔn)則2:若 —^ > 1.2—""，則Minl是多余申旲極小值點(diǎn)；[0048]準(zhǔn)則3:否則，若Mini，Min2在該正極大值的同側(cè)，那么離該正極大值遠(yuǎn)的是多余模極大值點(diǎn)；若Mini，Min2在該正極大值點(diǎn)的兩側(cè)，那么該正極大值點(diǎn)后的那一點(diǎn)為多余
占.[0049]5) R波峰點(diǎn)檢測:
[0050]檢測出正極大值-負(fù)極大值對的過零點(diǎn)的位置得到R波峰點(diǎn)的位置。
[0051]在檢測到一個R波之后，把其后200ms內(nèi)的極值都忽略。
[0052]先對前30秒內(nèi)所檢測的RR間期進(jìn)行平均，得到最近一段時間的平均心動周期T，若本次檢測的RR間期大于1.5T，則在此間期內(nèi)在尺度23上用0.5 ε 3檢測模極大值；若此區(qū)間內(nèi)的一對正極大值-負(fù)極小值對點(diǎn)之間的間隔小于140ms，則認(rèn)為有漏檢，檢測它們之間的零交叉點(diǎn)，并用3點(diǎn)的時移修正，得到重檢的R波。
[0053]呼吸信號采集模塊采用呼吸綁帶換能器測量呼吸運(yùn)動，該呼吸綁帶換能器測量呼吸時胸腔或腹腔運(yùn)動；呼吸信號采集模塊包括前置集成模塊，用于對所述呼吸信號進(jìn)行放大、模/數(shù)轉(zhuǎn)換等處理。
[0054]心電信號采集模塊采用一次性氯化銀電極作為傳感器，包括三個心電導(dǎo)聯(lián)，心電信號采集模塊包括前置集成模塊，用于對所述心電信號進(jìn)行阻抗匹配、放大、模/數(shù)轉(zhuǎn)換等處理。
[0055]使用基于龐加萊截面的方法獲得相角，即以呼吸信號的峰值點(diǎn)作為呼吸周期的分界點(diǎn)，通過在兩個峰值點(diǎn)之間作線性插值獲得呼`吸信號的相位。
[0056]在每次出現(xiàn)R尖峰的時刻觀察呼吸信號的相位，即可獲得相位同步圖，即心肺同步圖；檢測第i個和第i+m個觀測點(diǎn)處循環(huán)相對相位的差值是否在一個比較小的閾值范圍內(nèi)；如果連續(xù)k個點(diǎn)，其中k ^ 2m，滿足下式條件，就認(rèn)為這段時間兩個系統(tǒng)是相位同步的:
[0057]3Λ>?|Ψ?+β1 —i G {1,,,,,1 + 1:-1 |0<l< ATr-1fc + 1}, (6)
[0058]式中，Nr是所有觀測點(diǎn)的數(shù)目，Ψ?+Π1, Wm是循環(huán)相對相位；
[0059]在檢測出來的代表相位同步的觀測點(diǎn)位置上做標(biāo)記，根據(jù)標(biāo)記的觀測點(diǎn)算出總的相位同步時間。
[0060]一種用于心肺系統(tǒng)的相位同步分析的方法，所述方法包括下列步驟:
[0061]采集心電信號；
[0062]對心電信號進(jìn)行基線漂移處理、低通濾波處理、高通濾波處理及/或50/60ΗΖ的陷波處理；
[0063]采用基于小波變換的R波檢測算法檢測R波峰，基于小波變換的R波檢測算法采用了支持緊支集且具有一階消失矩的二次B樣條小波，二次B樣條小波的等效濾波器系數(shù)如下:
[0064]Ii1=0.3750，h2=0.1250，h3=0.0000
[0065]g!=0.5798，g2=0.0869，g3=0.0061
[0066]hk=lvk，gk=_g卜k,若 k>3, hk=gk=0,
[0067]采集呼吸信號；
[0068]對呼吸信號進(jìn)行濾波；使用Chebyshev低通濾波器濾除高頻噪聲和干擾，設(shè)置截止頻率fc=0.04Hz，通帶紋波0.01dB ;在低通濾波之后，再對呼吸信號做自適應(yīng)濾波；使用Widrow-Hoff LMS算法來實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)濾波器，取Ν=71，μ =-0.0001，其中N和μ為Widrow-HoffLMS算法中自適應(yīng)濾波器的參數(shù)；
[0069]采用閾值法檢測呼吸信號的波峰點(diǎn)；
[0070]基于相位同步圖計(jì)算心肺同步時間，作為心肺耦合強(qiáng)度的量化指標(biāo)。
[0071]R波檢測過程如下:
[0072]I)特征尺度的選擇:
[0073]選用21^4四個尺度。采用二次B樣條小波，把心電信號進(jìn)行四層分解，得到小波變換成分％./(./ = 1，2，3，4)和光滑信號S24/ ;
[0074]2) R波模極大值列的確定:
[0075]檢測4個尺度上的模極大值列，以減小噪聲以及高P波和高T波對R波檢測的影響；
[0076]通過以下步驟確定R波對應(yīng)的模極大值點(diǎn):
