基于心電脈搏信號(hào)的慢性心血管疾病檢測(cè)技術(shù)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-09-19 14:07
心血管疾病多屬于慢性病,通常起病隱匿,病程長(zhǎng)且病情遷延不愈,嚴(yán)重威脅著中老年人的健康,對(duì)慢性心血管疾病的預(yù)防和診療已成為現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的研究熱點(diǎn)。心電信號(hào)和脈搏信號(hào)蘊(yùn)藏著豐富的心血管疾病相關(guān)信息,可用于檢測(cè)心臟功能狀況和評(píng)價(jià)心血管健康程度。本論文基于對(duì)心電信號(hào)(Electrocardiogram,ECG)和光電容積脈搏波信號(hào)(Photoplethysmograph,PPG)的研究,旨在設(shè)計(jì)一套對(duì)心率(Heart Rate,HR)、心率變異度(Heart Rate Variability,HRV)、血壓等慢性心血管疾病診斷指標(biāo)的檢測(cè)系統(tǒng)。本套檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)包括檢測(cè)方案設(shè)計(jì)和采集電路搭建兩個(gè)部分,其中檢測(cè)方案的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)是本文的主要研究?jī)?nèi)容。在進(jìn)行檢測(cè)方案設(shè)計(jì)時(shí),首先需要對(duì)ECG、PPG信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理和特征點(diǎn)檢測(cè)。本文通過研究?jī)煞N信號(hào)的波形特征和信號(hào)特性,使用小波分解和閾值去噪的方法濾除了ECG、PPG信號(hào)的基線漂移、工頻干擾和肌電干擾等噪聲;使用數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)和加窗處理的方法檢測(cè)到了ECG信號(hào)的QRS復(fù)合波、P波和T波等波段;使用極值法和微分法檢測(cè)到了PPG信號(hào)的波峰、波谷和重搏波等特征點(diǎn)。其次,...
【文章來源】:西安電子科技大學(xué)陜西省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:85 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
典型的心電波形圖
人體指端 PPG 波形圖由直流成分和交流成分兩部分構(gòu)成。號(hào)波形圖,其中直流成分表征的是包括肌肉組織和動(dòng)、靜入射光的吸收情況;交流成分表征的是動(dòng)脈血液對(duì)脈動(dòng)性
上能夠反映出血管的健康狀況。一般來說,重搏波越明顯,表示外周阻力越小,動(dòng)脈血管的彈性也越好。圖2.3 動(dòng)脈脈搏波波形圖2.3.3 PPG 信號(hào)的特性生物醫(yī)學(xué)信號(hào)往往都不是平穩(wěn)的連續(xù)信號(hào),脈搏信號(hào)也不例外。即便是在符合實(shí)驗(yàn)條件的采集環(huán)境下,脈搏信號(hào)也會(huì)隨著來自身體內(nèi)、外部的刺激不斷地產(chǎn)生微小的波動(dòng)。但為了便于分析研究,可以根據(jù)脈搏波的波形特征,將其作為近似于周期性的確定信號(hào)處理,脈搏波信號(hào)具有如下特性:(1) 信號(hào)微弱,易受干擾脈搏信號(hào)幅度很小,約在微伏到毫伏的數(shù)量級(jí)上[24]。采集信號(hào)過程中容易引入干擾,這些干擾的來源主要有三種:一是受采集對(duì)象的呼吸影響;二是受采集對(duì)象肌肉的輕微顫動(dòng)影響;三是受采集環(huán)境中的工頻電、磁場(chǎng)的影響。(2) 信號(hào)頻率低
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]《中國(guó)心血管病報(bào)告2017》要點(diǎn)解讀[J]. 馬麗媛,吳亞哲,王文,陳偉偉. 中國(guó)心血管雜志. 2018(01)
[2]可穿戴醫(yī)療健康監(jiān)護(hù)現(xiàn)狀與展望[J]. 周旺,賈天震,陳賢祥,方震. 中國(guó)醫(yī)療設(shè)備. 2017(06)
[3]基于改進(jìn)型斜率閾值法的脈搏波特征提取研究[J]. 張夢(mèng)龍,李曉風(fēng),許金林,黃萬(wàn)風(fēng). 電子測(cè)量技術(shù). 2017(04)
[4]心率變異性在冠心病中的應(yīng)用價(jià)值[J]. 于洋,王鴻,田俊萍,杜鳳和. 中國(guó)醫(yī)藥導(dǎo)報(bào). 2017(11)
[5]脈搏數(shù)據(jù)優(yōu)化研究[J]. 付偉,趙宇,王麗婷,劉彥北. 計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用. 2017(02)
