心電信號質(zhì)量評估及心律失常分類研究
發(fā)布時間:2021-12-23 01:48
心血管疾病的發(fā)病率及其死亡率逐年增高,加強(qiáng)對心血管疾病的防治和研究迫在眉睫。臨床上心血管疾病往往伴隨心律失常的發(fā)生,這種異常心電活動會持續(xù)累及心臟,引起胸悶、頭暈、心區(qū)疼痛等癥狀,嚴(yán)重情況下甚至危及生命。無創(chuàng)心電圖檢查可以記錄病人自然生活狀態(tài)下的心臟電活動,發(fā)現(xiàn)心電異常,是診斷心律失常最重要的檢查技術(shù),F(xiàn)在心電圖信號分析依然存在兩個問題,第一個是心電圖在采集過程中易受噪聲污染,致使心電信號中的病理信息丟失,而使用受污染的心電信號會影響后繼信號分析的準(zhǔn)確性,增大誤診率。目前心電采集設(shè)備普遍缺失信號質(zhì)量評估環(huán)節(jié),大量低質(zhì)量數(shù)據(jù)會被視為有效數(shù)據(jù)而保存下來,嚴(yán)重浪費臨床資源。因此,我們提出了一種心電信號質(zhì)量的評估算法。第二個問題是,目前臨床上主要通過人工識讀心電圖的方式來診斷心律失常,非常依賴于醫(yī)生的業(yè)務(wù)水平,誤診時有發(fā)生。并且心律失常種類眾多,不同患者間存在個體差異性,計算機(jī)輔助心律失常自動診斷的精度不高。因此,我們提出了一種新的心律失常自動分類的算法;谏鲜,本文主要包括以下兩方面的工作:(1)為了評估心電信號質(zhì)量的臨床可接受性,提高現(xiàn)有質(zhì)量評估算法的準(zhǔn)確率,本文提出一種基于交叉驗證遞歸...
【文章來源】:南方醫(yī)科大學(xué)廣東省
【文章頁數(shù)】:68 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-1總體技術(shù)路線圖??Fig.?1-1?Overall?technology?roadmap??
?頌士學(xué)位論文???第二章II導(dǎo)聯(lián)心電信號質(zhì)量評估??2.1心電信號??2.1.1心電波形定義??一個完整的心動周期主要有以下幾個組成部分:P波、QRS波群、T波、U??波,及各波段間期(P-R間期、Q-T間期、ST段),各個波形和波段代表心臟不??同部位的電活動情況,如圖2-1所示。??R??I??ST段??廣一丨??p?I?1?I?丁??|?。眩遥;?.??0?Q一?T?間期?__??圖2-1心電波形??Fig.?2-1?ECG?waveforms??p波:是心動周期中第一個出現(xiàn)的波形,反映左右兩個心房在除極時的電位??變化。p波的形態(tài)在大部分導(dǎo)聯(lián)上一般呈純圓形,有時可能有輕微切跡,由于心??房除極的綜合向量是指左、前、下的,所以P波方向在I、丨I、aVF、V4?V6導(dǎo)聯(lián)??中均向上,aVR向下,其余導(dǎo)聯(lián)呈雙向、倒置或低平均。P波寬度不超過0.11s,??振幅在肢體導(dǎo)聯(lián)中不超過0.25mV,在胸導(dǎo)聯(lián)中+超過0.2mV。??P-R間期:代表自心房開始除極至心室開始除極的時間,心率在正常范圍內(nèi)??時,成年人的P-R間期為0.12?0.20s。在幼兒或心動過速的情況下,P-R間期相??應(yīng)縮短;在老年人或心動過緩的情況下,P-R間期略為延長,但不超過〇.22s。??QRS波群:由Q、R、S波三個波形共同組成,代表心室心肌去極化時的電??9??
