基于融合心電特征的室性早搏自動識別方法
發(fā)布時間:2021-11-08 12:14
室性早搏(Premature Ventricular Contraction,PVC)是最常見的心律失常疾病之一。臨床診斷PVC的一個重要依據(jù)就是其在心電圖(Electrocardiogram,ECG)上的異常表現(xiàn),主要包括QRS波群寬大畸形、P波消失、T波方向與QRS波群主波方向相反以及存在代償間歇等。然而,由于PVC發(fā)作具有偶發(fā)性等特點(diǎn),往往需要進(jìn)行長時程的心電監(jiān)測,這樣所帶來的海量心電數(shù)據(jù),使得傳統(tǒng)的依賴專業(yè)醫(yī)生的視覺判讀,就成為一個非常耗時且主觀性較強(qiáng)的過程。因此,越來越多的研究者開始聚焦于PVC自動識別的研究。在這一背景下,本文提出了一種新的基于融合心電特征的PVC自動識別方法。首先,本文針對心電圖中的QRS波群,設(shè)計了一種新的峰值點(diǎn)(即Q峰、R峰、S峰)自動檢測方法;其次,根據(jù)所檢測到的峰值點(diǎn),分別從不同角度刻畫PVC發(fā)作的異常心電表現(xiàn),提出了9種不同的PVC-ECG特征提取方法,進(jìn)一步通過特征選擇以完成PVC-ECG的融合特征構(gòu)建;最后結(jié)合BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),提出了一種基于融合心電特征的PVC自動識別方法,用來完成PVC-ECG與正常ECG兩種模式的自動識別。本文采用生理信號挑...
【文章來源】:西北大學(xué)陜西省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:55 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
PVC自動識別的一般流程圖
第二章理論基礎(chǔ)6第二章理論基礎(chǔ)2.1心電圖與室性早搏的基礎(chǔ)知識2.1.1心電圖的基礎(chǔ)知識心電圖(Electrocardiogram,ECG)是用于記錄由于心肌細(xì)胞激動而產(chǎn)生的生物電信號的一種技術(shù),是臨床中用于診斷多種心血管疾病的最為重要的一種方法。在靜息的心肌細(xì)胞中,細(xì)胞膜外主要分布著鈉離子(Na+)和氯離子(Cl-)而細(xì)胞膜內(nèi)分布著鉀離子和鈣離子(K+,Ca2+)。靜息狀態(tài)下細(xì)胞處于電平衡或靜息狀態(tài)[7]。當(dāng)心臟每次收縮時,細(xì)胞膜的通透性會發(fā)生改變,使得膜內(nèi)外的正負(fù)離子發(fā)生移動從而產(chǎn)生電興奮,且這一電興奮主要起源于竇房結(jié),竇房結(jié)自發(fā)的除極和復(fù)極過程使之形成獨(dú)特精準(zhǔn)的自動起搏脈沖,進(jìn)而激動心房和房室結(jié),并沿束支下傳激動到達(dá)心室肌(見圖2)[27]。這一過程產(chǎn)生的電位變化可以通過在人體表層按照統(tǒng)一規(guī)定的位置安置電極板,進(jìn)而與心電圖機(jī)電流計的正負(fù)極相連后將其記錄下來,這樣就得到了帶有一定波形、波幅等信息的曲線,也就是我們所說的心電圖。ECG中蘊(yùn)含了大量的生理及病理信息,是醫(yī)生在臨床中用于診斷心律失常最為直觀且有效的工具。圖2心臟激動傳導(dǎo)系統(tǒng)[27]
第二章理論基礎(chǔ)7臨床上,把記錄ECG時,通過電極安置在人體不同部位和電路連接的方式稱為心電圖導(dǎo)聯(lián)。目前臨床上廣泛應(yīng)用的Wilson體系是常規(guī)12導(dǎo)聯(lián)體系,一般包括3個標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)聯(lián)(雙極肢體導(dǎo)聯(lián),I、II、III)、6個胸導(dǎo)聯(lián)(16V~V)和3個加壓單極肢體導(dǎo)聯(lián)(aVR、aVL及aVF),其中標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)聯(lián)和加壓單極肢體導(dǎo)聯(lián)統(tǒng)稱為肢體導(dǎo)聯(lián)[7,27,28]。