[6]中國(guó)心血管病的流行狀況與防治對(duì)策[J]. 王文,劉明波,隋輝,楊進(jìn)剛. 中國(guó)心血管雜志. 2012(05)
[7]基于光電容積脈搏波描記法的無創(chuàng)連續(xù)血壓測(cè)量[J]. 李章俊,王成,朱浩,金凡,馬俊領(lǐng). 中國(guó)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)報(bào). 2012(04)
[8]小波閾值去噪法的深入研究[J]. 陳曉曦,王延杰,劉戀. 激光與紅外. 2012(01)
[9]定量測(cè)量結(jié)果的一致性評(píng)價(jià)及Bland-Altman法的應(yīng)用[J]. 薩建,劉桂芬. 中國(guó)衛(wèi)生統(tǒng)計(jì). 2011(04)
[10]基于數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)的心電信號(hào)R波檢測(cè)算法[J]. 田絮資,楊建,黃力宇. 現(xiàn)代電子技術(shù). 2010(22)
博士論文
[1]基于光電容積描記法的人體生理參數(shù)動(dòng)態(tài)測(cè)量技術(shù)研究[D]. 李皙茹.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2017
[2]遠(yuǎn)程心電監(jiān)護(hù)診斷系統(tǒng)心電信號(hào)處理方法研究[D]. 蘇麗.哈爾濱工程大學(xué) 2006
碩士論文
[1]心電信號(hào)質(zhì)量評(píng)估與去噪方法的研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 賈紅紅.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[2]基于老年人健康狀況監(jiān)測(cè)的穿戴設(shè)備及系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究[D]. 李宏太.西南交通大學(xué) 2017
[3]心電信號(hào)實(shí)時(shí)檢測(cè)算法研究[D]. 夏翀.湖北工業(yè)大學(xué) 2017
[4]基于PTT無創(chuàng)血壓測(cè)量影響因素的研究[D]. 于雙.天津工業(yè)大學(xué) 2017
[5]基于PPG與ECG信號(hào)的無創(chuàng)心血管參數(shù)檢測(cè)系統(tǒng)研究[D]. 洋洋.南京郵電大學(xué) 2016
[6]基于EMD的心電信號(hào)去噪方法研究及實(shí)現(xiàn)驗(yàn)證[D]. 張磊磊.重慶郵電大學(xué) 2016
[7]基于脈搏波傳播時(shí)間的無創(chuàng)連續(xù)血壓監(jiān)測(cè)方法研究[D]. 張媛.南方醫(yī)科大學(xué) 2015
[8]便攜式脈搏與心電監(jiān)護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與信號(hào)處理方法的研究[D]. 王奇武.武漢科技大學(xué) 2015
[9]可穿戴心率監(jiān)測(cè)設(shè)備性能對(duì)比及靶心率在運(yùn)動(dòng)中的應(yīng)用[D]. 李俊.安徽大學(xué) 2015
[10]心電圖波形的形態(tài)學(xué)識(shí)別[D]. 余順.浙江師范大學(xué) 2014
本文編號(hào):3401754
【文章來源】:西安電子科技大學(xué)陜西省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:85 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
典型的心電波形圖
人體指端 PPG 波形圖由直流成分和交流成分兩部分構(gòu)成。號(hào)波形圖,其中直流成分表征的是包括肌肉組織和動(dòng)、靜入射光的吸收情況;交流成分表征的是動(dòng)脈血液對(duì)脈動(dòng)性
上能夠反映出血管的健康狀況。一般來說,重搏波越明顯,表示外周阻力越小,動(dòng)脈血管的彈性也越好。圖2.3 動(dòng)脈脈搏波波形圖2.3.3 PPG 信號(hào)的特性生物醫(yī)學(xué)信號(hào)往往都不是平穩(wěn)的連續(xù)信號(hào),脈搏信號(hào)也不例外。即便是在符合實(shí)驗(yàn)條件的采集環(huán)境下,脈搏信號(hào)也會(huì)隨著來自身體內(nèi)、外部的刺激不斷地產(chǎn)生微小的波動(dòng)。但為了便于分析研究,可以根據(jù)脈搏波的波形特征,將其作為近似于周期性的確定信號(hào)處理,脈搏波信號(hào)具有如下特性:(1) 信號(hào)微弱,易受干擾脈搏信號(hào)幅度很小,約在微伏到毫伏的數(shù)量級(jí)上[24]。采集信號(hào)過程中容易引入干擾,這些干擾的來源主要有三種:一是受采集對(duì)象的呼吸影響;二是受采集對(duì)象肌肉的輕微顫動(dòng)影響;三是受采集環(huán)境中的工頻電、磁場(chǎng)的影響。(2) 信號(hào)頻率低
