為提高在運(yùn)動負(fù)荷試驗(yàn)中檢測心電圖（electrocardiogram,ECG）特征的精度,提供與評估心臟功能相關(guān)的體征參數(shù),設(shè)計一套多導(dǎo)聯(lián)心電信號特征檢測系統(tǒng)。系統(tǒng)包含能記錄十二導(dǎo)聯(lián)以及CM5與Nehb-D導(dǎo)聯(lián)心電信號的多導(dǎo)聯(lián)心電采集盒和體征檢測軟件,利用自適應(yīng)小波變換消除運(yùn)動心電信號的基線漂移,采用特征檢測算法實(shí)時定位R波、PR段中點(diǎn)以及ST段,通過線性擬合曲線求解心率值與ST段水平值的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,檢測系統(tǒng)可顯示平穩(wěn)的運(yùn)動ECG,對運(yùn)動心電信號QRS波群的檢測精度為99%以上,ST段隨心率值增加而壓低越大。系統(tǒng)具有易便攜、精度高和成本低的優(yōu)勢。 

【文章來源】：計算機(jī)工程與設(shè)計. 2020,41(03)北大核心

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

系統(tǒng)功能框架

為了確保人體與采集模塊的電氣安全，多導(dǎo)聯(lián)心電采集盒設(shè)計的隔離電路如圖3所示，通過采用芯片ISOW7812實(shí)現(xiàn)USB電源與采集模塊供電的電氣隔離，模塊的串行通信接口可與CH340數(shù)據(jù)隔離傳輸，滿足醫(yī)用儀器的安全標(biāo)準(zhǔn)。1.3 心電信號的預(yù)處理

針對心電信號的高頻干擾，系統(tǒng)設(shè)計截止頻率為50Hz的40階FIR低通濾波器來濾除高頻噪聲；針對心電信號的運(yùn)動偽跡，有研究[7]利用自適應(yīng)相干消噪原理，以人體三軸加速度作為參考信號，設(shè)計自適應(yīng)濾波器來消除運(yùn)動偽跡，但在有氧運(yùn)動中采集的心電信號具有非平穩(wěn)特性，當(dāng)參考信號與心電信號的低頻段相關(guān)度較大時，傳統(tǒng)自適應(yīng)算法會造成ST段檢測失真。而自適應(yīng)小波變換是結(jié)合小波變換的新型自適應(yīng)濾波算法[8]，是以原始心電信號為輸入信號，經(jīng)高頻濾波后，再采用DB3離散小波進(jìn)行分解，并將小波尺度1～8的高頻分量輸入到自適應(yīng)濾波器的參考信號，再利用最小二乘遞歸算法不斷地更新濾波系數(shù)，并計算出最優(yōu)濾波系數(shù)。截取一段I導(dǎo)聯(lián)心電信號，信號的濾波效果如圖4所示。對比圖4的上圖與中圖設(shè)計的低通濾波器可濾除原始信號的高頻干擾；對比中圖與下圖系統(tǒng)使用自適應(yīng)小波變換實(shí)現(xiàn)了消除心電信號中的運(yùn)動偽跡。圖4 心電信號濾波前后對比波形

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號：3428171