肢體導(dǎo)聯(lián)的有效感應(yīng)點(diǎn)和電極位置在左臂(L)、右臂(R)及左腿(F)處。胸導(dǎo)聯(lián)1V、2V的有效感應(yīng)點(diǎn)和電極位置在右心室,5V、6V的有效感應(yīng)點(diǎn)和電極位置主要在左心室,而把3V、4V稱為過渡區(qū)的心電導(dǎo)聯(lián),即自右心室過渡至左心室部位的心電導(dǎo)聯(lián)。圖3-5分別顯示了各導(dǎo)聯(lián)的電極放置圖,表1介紹了12導(dǎo)聯(lián)電極板的具體位置[7,27,28]。圖3標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)聯(lián)示意圖[28]圖4加壓單極肢體導(dǎo)聯(lián)示意圖[28]圖5胸導(dǎo)聯(lián)示意圖[27]
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]1990~2016年中國及省級行政區(qū)心血管病疾病負(fù)擔(dān)報告[J]. 李鎰沖,劉世煒,曾新穎,周脈耕. 中國循環(huán)雜志. 2019(08)
[2]QRS波群與竇性心律幾乎相同的室性前期收縮消融1例[J]. 林加鋒,陳延茹,陳小鋒,李進(jìn). 心電與循環(huán). 2019(04)
[3]房性期前收縮的Lorenz RR散點(diǎn)圖4例[J]. 龍佑玲,蘇勇,戴靜,劉明,盧僖,熊霖,張麗萍. 心電與循環(huán). 2019(02)
[4]Lorenz-RR間期散點(diǎn)圖在快速診斷心律失常中的應(yīng)用價值[J]. 遲曄虹,李巍,張明玥,梁娟,王雪絨,劉志永. 臨床醫(yī)學(xué)研究與實(shí)踐. 2019(04)
[5]基于多尺度快速樣本熵與隨機(jī)森林的心電圖分析[J]. 姜苗苗,于波,張爍,陳寅生,王祁. 現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)進(jìn)展. 2018(18)
[6]一種基于經(jīng)驗(yàn)小波變換的心電信號室性早搏檢測算法[J]. 吳義滿. 中國醫(yī)學(xué)物理學(xué)雜志. 2018(09)
[7]常見心電散點(diǎn)圖在動態(tài)心電圖診斷中的應(yīng)用[J]. 楊文珍. 影像研究與醫(yī)學(xué)應(yīng)用. 2018(07)
[8]《中國心血管病報告2017》概要[J]. 陳偉偉,高潤霖,劉力生,朱曼璐,王文,王擁軍,吳兆蘇,李惠君,顧東風(fēng),楊躍進(jìn),鄭哲,蔣立新,胡盛壽. 中國循環(huán)雜志. 2018(01)
[9]A Construction Method of Personalized ECG Template and Its Application in Premature Ventricular Contraction Recognition for ECG Mobile Phones[J]. LIU Cheng-yu,LI Peng,ZHANG Ya-tao,ZHANG Yuan,LIU Chang-chun,WEI Shou-shui. Chinese Journal of Biomedical Engineering. 2015(02)
[10]基于小波變換和多模板匹配的室性早搏識別[J]. 龔敬,閆岑,李振新,董兵超,于毅. 數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用. 2012(08)
碩士論文
[1]一種新的房顫心電融合特征提取方法研究[D]. 韋杰英.西北大學(xué) 2019
[2]基于小波相干分析的房顫心電特征提取方法[D]. 王迪.西北大學(xué) 2019
[3]人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模式識別的機(jī)理與意義[D]. 范馨文.黑龍江大學(xué) 2019
[4]一種基于散點(diǎn)圖特征的陣發(fā)性房顫自動檢測方法[D]. 楊宇峰.西北大學(xué) 2018
[5]基于非聯(lián)合型學(xué)習(xí)機(jī)制的神經(jīng)元構(gòu)建方法研究[D]. 刁奇.北方工業(yè)大學(xué) 2018
