【摘要】：心臟疾病近年來倍受關(guān)注,盡早預(yù)防和診斷心臟疾病可以大大降低死亡率。心電信號(hào)能夠表征心臟活動(dòng),對心電信號(hào)分析可以掌握心臟健康狀況。目前心電信號(hào)分析方面存在兩方面問題:第一,傳統(tǒng)心電信號(hào)自動(dòng)分類方法存在波形定位不準(zhǔn)確和選取特征人為性的問題,因此,不能保證分類的正確性;第二,傳統(tǒng)分類算法應(yīng)用于工程時(shí)遷移難度大、適用性較低,并且目前面向移動(dòng)平臺(tái)的心電信號(hào)分析系統(tǒng)較少,缺少對異常心電信號(hào)的分析。因此,開發(fā)出對常見異常心電信號(hào)自動(dòng)分析的移動(dòng)平臺(tái)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)對心電信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測分析,成為一個(gè)亟需解決的問題。針對上述問題,通過對比多種傳統(tǒng)分類算法,本文采用深度卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法為基礎(chǔ)框架,針對異常心電信號(hào)存在的數(shù)據(jù)不平衡問題對算法做出了改進(jìn),提出了基于權(quán)重的深度卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)心電信號(hào)自動(dòng)分類算法。通過對MIT-BIH心律失常數(shù)據(jù)庫的心電數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理,得到實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)集訓(xùn)練算法模型,并將算法模型遷移至工程中。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)上,通過對比心電監(jiān)護(hù)系統(tǒng)平臺(tái)優(yōu)缺點(diǎn),根據(jù)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)目標(biāo),從功能需求和性能需求上進(jìn)行了系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì),開發(fā)出了能夠?qū)崿F(xiàn)常見異常心電信號(hào)分類的移動(dòng)平臺(tái)系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠進(jìn)行長時(shí)間監(jiān)測,并且可以調(diào)用心電信號(hào)自動(dòng)分類算法模型對心電信號(hào)進(jìn)行分析。最后詳細(xì)介紹了系統(tǒng)中各個(gè)主要功能模塊的實(shí)現(xiàn),包括藍(lán)牙轉(zhuǎn)發(fā)模塊、數(shù)據(jù)接收模塊、心電圖顯示模塊、心電信號(hào)自動(dòng)分析模塊等,并在Android系統(tǒng)平臺(tái)上完成了系統(tǒng)的開發(fā)。為了驗(yàn)證該移動(dòng)平臺(tái)分析系統(tǒng)的邏輯設(shè)計(jì)合理性與實(shí)現(xiàn)正確性,本文對該系統(tǒng)主要功能模塊進(jìn)行了功能邏輯測試以及性能測試。測試結(jié)果表明本系統(tǒng)可以穩(wěn)定運(yùn)行,并且可以進(jìn)行長時(shí)間的心電信號(hào)監(jiān)測,能夠正確調(diào)用基于深度卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的心電信號(hào)自動(dòng)分類算法,對心電信號(hào)進(jìn)行分析,實(shí)現(xiàn)顯示心電信號(hào)波形、分析心拍類型以及計(jì)算平均心率值等要求,達(dá)到了心電信號(hào)實(shí)時(shí)連續(xù)監(jiān)測與分析的目標(biāo)。
【圖文】：

IR 和 FIR 濾波器去除心電信號(hào)主要的三種噪聲，并1]。號(hào)特征提取國內(nèi)外現(xiàn)狀信號(hào)自動(dòng)分類對特征提取有比較高的要求，當(dāng)提取大提高下一步的訓(xùn)練分類識(shí)別準(zhǔn)確率。如圖 1-2 所的波形，心電波形是由 P 波、QRS 波群、T 波以的特征值提取第一步是將心電信號(hào)的 QRS 波群檢礎(chǔ)上向前或向后檢測出 T 波、P 波等。當(dāng)檢測完 Q些轉(zhuǎn)化為能夠體現(xiàn)波形的頻域值和幅值，比如 P-R 間為下一步分類識(shí)別算法的輸入。S.Z. Mahmoodabadi提取心電信號(hào)特征，對比不同長度的小波濾波器 波形檢測靈敏度 99.18%[12]。H.-Y.Lin 等人使用離散索窗和軟閾值法對 QRS 波群和 T 波、P 波檢測，其99.94%，P 波和 T 波檢測靈敏度分別為 99.75%和 9

