基于心电脉搏信号的慢性心血管疾病检测技术研究
发布时间：2021-09-19 14:07
心血管疾病多属于慢性病,通常起病隐匿,病程长且病情迁延不愈,严重威胁着中老年人的健康,对慢性心血管疾病的预防和诊疗已成为现代医学的研究热点。心电信号和脉搏信号蕴藏着丰富的心血管疾病相关信息,可用于检测心脏功能状况和评价心血管健康程度。本论文基于对心电信号（Electrocardiogram,ECG）和光电容积脉搏波信号（Photoplethysmograph,PPG）的研究,旨在设计一套对心率（Heart Rate,HR）、心率变异度（Heart Rate Variability,HRV）、血压等慢性心血管疾病诊断指标的检测系统。本套检测系统的设计包括检测方案设计和采集电路搭建两个部分,其中检测方案的设计与实现是本文的主要研究内容。在进行检测方案设计时,首先需要对ECG、PPG信号进行预处理和特征点检测。本文通过研究两种信号的波形特征和信号特性,使用小波分解和阈值去噪的方法滤除了ECG、PPG信号的基线漂移、工频干扰和肌电干扰等噪声;使用数学形态学和加窗处理的方法检测到了ECG信号的QRS复合波、P波和T波等波段;使用极值法和微分法检测到了PPG信号的波峰、波谷和重搏波等特征点。其次,...
【文章来源】：西安电子科技大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
典型的心电波形图
人体指端 PPG 波形图由直流成分和交流成分两部分构成。号波形图，其中直流成分表征的是包括肌肉组织和动、静入射光的吸收情况；交流成分表征的是动脉血液对脉动性
上能够反映出血管的健康状况。一般来说，重搏波越明显，表示外周阻力越小，动脉血管的弹性也越好。图2.3 动脉脉搏波波形图2.3.3 PPG 信号的特性生物医学信号往往都不是平稳的连续信号，脉搏信号也不例外。即便是在符合实验条件的采集环境下，脉搏信号也会随着来自身体内、外部的刺激不断地产生微小的波动。但为了便于分析研究，可以根据脉搏波的波形特征，将其作为近似于周期性的确定信号处理，脉搏波信号具有如下特性：(1) 信号微弱，易受干扰脉搏信号幅度很小，约在微伏到毫伏的数量级上[24]。采集信号过程中容易引入干扰，这些干扰的来源主要有三种：一是受采集对象的呼吸影响；二是受采集对象肌肉的轻微颤动影响；三是受采集环境中的工频电、磁场的影响。(2) 信号频率低
【参考文献】：
期刊论文
[1]《中国心血管病报告2017》要点解读[J]. 马丽媛,吴亚哲,王文,陈伟伟. 中国心血管杂志. 2018(01)
[2]可穿戴医疗健康监护现状与展望[J]. 周旺,贾天震,陈贤祥,方震. 中国医疗设备. 2017(06)
[3]基于改进型斜率阈值法的脉搏波特征提取研究[J]. 张梦龙,李晓风,许金林,黄万风. 电子测量技术. 2017(04)
[4]心率变异性在冠心病中的应用价值[J]. 于洋,王鸿,田俊萍,杜凤和. 中国医药导报. 2017(11)
[5]脉搏数据优化研究[J]. 付伟,赵宇,王丽婷,刘彦北. 计算机工程与应用. 2017(02)
[6]中国心血管病的流行状况与防治对策[J]. 王文,刘明波,隋辉,杨进刚. 中国心血管杂志. 2012(05)
[7]基于光电容积脉搏波描记法的无创连续血压测量[J]. 李章俊,王成,朱浩,金凡,马俊领. 中国生物医学工程学报. 2012(04)
[8]小波阈值去噪法的深入研究[J]. 陈晓曦,王延杰,刘恋. 激光与红外. 2012(01)
[9]定量测量结果的一致性评价及Bland-Altman法的应用[J]. 萨建,刘桂芬. 中国卫生统计. 2011(04)
[10]基于数学形态学的心电信号R波检测算法[J]. 田絮资,杨建,黄力宇. 现代电子技术. 2010(22)
博士论文
[1]基于光电容积描记法的人体生理参数动态测量技术研究[D]. 李皙茹.中国科学技术大学 2017
[2]远程心电监护诊断系统心电信号处理方法研究[D]. 苏丽.哈尔滨工程大学 2006
硕士论文
[1]心电信号质量评估与去噪方法的研究与实现[D]. 贾红红.哈尔滨工业大学 2017
