發(fā)布時間：2017-12-19 03:29

  本文關(guān)鍵詞：心電信號實時檢測算法研究

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【摘要】：心電信號實時監(jiān)測對于心臟病的監(jiān)測、評估以及診斷有著重要作用。應(yīng)用于床邊監(jiān)護(hù)的心電信號檢測算法運算量較大,不太適用于可穿戴心電監(jiān)護(hù)設(shè)備上�？纱┐髟O(shè)備自動分析心電信號,能夠?qū)崟r監(jiān)護(hù)使用者心電健康狀況,及時讓醫(yī)護(hù)人員迅速高效分析和評判患者心臟健康,提高心臟疾病的預(yù)警和治療響應(yīng)速度。在此基礎(chǔ)上本文研究適用于移動設(shè)備上的心電信號實時檢測算法。本文第一章介紹了心電圖的原理,并對心電圖的特征波形進(jìn)行了研究,介紹其對應(yīng)的生理特征。分析心電信號噪聲來源,對于心電信號中兩種含量最多噪聲基線漂移和高頻干擾,設(shè)計出FIR帶通濾波器、一階差分器、平方運算以及滑動窗口積分器進(jìn)行心電信號預(yù)處理,有效地減小噪聲干擾,增加了QRS波所占分量。接著研究了心電信號QRS波的實時特征提取算法,通過分析目前使用較多的心電信號QRS波識別算法基礎(chǔ)上,提出了基于PanTompkins算法的改進(jìn)動態(tài)閾值法。PanTompkins算法具有較高的魯棒性,能通過周期性的調(diào)整閾值參數(shù)增加檢測靈敏度,但是降低了檢測的精度,在信噪比較低情況下易產(chǎn)生誤檢及漏檢。改進(jìn)算法根據(jù)正常心拍范圍增加了補(bǔ)償判據(jù),以進(jìn)一步降低誤檢及漏檢。在補(bǔ)償方法中增加了檢測R波幅度電壓值,假如R波電壓幅值超出前一個R波幅度的40%至160%,證明此幅值是個噪聲信號;在RR間隔小于0.2秒內(nèi)若出現(xiàn)R波,說明存在由較高噪聲引起的誤檢點;在心動周期T*166%范圍內(nèi)若無R波,則取閾值的1/2復(fù)檢。定義算法的靈敏性(S_e)和錯誤檢測率(P_e)指標(biāo),分別通過模擬心電信號和MITBIH臨床數(shù)據(jù)對本算法和PanTompkins算法進(jìn)行測試驗證。模擬情況下兩者都表現(xiàn)了很好的檢測性能,均能準(zhǔn)確檢測R波;但在臨床數(shù)據(jù)實驗中,PanTompkins算法檢錯率為4.02%,改進(jìn)算法檢錯率為0.76%;在靈敏度方面,PanTompkins算法靈敏度為98.77%,低于本算法的靈敏度99.50%。顯示增加補(bǔ)償策略之后在R波檢測上效果更好。在識別出R波的基礎(chǔ)上通過局域變換法識別QRS波起止點、P波以及T波。最后論文對研究工作進(jìn)行了總結(jié)。本文使用的FIR帶通濾波器比IIR運算量小,QRS波檢出率高,非常適用于可穿戴移動設(shè)備上進(jìn)行心電健康監(jiān)測,具有良好的應(yīng)用前景。
【學(xué)位授予單位】：湖北工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：R540.4;TN911.23

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1 王輔之;沈龍山;;一種改進(jìn)的動態(tài)閾值CT圖像分割算法[J];醫(yī)學(xué)信息(上旬刊);2010年12期

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本文編號：1306751