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]《中國(guó)心血管病報(bào)告2017》要點(diǎn)解讀[J]. 馬麗媛,吳亞哲,王文,陳偉偉. 中國(guó)心血管雜志. 2018(01)
[2]可穿戴醫(yī)療健康監(jiān)護(hù)現(xiàn)狀與展望[J]. 周旺,賈天震,陳賢祥,方震. 中國(guó)醫(yī)療設(shè)備. 2017(06)
[3]基于改進(jìn)型斜率閾值法的脈搏波特征提取研究[J]. 張夢(mèng)龍,李曉風(fēng),許金林,黃萬(wàn)風(fēng). 電子測(cè)量技術(shù). 2017(04)
[4]心率變異性在冠心病中的應(yīng)用價(jià)值[J]. 于洋,王鴻,田俊萍,杜鳳和. 中國(guó)醫(yī)藥導(dǎo)報(bào). 2017(11)
[5]脈搏數(shù)據(jù)優(yōu)化研究[J]. 付偉,趙宇,王麗婷,劉彥北. 計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用. 2017(02)
[6]中國(guó)心血管病的流行狀況與防治對(duì)策[J]. 王文,劉明波,隋輝,楊進(jìn)剛. 中國(guó)心血管雜志. 2012(05)
[7]基于光電容積脈搏波描記法的無創(chuàng)連續(xù)血壓測(cè)量[J]. 李章俊,王成,朱浩,金凡,馬俊領(lǐng). 中國(guó)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)報(bào). 2012(04)
[8]小波閾值去噪法的深入研究[J]. 陳曉曦,王延杰,劉戀. 激光與紅外. 2012(01)
[9]定量測(cè)量結(jié)果的一致性評(píng)價(jià)及Bland-Altman法的應(yīng)用[J]. 薩建,劉桂芬. 中國(guó)衛(wèi)生統(tǒng)計(jì). 2011(04)
[10]基于數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)的心電信號(hào)R波檢測(cè)算法[J]. 田絮資,楊建,黃力宇. 現(xiàn)代電子技術(shù). 2010(22)
博士論文
[1]基于光電容積描記法的人體生理參數(shù)動(dòng)態(tài)測(cè)量技術(shù)研究[D]. 李皙茹.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2017
[2]遠(yuǎn)程心電監(jiān)護(hù)診斷系統(tǒng)心電信號(hào)處理方法研究[D]. 蘇麗.哈爾濱工程大學(xué) 2006
碩士論文
[1]心電信號(hào)質(zhì)量評(píng)估與去噪方法的研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 賈紅紅.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[2]基于老年人健康狀況監(jiān)測(cè)的穿戴設(shè)備及系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究[D]. 李宏太.西南交通大學(xué) 2017
[3]心電信號(hào)實(shí)時(shí)檢測(cè)算法研究[D]. 夏翀.湖北工業(yè)大學(xué) 2017
[4]基于PTT無創(chuàng)血壓測(cè)量影響因素的研究[D]. 于雙.天津工業(yè)大學(xué) 2017
[5]基于PPG與ECG信號(hào)的無創(chuàng)心血管參數(shù)檢測(cè)系統(tǒng)研究[D]. 洋洋.南京郵電大學(xué) 2016
[6]基于EMD的心電信號(hào)去噪方法研究及實(shí)現(xiàn)驗(yàn)證[D]. 張磊磊.重慶郵電大學(xué) 2016
[7]基于脈搏波傳播時(shí)間的無創(chuàng)連續(xù)血壓監(jiān)測(cè)方法研究[D]. 張媛.南方醫(yī)科大學(xué) 2015
[8]便攜式脈搏與心電監(jiān)護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與信號(hào)處理方法的研究[D]. 王奇武.武漢科技大學(xué) 2015
[9]可穿戴心率監(jiān)測(cè)設(shè)備性能對(duì)比及靶心率在運(yùn)動(dòng)中的應(yīng)用[D]. 李俊.安徽大學(xué) 2015
[10]心電圖波形的形態(tài)學(xué)識(shí)別[D]. 余順.浙江師范大學(xué) 2014
本文編號(hào):3401754
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