T波动态建模与多通道融合估计方法

摘要

本发明公开了一种心电图T波动态建模与多通道融合估计的方法。针对逐搏T波估计中面临的T波非对称性、逐拍间动态变化以及高动态监护环境下的肌电脉冲、电极脉冲噪声干扰问题，提出一种新的适用于逐搏动态估计的T波状态空间模型，基于扩展Kalman滤波，建立多通道T波融合估计框架，融合8个独立通道的T波参数，实现强噪声背景下T波的鲁棒估计。本发明的优点是：充分利用心电信号的分段特征，建立了适用于非对称性T波估计的解析模型，利用T波的解析表达，充分融合8个独立通道的T波数据，提升了T波逐搏动态估计的鲁棒性，为高动态监护环境下T波交替信号的逐搏检测与估计奠定必要的理论与技术基础。

主权项

一种T波动态建模与多通道融合估计方法，其特征在于包含以下步骤：(1)单通道T波动态建模与参数估计：①预处理：去除基线漂移、工频干扰、高频噪声；②提取平均心拍：通过R波探测，将心电信号从时域转换为相位域，两个R峰之间的ECG波形有一个‑π到π的等间隔线性相位，对心电信号按相位[‑π，π]进行平均，获得心电信号的均值和方差；③T波建模及参数初始化：建立包含9个状态变量的T波动态模型，对步骤②获取的平均心拍，运用最小二乘法获得平均心拍的高斯核参数，作为模型参数的初始值；④T波参数估计：基于初始化参数，通过扩展Kalman滤波算法估计T波高斯核5维参数；(2)多通道T波融合估计：①单通道T波定位：选取T波左右两个高斯函数模型的99％的置信区间来确定每个心拍T波的起始点与终止点；②T波融合估计：基于各个通道的T波的估计残差，以其归一化均方值设计权系数，融合8个通道(I、II、V1、V2、V3、V4、V5、V6)的T波起点与终点，进而获得T波融合估计。