[6]動態(tài)心電圖室性早搏起搏點(diǎn)定位算法設(shè)計[D]. 林銘洲.東南大學(xué) 2018
[7]室性早搏心肌病與室早聯(lián)律間期的關(guān)系[D]. 謝亮真.南方醫(yī)科大學(xué) 2017
[8]基于突觸可塑性機(jī)制的多神經(jīng)元連接電路的仿真和分析[D]. 劉佳坤.河北工業(yè)大學(xué) 2016
[9]基于小波分析和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的異常心電信號分類研究[D]. 趙毅.太原理工大學(xué) 2015
[10]心電信號中室性早搏的自動診斷算法研究[D]. 杜海曼.河北大學(xué) 2015
本文編號:3483672
【文章來源】:西北大學(xué)陜西省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:55 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
PVC自動識別的一般流程圖
第二章理論基礎(chǔ)6第二章理論基礎(chǔ)2.1心電圖與室性早搏的基礎(chǔ)知識2.1.1心電圖的基礎(chǔ)知識心電圖(Electrocardiogram,ECG)是用于記錄由于心肌細(xì)胞激動而產(chǎn)生的生物電信號的一種技術(shù),是臨床中用于診斷多種心血管疾病的最為重要的一種方法。在靜息的心肌細(xì)胞中,細(xì)胞膜外主要分布著鈉離子(Na+)和氯離子(Cl-)而細(xì)胞膜內(nèi)分布著鉀離子和鈣離子(K+,Ca2+)。靜息狀態(tài)下細(xì)胞處于電平衡或靜息狀態(tài)[7]。當(dāng)心臟每次收縮時,細(xì)胞膜的通透性會發(fā)生改變,使得膜內(nèi)外的正負(fù)離子發(fā)生移動從而產(chǎn)生電興奮,且這一電興奮主要起源于竇房結(jié),竇房結(jié)自發(fā)的除極和復(fù)極過程使之形成獨(dú)特精準(zhǔn)的自動起搏脈沖,進(jìn)而激動心房和房室結(jié),并沿束支下傳激動到達(dá)心室肌(見圖2)[27]。這一過程產(chǎn)生的電位變化可以通過在人體表層按照統(tǒng)一規(guī)定的位置安置電極板,進(jìn)而與心電圖機(jī)電流計的正負(fù)極相連后將其記錄下來,這樣就得到了帶有一定波形、波幅等信息的曲線,也就是我們所說的心電圖。ECG中蘊(yùn)含了大量的生理及病理信息,是醫(yī)生在臨床中用于診斷心律失常最為直觀且有效的工具。圖2心臟激動傳導(dǎo)系統(tǒng)[27]
第二章理論基礎(chǔ)7臨床上,把記錄ECG時,通過電極安置在人體不同部位和電路連接的方式稱為心電圖導(dǎo)聯(lián)。目前臨床上廣泛應(yīng)用的Wilson體系是常規(guī)12導(dǎo)聯(lián)體系,一般包括3個標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)聯(lián)(雙極肢體導(dǎo)聯(lián),I、II、III)、6個胸導(dǎo)聯(lián)(16V~V)和3個加壓單極肢體導(dǎo)聯(lián)(aVR、aVL及aVF),其中標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)聯(lián)和加壓單極肢體導(dǎo)聯(lián)統(tǒng)稱為肢體導(dǎo)聯(lián)[7,27,28]。肢體導(dǎo)聯(lián)的有效感應(yīng)點(diǎn)和電極位置在左臂(L)、右臂(R)及左腿(F)處。胸導(dǎo)聯(lián)1V、2V的有效感應(yīng)點(diǎn)和電極位置在右心室,5V、6V的有效感應(yīng)點(diǎn)和電極位置主要在左心室,而把3V、4V稱為過渡區(qū)的心電導(dǎo)聯(lián),即自右心室過渡至左心室部位的心電導(dǎo)聯(lián)。圖3-5分別顯示了各導(dǎo)聯(lián)的電極放置圖,表1介紹了12導(dǎo)聯(lián)電極板的具體位置[7,27,28]。圖3標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)聯(lián)示意圖[28]圖4加壓單極肢體導(dǎo)聯(lián)示意圖[28]圖5胸導(dǎo)聯(lián)示意圖[27]