般與QRS主波方向一致。??Q-T間期:自QRS波群起點至T波終點的線段,代表心室心肌除極和復(fù)極??全過程所需的時間。Q-T的長短與心率的快慢密切相關(guān),心率越快,Q-T越短,??反之越長。心率在60?100次/min時對應(yīng)Q-T間期范圍為0.32?0.44s。??U波:是T波后0.02?0.04s出現(xiàn)的振幅很低很小的波,其產(chǎn)生機(jī)制尚未完全??清楚,一般被認(rèn)為是后繼電位的影響。U波方向與T波一致,在胸導(dǎo)聯(lián)較易觀測??到,尤其在V3導(dǎo)聯(lián)上明顯。U波的增高常見于血鉀過低。??AVF??圖2-2?12導(dǎo)聯(lián)軸的空間關(guān)系??Fig.?2-2?The?spatial?relationship?of?12-lead?axis??上述的心電波形均需通過心電圖機(jī)對心臟電位進(jìn)行觀測從而描記下來,在??長期應(yīng)用臨床心電圖的過程中,已經(jīng)形成了一個國際通用導(dǎo)聯(lián)體系,稱為“標(biāo)準(zhǔn)??導(dǎo)聯(lián)”,包括VI?V6胸前導(dǎo)聯(lián),I、II、III雙肢體導(dǎo)聯(lián)和aVR、aVL、aVF加壓肢??體導(dǎo)聯(lián),共12個導(dǎo)聯(lián)。標(biāo)準(zhǔn)12導(dǎo)聯(lián)通過將10個電極放置在病人的四肢和胸部表面,??從12個不同的角度測量心臟電勢的總體大小,如圖2-2示,并在一段時間內(nèi)(通??10??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)研究綜述[J]. 周飛燕,金林鵬,董軍. 計算機(jī)學(xué)報. 2017(06)
[2]遠(yuǎn)程心電監(jiān)測應(yīng)用于心律失常診斷的可行性和效果[J]. 張榮生,顧翔. 中華老年多器官疾病雜志. 2015 (10)
[3]面向臨床心電圖分析的深層學(xué)習(xí)算法[J]. 金林鵬,董軍. 中國科學(xué):信息科學(xué). 2015(03)
[4]遠(yuǎn)程心電監(jiān)測對心律失常的診斷研究[J]. 韓偉華,姚錦容,林永霞,黎文婷. 國際醫(yī)藥衛(wèi)生導(dǎo)報. 2012 (08)
[5]遠(yuǎn)程動態(tài)心電監(jiān)測對診斷心律失常的臨床意義[J]. 黃偉,劉燕,肖濤. 中國現(xiàn)代醫(yī)學(xué)雜志. 2010(15)
博士論文
[1]動態(tài)心電心律失常智能檢測方法及高性能計算研究[D]. 樊小毛.中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院) 2018
[2]心電信號質(zhì)量評估與心率變異性分析方法研究[D]. 刁晨.蘭州理工大學(xué) 2016
[3]面向醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)的隨機(jī)森林特征選擇及分類方法研究[D]. 姚登舉.哈爾濱工程大學(xué) 2016
碩士論文
[1]基于深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的心電圖自動分類方法研究與實現(xiàn)[D]. 樊承柱.山東大學(xué) 2016
[2]心電信號質(zhì)量評估方法研究[D]. 寇明春.蘭州理工大學(xué) 2014
[3]基于心電圖分析的心律失常分類[D]. 陳學(xué)琴.北京交通大學(xué) 2011
本文編號:3547536
【文章來源】:南方醫(yī)科大學(xué)廣東省
【文章頁數(shù)】:68 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-1總體技術(shù)路線圖??Fig.?1-1?Overall?technology?roadmap??
?頌士學(xué)位論文???第二章II導(dǎo)聯(lián)心電信號質(zhì)量評估??2.1心電信號??2.1.1心電波形定義??一個完整的心動周期主要有以下幾個組成部分:P波、QRS波群、T波、U??波,及各波段間期(P-R間期、Q-T間期、ST段),各個波形和波段代表心臟不??同部位的電活動情況,如圖2-1所示。??R??I??ST段??廣一丨??p?I?1?I?丁??|?。眩遥;?.??0?Q一?T?間期?__??圖2-1心電波形??Fig.?2-1?ECG?waveforms??p波:是心動周期中第一個出現(xiàn)的波形,反映左右兩個心房在除極時的電位??變化。p波的形態(tài)在大部分導(dǎo)聯(lián)上一般呈純圓形,有時可能有輕微切跡,由于心??房除極的綜合向量是指左、前、下的,所以P波方向在I、丨I、aVF、V4?V6導(dǎo)聯(lián)??中均向上,aVR向下,其余導(dǎo)聯(lián)呈雙向、倒置或低平均。P波寬度不超過0.11s,??振幅在肢體導(dǎo)聯(lián)中不超過0.25mV,在胸導(dǎo)聯(lián)中+超過0.2mV。??P-R間期:代表自心房開始除極至心室開始除極的時間,心率在正常范圍內(nèi)??時,成年人的P-R間期為0.12?0.20s。在幼兒或心動過速的情況下,P-R間期相??應(yīng)縮短;在老年人或心動過緩的情況下,P-R間期略為延長,但不超過〇.22s。??QRS波群:由Q、R、S波三個波形共同組成,代表心室心肌去極化時的電??9??
