專利名稱：12導(dǎo)聯(lián)心電圖實(shí)時(shí)采集中無(wú)損壓縮的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于醫(yī)療儀器技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及在12導(dǎo)聯(lián)心電圖的實(shí)時(shí)同步采集中實(shí)時(shí)無(wú)損壓縮存儲(chǔ)心電信號(hào)波形的方法。
本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是在使用低功耗的、處理速度低及內(nèi)部RAM資源少的單片機(jī)進(jìn)行12導(dǎo)聯(lián)心電圖同步高精度采集時(shí)，對(duì)于采集到的每個(gè)導(dǎo)聯(lián)的心電數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)的無(wú)損壓縮，當(dāng)壓縮后的數(shù)據(jù)積累到一定的量后，寫入存儲(chǔ)器存儲(chǔ)。所采用的無(wú)損壓縮方法非常適合于心電信號(hào)波形和類似波形數(shù)據(jù)的壓縮。
無(wú)損壓縮算法描述設(shè)k為第i個(gè)導(dǎo)聯(lián)當(dāng)前存儲(chǔ)字節(jié)數(shù)，mi(k)為第i導(dǎo)聯(lián)第k個(gè)字節(jié)中存儲(chǔ)的數(shù)值Xi(n)為第i個(gè)導(dǎo)聯(lián)的第n個(gè)輸入值，Yi(n)為第i導(dǎo)聯(lián)經(jīng)系統(tǒng)輸出的第n個(gè)值對(duì)于12導(dǎo)聯(lián)心電信號(hào)同步采樣中的每一通道數(shù)據(jù)都先經(jīng)過(guò)由附圖
表示的傳輸系統(tǒng)附圖中12導(dǎo)聯(lián)的信號(hào)X1，X2，…，X11，X12為系統(tǒng)的輸入，Y1，Y2，…，Y11，Y12為系統(tǒng)的輸出。
H(z)為系統(tǒng)的傳輸函數(shù)，其z變換表達(dá)式如下H(z)=11-z-1]]>對(duì)第i個(gè)導(dǎo)聯(lián)Xi的輸出Yi，當(dāng)Yi的值滿足下面三個(gè)條件中的某一個(gè)時(shí)，采用相應(yīng)的方法進(jìn)行壓縮1)當(dāng)輸出Yi(n)＝0時(shí)，采用無(wú)損壓縮方法1。
2)當(dāng)輸出-8≤Yi(n)≤7時(shí)，采用無(wú)損壓縮方法2。
3)當(dāng)輸出Yi(n)為其它值時(shí)，mi(k+1)＝Xi(n)。
無(wú)損壓縮方法1判斷Yi(n-1)的值1)當(dāng)Yi(n-1)＝0時(shí)，mi(k)new＝mi(k)old+12)Yi(n-1)為其它值時(shí)，mi(k+1)＝2無(wú)損壓縮方法2判斷Yi(n-1)的值(1)0≥Yi(n-1)或Yi(n-1)＞7時(shí)，mi(k+1)＝Y(jié)i(n)(2)Yi(n-1)為其它值時(shí)，mi(k)new＝mi(k)old*128+Yi(n)本發(fā)明方法適用于由單片機(jī)及8位AD轉(zhuǎn)換器組成的實(shí)時(shí)心電數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，能夠以簡(jiǎn)潔高效的方法將采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行無(wú)損壓縮后存入存儲(chǔ)器中，本發(fā)明方法還可應(yīng)用在12導(dǎo)聯(lián)或多導(dǎo)聯(lián)HOLTER的心電信號(hào)采集記錄中，應(yīng)用在其它便攜式和手持式的心電信號(hào)采集裝置中。