[0077](I)從尺度24的小波變換結(jié)果中找出大于閾值ε 4的模極大值點(diǎn)，得到這些點(diǎn)的
位置集合WU..,V B
[0078](2)從尺度23的小波變換結(jié)果中，在》丨鄰域內(nèi)，鄰域選為 < 左右各10個點(diǎn)，找出大
于閾值ε 3且與<處模極大值點(diǎn)同符號的模極大值點(diǎn)，將其位置定為^。若< 附近有幾個模極大值點(diǎn)，則選最大的一個；若這個點(diǎn)的幅值小于1.2倍其它幾個模極大值點(diǎn)的幅值，則選最靠近的點(diǎn)；若<鄰域內(nèi)沒有與《?處模極大值點(diǎn)同符號的模極大值點(diǎn)，則令I(lǐng)if為O ;得
到所有這些點(diǎn)位置的集合W U…Λ `}；
[0079](3)使用步驟(2)的方法，找到尺度22、21上的模極大值點(diǎn)位置的集合|4..λ }和
[0080]其中，不同的尺度采用的不同的幅度閾值{ ε i，ε 2，ε 3，ε 4}是根據(jù)最新檢測到的小波變換模極大值來刷新的，刷新公式為:
[0081]若|r2//(n/和24%
[0082]則Αψ%: A"'，
[0083]否則A;1'' = 0.875.4； +0.125 k,/(n/ )|
[0084]而Sj= OJAJ'*1 j=l, 2，3，4
[0085]其中，|,2,/(4)|代表檢測到的小波變換模極大值；
[0086]3)奇異點(diǎn)奇異度的計(jì)算:
[0087]令<2/0!) =)，假設(shè) a 為 Lipschitz 指數(shù)的上限;令 a ~log2aJ+1 (nk) -1og2Bj (nk)；
通過四層小波分解，可以得到％馮和B3 ;在R波峰點(diǎn)處必定有&1>0,且通常情況下％>0，而且即使32<0時，a.+a,必定會大于O ;對于大多數(shù)R波，通常有％〈()而且^+?+? ( O,而對于高頻噪聲和劇烈干擾，B1 ^ O, Ei2 ^ O, B3 ^ 0，且^+?+? ( O ;因此，從^+?+?的值不能分辨R波、高頻噪聲和干擾，而4+?有很好的分辨效果;所以，本算法在檢測R波時選用了斗為，并令
【權(quán)利要求】
1.一種用于心肺系統(tǒng)的相位同步分析的系統(tǒng)，其特征在于:所述系統(tǒng)包括心電信號采集模塊、心電信號預(yù)處理模塊、心電信號R波峰檢測模塊、呼吸信號采集模塊、呼吸信號預(yù)處理模塊、呼吸信號波峰檢測模塊和相位同步分析模塊； 心電信號采集模塊采集心電信號； 心電信號預(yù)處理模塊包括基線漂移處理模塊和數(shù)字濾波模塊，數(shù)字濾波模塊進(jìn)行低通濾波處理、高通濾波處理及/或50/60HZ的陷波處理； 心電信號R波峰檢測模塊采用基于小波變換的R波檢測算法檢測R波峰，基于小波變換的R波檢測算法采用了支持緊支集且具有一階消失矩的二次B樣條小波，二次B樣條小波的等效濾波器系數(shù)如下:
Ii1=0.3750, h2=0.1250, h3=0.0000
g^0.5798, g2=0.0869, g3=0.0061
hk=h卜k，gk=_S1-k> 右 k〉3, hk=gk=0, 呼吸信號采集模塊采集呼吸信號； 呼吸信號預(yù)處理模塊對呼吸信號進(jìn)行濾波；所述呼吸信號預(yù)處理模塊使用Chebyshev低通濾波器濾除高頻噪聲和干擾，設(shè)置截止頻率fc=0.04Hz，通帶紋波0.01dB ;所述呼吸信號預(yù)處理模塊在低通濾波的基礎(chǔ)上，再對呼吸信號做自適應(yīng)濾波；使用Widrow-HofT LMS算法來實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)濾波器，取Ν=71，μ =-0.0001，其中N和μ為Widrow-Hoff LMS算法中自適應(yīng)濾波器的參數(shù)； 呼吸信號波峰檢測模塊采用閾值法檢測呼吸信號的波峰點(diǎn)； 相位同步分析模炔基于相位同步圖計(jì)算心`肺同步時間，作為心肺耦合強(qiáng)度的量化指標(biāo)。
