研究一種穿戴式心電信號質(zhì)量的三分類評估方法。心電信號質(zhì)量三分類源于臨床診斷需求,具體分為如下3類:一是臨床有用,信號質(zhì)量好;二是臨床有用,信號質(zhì)量差;三是臨床無用。該方法首先提取心電信號時域、頻域、非線性域中共計12個特征,然后構(gòu)建特征矩陣,通過融合徑向基核函數(shù)的支持向量機(SVM)分類器,實現(xiàn)穿戴式心電信號質(zhì)量的三分類。實際結(jié)果表明,所提出的方法在375例經(jīng)臨床專家標(biāo)注的獨立測試集上信號質(zhì)量三分類F測度結(jié)果分別為0.909、0.827和0.973,整體分類準(zhǔn)確度為92.3%,相比于基于CNN的模型和傳統(tǒng)SVM模型,準(zhǔn)確度分別升高2.2%和6.4%。研究證明,新的信號質(zhì)量三分類模型在穿戴式動態(tài)心電信號質(zhì)量分類中有一定的應(yīng)用價值。

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圖1 三導(dǎo)聯(lián)穿戴式心電采集設(shè)備

在臨床專家建議下，將數(shù)據(jù)按照信號質(zhì)量不同分為A/B/C三類(見表1)。A類為臨床有用且信號質(zhì)量好的數(shù)據(jù)，這類數(shù)據(jù)既可以做心電節(jié)律分析又可以做形態(tài)分析，判斷標(biāo)準(zhǔn)主要是信號基線較穩(wěn)定，各心電子波形相對清晰，在不影響QRS波以及T波判斷的情況下，允許存在少量基線漂移和少量噪聲干擾，典型....

圖2 典型的A類信號(上為信號質(zhì)量好，基本無干擾的心電圖;下為質(zhì)量好，局部存在小噪聲的心電圖)

圖1三導(dǎo)聯(lián)穿戴式心電采集設(shè)備圖3典型的B類信號(上圖為信號尾部存在1～2s大幅度干擾的心電圖，中圖為顯基線漂移的心電圖，下圖為噪聲影響到P波、T波判斷的心電圖)

圖3 典型的B類信號(上圖為信號尾部存在1～2 s大幅度干擾的心電圖，中圖為顯基線漂移的心電圖，下圖為噪聲影響到P波、T波判斷的心電圖)

圖2典型的A類信號(上為信號質(zhì)量好，基本無干擾的心電圖;下為質(zhì)量好，局部存在小噪聲的心電圖)C類為臨床無用信號，幾乎為純噪聲，判斷標(biāo)準(zhǔn)主要是信號多處出現(xiàn)直線、階躍信號、飽和現(xiàn)象，或者噪聲干擾嚴(yán)重，無法識別連續(xù)的QRS波，或者在信號中間部分出現(xiàn)信號飽和現(xiàn)象，典型的波形如圖4如示。

圖4 典型的C類信號(上圖為多處出現(xiàn)飽和現(xiàn)象的心電圖，中圖為幾乎純噪聲的心電圖，下圖為飽和與噪聲干擾嚴(yán)重的心電圖)

信號質(zhì)量評估整體方案如圖5所示。首先提取信號的時域、頻域、非線性域特征，然后對特征進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，建立特征矩陣，最后通過SVM分類器實現(xiàn)信號質(zhì)量三分類。圖5本研究中信號質(zhì)量評估整體方案

本文編號：4048041