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]1990~2016年中國及省級行政區(qū)心血管病疾病負(fù)擔(dān)報告[J]. 李鎰沖,劉世煒,曾新穎,周脈耕. 中國循環(huán)雜志. 2019(08)
[2]QRS波群與竇性心律幾乎相同的室性前期收縮消融1例[J]. 林加鋒,陳延茹,陳小鋒,李進(jìn). 心電與循環(huán). 2019(04)
[3]房性期前收縮的Lorenz RR散點(diǎn)圖4例[J]. 龍佑玲,蘇勇,戴靜,劉明,盧僖,熊霖,張麗萍. 心電與循環(huán). 2019(02)
[4]Lorenz-RR間期散點(diǎn)圖在快速診斷心律失常中的應(yīng)用價值[J]. 遲曄虹,李巍,張明玥,梁娟,王雪絨,劉志永. 臨床醫(yī)學(xué)研究與實(shí)踐. 2019(04)
[5]基于多尺度快速樣本熵與隨機(jī)森林的心電圖分析[J]. 姜苗苗,于波,張爍,陳寅生,王祁. 現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)進(jìn)展. 2018(18)
[6]一種基于經(jīng)驗(yàn)小波變換的心電信號室性早搏檢測算法[J]. 吳義滿. 中國醫(yī)學(xué)物理學(xué)雜志. 2018(09)
[7]常見心電散點(diǎn)圖在動態(tài)心電圖診斷中的應(yīng)用[J]. 楊文珍. 影像研究與醫(yī)學(xué)應(yīng)用. 2018(07)
[8]《中國心血管病報告2017》概要[J]. 陳偉偉,高潤霖,劉力生,朱曼璐,王文,王擁軍,吳兆蘇,李惠君,顧東風(fēng),楊躍進(jìn),鄭哲,蔣立新,胡盛壽. 中國循環(huán)雜志. 2018(01)
[9]A Construction Method of Personalized ECG Template and Its Application in Premature Ventricular Contraction Recognition for ECG Mobile Phones[J]. LIU Cheng-yu,LI Peng,ZHANG Ya-tao,ZHANG Yuan,LIU Chang-chun,WEI Shou-shui. Chinese Journal of Biomedical Engineering. 2015(02)
[10]基于小波變換和多模板匹配的室性早搏識別[J]. 龔敬,閆岑,李振新,董兵超,于毅. 數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用. 2012(08)
碩士論文
[1]一種新的房顫心電融合特征提取方法研究[D]. 韋杰英.西北大學(xué) 2019
[2]基于小波相干分析的房顫心電特征提取方法[D]. 王迪.西北大學(xué) 2019
[3]人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模式識別的機(jī)理與意義[D]. 范馨文.黑龍江大學(xué) 2019
[4]一種基于散點(diǎn)圖特征的陣發(fā)性房顫自動檢測方法[D]. 楊宇峰.西北大學(xué) 2018
[5]基于非聯(lián)合型學(xué)習(xí)機(jī)制的神經(jīng)元構(gòu)建方法研究[D]. 刁奇.北方工業(yè)大學(xué) 2018
[6]動態(tài)心電圖室性早搏起搏點(diǎn)定位算法設(shè)計[D]. 林銘洲.東南大學(xué) 2018
[7]室性早搏心肌病與室早聯(lián)律間期的關(guān)系[D]. 謝亮真.南方醫(yī)科大學(xué) 2017
[8]基于突觸可塑性機(jī)制的多神經(jīng)元連接電路的仿真和分析[D]. 劉佳坤.河北工業(yè)大學(xué) 2016
[9]基于小波分析和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的異常心電信號分類研究[D]. 趙毅.太原理工大學(xué) 2015
[10]心電信號中室性早搏的自動診斷算法研究[D]. 杜海曼.河北大學(xué) 2015
本文編號:3483672
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