2.如權(quán)利要求1所述的用于心肺系統(tǒng)的相位同步分析的系統(tǒng)，其特征在于R波檢測過程如下: 1)特征尺度的選擇: 選用2^24四個尺度，采用二次B樣條小波，把心電信號進(jìn)行四層分解，得到小波變換成分= 1，2，3，4)和光滑信號S2>/ ; 2)R波模極大值列的確定: 檢測4個尺度上的模極大值列，以減小噪聲以及高P波和高T波對R波檢測的影響； 通過以下步驟確定R波對應(yīng)的模極大值點(diǎn): (O從尺度24的小波變換結(jié)果中找出大于閾值ε 4的模極大值點(diǎn)，得到這些點(diǎn)的位置集合 (2 )從尺度23的小波變換結(jié)果中，在4鄰域內(nèi)，鄰域選為<左右各10個點(diǎn)，找出大于閾值ε3且與V處模極大值點(diǎn)同符號的模極大值點(diǎn)，將其位置定為B夂若 < 附近有幾個模極大值點(diǎn)，則選最大的一個；若這個點(diǎn)的幅值小于1.2倍其它幾個模極大值點(diǎn)的幅值，則選最靠近的點(diǎn)；若％4鄰域內(nèi)沒有與《?處模極大值點(diǎn)同符號的模極大值點(diǎn)，則令η〗為O ;得到所有這些點(diǎn)位置的集合丨I(3)使用步驟(2)的方法，找到尺度22、〗1上的模極大值點(diǎn)位置的集合丨4 |4+、丨和
3.如權(quán)利要求2所述的用于心肺系統(tǒng)的相位同步分析的系統(tǒng)，其特征在于在檢測到一個R波之后，把其后200ms內(nèi)的極值都忽略。
4.如權(quán)利要求3所述的用于心肺系統(tǒng)的相位同步分析的系統(tǒng)，其特征在于先對前30秒內(nèi)所檢測的RR間期進(jìn)行平均，得到最近一段時間的平均心動周期T，若本次檢測的RR間期大于1.5T，則在此間期內(nèi)在尺度23上用0.5 ε 3檢測模極大值；若此區(qū)間內(nèi)的一對正極大值-負(fù)極小值對點(diǎn)之間的間隔小于140ms，則認(rèn)為有漏檢，檢測它們之間的零交叉點(diǎn)，并用3點(diǎn)的時移修正，得到重檢的R波。
5.如權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的用于心肺系統(tǒng)的相位同步分析的系統(tǒng)，其特征在于呼吸信號采集模塊采用呼吸綁帶換能器測量呼吸運(yùn)動，該呼吸綁帶換能器測量呼吸時胸腔或腹腔運(yùn)動；呼吸信號采集模塊包括前置集成模塊，用于對所述呼吸信號進(jìn)行放大、模/數(shù)轉(zhuǎn)換等處理。
6.如權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的用于心肺系統(tǒng)的相位同步分析的系統(tǒng)，其特征在于，該心電信號采集模塊采用一次性氯化銀電極作為傳感器，包括三個心電導(dǎo)聯(lián)，心電信號采集模塊包括前置集成模塊，用于對所述心電信號進(jìn)行阻抗匹配、放大、模/數(shù)轉(zhuǎn)換等處理。
7.如權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的用于心肺系統(tǒng)的相位同步分析的系統(tǒng)，其特征在于，使用基于龐加萊截面的方法獲得相角，即以呼吸信號的峰值點(diǎn)作為呼吸周期的分界點(diǎn)，通過在兩個峰值點(diǎn)之間作線性插值獲得呼吸信號的相位。
8.如權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的用于心肺系統(tǒng)的相位同步分析的系統(tǒng)，其特征在于，在每次出現(xiàn)R尖峰的時刻觀察呼吸信號的相位，即可獲得相位同步圖，即心肺同步圖；檢測第i個和第i+m個觀測點(diǎn)處循環(huán)相對相位的差值是否在一個比較小的閾值范圍內(nèi)；如果連續(xù)k個點(diǎn)，其中k ^ 2m，滿足下式條件，就認(rèn)為這段時間兩個系統(tǒng)是相位同步的:
9.一種用于心肺系統(tǒng)的相位同步分析的方法，其特征在于所述方法包括下列步驟: 米集心電信號； 對心電信號進(jìn)行基線漂移處理、低通濾波處理、高通濾波處理及/或50/60ΗΖ的陷波處理； 采用基于小波變換的R波檢測算法檢測R波峰，基于小波變換的R波檢測算法采用了支持緊支集且具有一階消失矩的二次B樣條小波，二次B樣條小波的等效濾波器系數(shù)如下:
10.如權(quán)利要求9所述的用于心肺系統(tǒng)的相位同步分析的方法，其特征在于，在每次出現(xiàn)R尖峰的時刻觀察呼吸信號的相位，即可獲得相位同步圖，即心肺同步圖；檢測第i個和第i+m個觀測點(diǎn)處循環(huán)相對相位的差值是否在一個比較小的閾值范圍內(nèi)；如果連續(xù)k個點(diǎn)，其中k > 2m，滿足下式條件，就認(rèn)為這段時間兩個系統(tǒng)是相位同步的:
【文檔編號】A61B5/0456GK103876733SQ201410090721
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2014年3月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月12日
【發(fā)明者】張建保, 謝琳 申請人:西安交通大學(xué)