本發(fā)明中的無(wú)損壓縮方法1對(duì)于心電圖的基線可實(shí)現(xiàn)很高的壓縮比，而無(wú)損壓縮方法2適合壓縮T波、P波及帶有低頻干擾的基線等變化比較緩慢的信號(hào)，而對(duì)于QRS波群和強(qiáng)干擾等突變信號(hào)的壓縮不是很顯著。這兩種無(wú)損壓縮方法相結(jié)合可使心電信號(hào)的壓縮獲得比較理想的無(wú)損壓縮比。使用這兩種壓縮方法結(jié)果表明在4MHz系統(tǒng)時(shí)鐘下單片機(jī)以512點(diǎn)/秒的采樣頻率處理8個(gè)通道的AD數(shù)據(jù)，其壓縮比為3-3.5倍。隨著目前存儲(chǔ)器容量的發(fā)展，不需要進(jìn)行較大壓縮比的有損壓縮，運(yùn)算和實(shí)施復(fù)雜的其他無(wú)損壓縮方法也對(duì)單片機(jī)的運(yùn)算速度、RAM資源等要求高，使用本簡(jiǎn)便易行的心電數(shù)據(jù)無(wú)損壓縮方法，將心電采樣的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)無(wú)損壓縮到原來(lái)的三分之一左右再存儲(chǔ)，已經(jīng)完全滿足實(shí)際使用的需求。
權(quán)利要求
1.一種12導(dǎo)聯(lián)心電圖實(shí)時(shí)采集中無(wú)損壓縮的方法，其特征是，在處理速度低及內(nèi)部RAM資源少和低功耗的單片機(jī)上實(shí)現(xiàn)12導(dǎo)聯(lián)或多導(dǎo)聯(lián)心電圖高精度同步實(shí)時(shí)采集時(shí)的心電數(shù)據(jù)的無(wú)損壓縮，對(duì)于12導(dǎo)聯(lián)心電信號(hào)同步采樣中的每一通道數(shù)據(jù)都先經(jīng)過(guò)由H(z)=11-z-1]]>式所表示的傳輸特性的系統(tǒng)，然后針對(duì)輸出結(jié)果的不同，采用不同的方法進(jìn)行壓縮1)當(dāng)輸出Y(n)＝0時(shí)，采用無(wú)損壓縮方法1，2)當(dāng)輸出-8≤Y(n)≤7時(shí)，采用無(wú)損壓縮方法2，3)當(dāng)輸出Y(n)為其它值時(shí)，不進(jìn)行壓縮；其無(wú)損壓縮方法1和2設(shè)i為當(dāng)前存儲(chǔ)字節(jié)數(shù)，m(i)為第1個(gè)字節(jié)中存儲(chǔ)的數(shù)值無(wú)損壓縮方法1判斷y(n)序列中Y(n-1)的值1)當(dāng)Y(n-1)＝0時(shí)，m(i)new＝m(i)old+12)當(dāng)Y(n-1)為其它值時(shí)，m(i+1)＝2無(wú)損壓縮方法2判斷Y(n)序列中y(n-1)的值(1)0≥Yi(n-1)或Yi(n-1)＞7時(shí)，m(i+1)＝Y(jié)(n)(2)Y(n-1)為其它值時(shí)，m(i)new＝m(i)old*128+Y(n)。
全文摘要
一種簡(jiǎn)便易行的在進(jìn)行12導(dǎo)聯(lián)(多導(dǎo)聯(lián))心電信號(hào)高精度實(shí)時(shí)采集時(shí)使用的無(wú)損壓縮方法，可以實(shí)時(shí)地?zé)o損壓縮采集到的心電數(shù)據(jù)。可以在低功耗的、處理速度低及內(nèi)部RAM資源少的單片機(jī)上使用，方法簡(jiǎn)便易行，特別適合于12導(dǎo)聯(lián)(多導(dǎo)聯(lián))HOLTER系統(tǒng)或便攜式、手持多導(dǎo)聯(lián)心電信號(hào)采集裝置使用。
文檔編號(hào)G06F19/00GK1423997SQ0214467
公開日2003年6月18日 申請(qǐng)日期2002年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月3日
發(fā)明者盧樹起, 周肖飛, 王長(zhǎng)津 申請(qǐng)人:沈陽(yáng)東軟數(shù)字醫(yī)療系統(tǒng)股份有限公司