然后對 MIT-BIH 心律失常數(shù)據(jù)庫做了詳細(xì)說明[21]，最關(guān)技術(shù)理論和基本知識(shí)進(jìn)行了簡單介紹[22]。本心電相關(guān)知識(shí)介紹電圖產(chǎn)生的原理全身血液以及身體循環(huán)主要是心臟不斷泵送血液的結(jié)果。而促使基是心臟細(xì)胞不斷產(chǎn)生除極以及復(fù)極的電生理現(xiàn)象。而心電信上對這一現(xiàn)象和過程進(jìn)行記錄，客觀反映了心臟在運(yùn)作過程中狀況，因此人體產(chǎn)生的心電信號(hào)在醫(yī)學(xué)分析上有著巨大意義。 2-1 所示是心臟傳導(dǎo)系統(tǒng)[23]，，心臟傳導(dǎo)系統(tǒng)是由位于心肌內(nèi)能夠特殊心肌細(xì)胞構(gòu)成，其包括前結(jié)間束、房間束、竇房結(jié)、結(jié)間束束支和浦肯野纖維等。竇房結(jié)是正常心率的起搏點(diǎn)，位于上腔靜間的心外膜下方；結(jié)間束是竇房結(jié)和房室結(jié)進(jìn)行連通的橋梁，其結(jié)間束以及后結(jié)間束。房室結(jié)位于房間隔右側(cè)心內(nèi)膜下方，橫臥窩與三尖瓣隔瓣上緣之間的區(qū)域內(nèi)，房室束就在下方的延長處。
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：R540.41;TN911.7

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 趙曉群;張潔;;巴特沃斯低通濾波器的實(shí)現(xiàn)方法研究[J];大連民族學(xué)院學(xué)報(bào);2013年01期

2 朱杰檀;柒惠;;消除心電信號(hào)基線漂移簡單方法及仿真[J];醫(yī)療衛(wèi)生裝備;2012年08期

3 黃元鑄;;右束支阻滯的多面性與臨床意義[J];臨床心電學(xué)雜志;2012年02期

4 趙冬;;我國心血管疾病和心血管危險(xiǎn)因素流行病學(xué)現(xiàn)狀[J];中國社區(qū)醫(yī)師;2011年13期

5 胡大一;;立足綜合預(yù)防,有效應(yīng)對心血管疾病危機(jī) 談中國心血管疾病的一級(jí)預(yù)防[J];中國社區(qū)醫(yī)師;2011年13期

6 羅素群;陳蒙華;溫秋瑜;;房性早搏前PR段和ST段壓低患者的臨床和心電圖分析[J];中國心臟起搏與心電生理雜志;2010年06期

7 王巍;;淺談移動(dòng)醫(yī)療技術(shù)在醫(yī)院的發(fā)展及應(yīng)用[J];科技風(fēng);2010年16期

8 楊寶峰;蔡本志;;心律失常發(fā)病機(jī)制研究進(jìn)展[J];國際藥學(xué)研究雜志;2010年02期

9 李中健;井艷;李世鋒;潘運(yùn)萍;董同慶;呂聰敏;王利亞;;心電圖波形特征分析[J];臨床心血管病雜志;2008年03期

10 張和君;張躍;周炳坤;;遠(yuǎn)程心電監(jiān)護(hù)軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J];計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用;2006年15期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 蘇麗;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];哈爾濱工程大學(xué);2006年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前4條

1 樊承柱;基于深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的心電圖自動(dòng)分類方法研究與實(shí)現(xiàn)[D];山東大學(xué);2016年

2 孟歡歡;心電信號(hào)自動(dòng)分析的幾種算法研究[D];清華大學(xué);2014年

3 韓君澤;心電信號(hào)自動(dòng)檢測與診斷方法的研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2013年

4 王如想;心律失常自動(dòng)識(shí)別算法的研究[D];山東大學(xué);2013年

本文編號(hào)：2672434