般與QRS主波方向一致。??Q-T間期:自QRS波群起點至T波終點的線段,代表心室心肌除極和復(fù)極??全過程所需的時間。Q-T的長短與心率的快慢密切相關(guān),心率越快,Q-T越短,??反之越長。心率在60?100次/min時對應(yīng)Q-T間期范圍為0.32?0.44s。??U波:是T波后0.02?0.04s出現(xiàn)的振幅很低很小的波,其產(chǎn)生機(jī)制尚未完全??清楚,一般被認(rèn)為是后繼電位的影響。U波方向與T波一致,在胸導(dǎo)聯(lián)較易觀測??到,尤其在V3導(dǎo)聯(lián)上明顯。U波的增高常見于血鉀過低。??AVF??圖2-2?12導(dǎo)聯(lián)軸的空間關(guān)系??Fig.?2-2?The?spatial?relationship?of?12-lead?axis??上述的心電波形均需通過心電圖機(jī)對心臟電位進(jìn)行觀測從而描記下來,在??長期應(yīng)用臨床心電圖的過程中,已經(jīng)形成了一個國際通用導(dǎo)聯(lián)體系,稱為“標(biāo)準(zhǔn)??導(dǎo)聯(lián)”,包括VI?V6胸前導(dǎo)聯(lián),I、II、III雙肢體導(dǎo)聯(lián)和aVR、aVL、aVF加壓肢??體導(dǎo)聯(lián),共12個導(dǎo)聯(lián)。標(biāo)準(zhǔn)12導(dǎo)聯(lián)通過將10個電極放置在病人的四肢和胸部表面,??從12個不同的角度測量心臟電勢的總體大小,如圖2-2示,并在一段時間內(nèi)(通??10??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)研究綜述[J]. 周飛燕,金林鵬,董軍. 計算機(jī)學(xué)報. 2017(06)
[2]遠(yuǎn)程心電監(jiān)測應(yīng)用于心律失常診斷的可行性和效果[J]. 張榮生,顧翔. 中華老年多器官疾病雜志. 2015 (10)
[3]面向臨床心電圖分析的深層學(xué)習(xí)算法[J]. 金林鵬,董軍. 中國科學(xué):信息科學(xué). 2015(03)
[4]遠(yuǎn)程心電監(jiān)測對心律失常的診斷研究[J]. 韓偉華,姚錦容,林永霞,黎文婷. 國際醫(yī)藥衛(wèi)生導(dǎo)報. 2012 (08)
[5]遠(yuǎn)程動態(tài)心電監(jiān)測對診斷心律失常的臨床意義[J]. 黃偉,劉燕,肖濤. 中國現(xiàn)代醫(yī)學(xué)雜志. 2010(15)
博士論文
[1]動態(tài)心電心律失常智能檢測方法及高性能計算研究[D]. 樊小毛.中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院) 2018
[2]心電信號質(zhì)量評估與心率變異性分析方法研究[D]. 刁晨.蘭州理工大學(xué) 2016
[3]面向醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)的隨機(jī)森林特征選擇及分類方法研究[D]. 姚登舉.哈爾濱工程大學(xué) 2016
碩士論文
[1]基于深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的心電圖自動分類方法研究與實現(xiàn)[D]. 樊承柱.山東大學(xué) 2016
[2]心電信號質(zhì)量評估方法研究[D]. 寇明春.蘭州理工大學(xué) 2014
[3]基于心電圖分析的心律失常分類[D]. 陳學(xué)琴.北京交通大學(xué) 2011
本文編號:3547536
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