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基于信号源的心电自动诊断智能评估方案(2)

作者:

关键词:

摘要：

MIT数据库中“rxr”、“bxb”这些脚本程序的使用首先需要心电监护设备能够输出格式类似于注释文件结构的文件，通过脚本程序“xform”的转换形成标准注释文件格式，才能进行文件对比工作。文中把整个设计分为标识文件转换模块和标识文件播放模块。

标识文件转换模块算法流程如图1所示：

图1标识文件转换模块流程图

标识文件播放模块算法流程如图2所示：

图2标识文件播放模块流程图

3 结果

本算法是在交互式生物医学万用信号源iBUSS(Dimetek，China)上进行测试完成的。iBUSS是面向生物医学信号检测方面的专业用信号源设备，不仅能够产生多种生物医学专业使用的低频信号，而且用户可以自行设定各种测试方案。图3～图5为MIT-BIH 数据库中mit100 MLII导联和mit100 V5导联以及CU数据库cu02三例心电数据的播放效果图。

图3MIT-BIH数据库mit100MLII导联播放效果图

图4MIT-BIH数据库mit100V5导联播放效果图

图5CU数据库cu02播放效果图

4 讨论

4.1 CPU性能对文件播放延时的影响

CPU处理器的性能直接关系到系统可采用的定时器精度、时间延迟和运算精度，从而影响注释文件播放精确度和同步性。X86处理器下定时器精度为1ms，定时器延时最小为10ms；Arm处理器下定时器精度为20ms，最小延时为50ms。iBUSS信号源目标机采用ARM处理器，计时器精度和时间延迟导致的问题不仅仅在于注释文件屏显位置的误差，更重要的是定时器事件是每隔50ms运算一次，当定时器进入事件运算的时候，取到的当前毫秒值不一定是注释文件应该出现的时刻，也就是说，在原有软件架构下，和每毫秒屏幕绘点数进行运算后，得到的样本计数有可能等于或者不等于注释文件的样本计数，无法进行最初采用样本计数相等的判断方法输出注释。经过对样本计数变化规律的观察，使用新的注释文件输出算法：当计算出的样本计数大于注释文件样本计数时，输出该样本计数对应的注释。这样的算法无法完全避免误差的存在，但是可以将误差控制在50ms的定时器延迟范围之内。

在iBUSS的win32平台的软件版本基本上不用考虑延时的问题，但是仍然需要采用和ARM处理器下相同的算法来判断注释文件出现的时间。X86处理器下的定时器精度高、延时短，播放注释文件时，出现的位置基本上能够精确的定位到该QRS波的下方。

不论是在X86还是在ARM处理器下，再低的延迟也会造成累计误差，也就是播完一屏数据后会有每一次计时器延迟累加而形成的每屏误差，这个误差会随着播放屏数的增长而成倍增长。但是计算注释文件的样本计数时却并没有考虑这个误差，因此当播放时间较长的数据时，在一段时间后，累积误差的数值较大时，注释出现明显的偏移。测试中解决这个问题的方法是将每屏误差定量，在播放过程中每播放一屏数据，就在播放注释文件的时候加上这个误差，从而很好地解决了这个问题。

4.2 标识文件内容筛选

一个30分钟时长的注释文件大小约在70K—100K左右，但是里面的数据并不是全部都需要用到，因此对原始注释文件进行筛选，提取所需数据的过程是必需的，这里只需要用到两列数据，一列是当前注释出现位置的样本计数；一列是注释文件内容。这样不仅缩小了原始文件大小，而且软件在读取注释文件的时候效率也要提高很多。注释文件的转换需要支持单文件转换和文件批量转换，并提供转换后的文件输出路径。

5 结论

该文提出了一种同步显示每个波形和标识的评估心电自动诊断效果的新方案，标识显示在信号源上每个QRS波的正下方，实现了心电波形与标识文件的同步观测，进而实现了参考标识和测试标识的实时比对。由于硬件设备的定时器精度和运算延时等问题，会产生误差，在本方案中，将每屏误差定量并在播放过程中将该误差加在播放注释文件上，从而有效地防止了注释出现偏移。

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文章来源：《临床心电学杂志》网址: http://www.lcxdxzz.cn/qikandaodu/2021/0312/531.html