[2]基于老年人健康状况监测的穿戴设备及系统设计研究[D]. 李宏太.西南交通大学 2017
[3]心电信号实时检测算法研究[D]. 夏翀.湖北工业大学 2017
[4]基于PTT无创血压测量影响因素的研究[D]. 于双.天津工业大学 2017
[5]基于PPG与ECG信号的无创心血管参数检测系统研究[D]. 洋洋.南京邮电大学 2016
[6]基于EMD的心电信号去噪方法研究及实现验证[D]. 张磊磊.重庆邮电大学 2016
[7]基于脉搏波传播时间的无创连续血压监测方法研究[D]. 张媛.南方医科大学 2015
[8]便携式脉搏与心电监护系统的设计与信号处理方法的研究[D]. 王奇武.武汉科技大学 2015
[9]可穿戴心率监测设备性能对比及靶心率在运动中的应用[D]. 李俊.安徽大学 2015
[10]心电图波形的形态学识别[D]. 余顺.浙江师范大学 2014
本文编号：3401754
【文章来源】：西安电子科技大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
典型的心电波形图
人体指端 PPG 波形图由直流成分和交流成分两部分构成。号波形图，其中直流成分表征的是包括肌肉组织和动、静入射光的吸收情况；交流成分表征的是动脉血液对脉动性
上能够反映出血管的健康状况。一般来说，重搏波越明显，表示外周阻力越小，动脉血管的弹性也越好。图2.3 动脉脉搏波波形图2.3.3 PPG 信号的特性生物医学信号往往都不是平稳的连续信号，脉搏信号也不例外。即便是在符合实验条件的采集环境下，脉搏信号也会随着来自身体内、外部的刺激不断地产生微小的波动。但为了便于分析研究，可以根据脉搏波的波形特征，将其作为近似于周期性的确定信号处理，脉搏波信号具有如下特性：(1) 信号微弱，易受干扰脉搏信号幅度很小，约在微伏到毫伏的数量级上[24]。采集信号过程中容易引入干扰，这些干扰的来源主要有三种：一是受采集对象的呼吸影响；二是受采集对象肌肉的轻微颤动影响；三是受采集环境中的工频电、磁场的影响。(2) 信号频率低
【参考文献】：
期刊论文
[1]《中国心血管病报告2017》要点解读[J]. 马丽媛,吴亚哲,王文,陈伟伟. 中国心血管杂志. 2018(01)
[2]可穿戴医疗健康监护现状与展望[J]. 周旺,贾天震,陈贤祥,方震. 中国医疗设备. 2017(06)
[3]基于改进型斜率阈值法的脉搏波特征提取研究[J]. 张梦龙,李晓风,许金林,黄万风. 电子测量技术. 2017(04)
[4]心率变异性在冠心病中的应用价值[J]. 于洋,王鸿,田俊萍,杜凤和. 中国医药导报. 2017(11)
[5]脉搏数据优化研究[J]. 付伟,赵宇,王丽婷,刘彦北. 计算机工程与应用. 2017(02)
[6]中国心血管病的流行状况与防治对策[J]. 王文,刘明波,隋辉,杨进刚. 中国心血管杂志. 2012(05)
[7]基于光电容积脉搏波描记法的无创连续血压测量[J]. 李章俊,王成,朱浩,金凡,马俊领. 中国生物医学工程学报. 2012(04)
[8]小波阈值去噪法的深入研究[J]. 陈晓曦,王延杰,刘恋. 激光与红外. 2012(01)
[9]定量测量结果的一致性评价及Bland-Altman法的应用[J]. 萨建,刘桂芬. 中国卫生统计. 2011(04)
[10]基于数学形态学的心电信号R波检测算法[J]. 田絮资,杨建,黄力宇. 现代电子技术. 2010(22)
博士论文
[1]基于光电容积描记法的人体生理参数动态测量技术研究[D]. 李皙茹.中国科学技术大学 2017
[2]远程心电监护诊断系统心电信号处理方法研究[D]. 苏丽.哈尔滨工程大学 2006
硕士论文
[1]心电信号质量评估与去噪方法的研究与实现[D]. 贾红红.哈尔滨工业大学 2017
[2]基于老年人健康状况监测的穿戴设备及系统设计研究[D]. 李宏太.西南交通大学 2017
[3]心电信号实时检测算法研究[D]. 夏翀.湖北工业大学 2017
[4]基于PTT无创血压测量影响因素的研究[D]. 于双.天津工业大学 2017
[5]基于PPG与ECG信号的无创心血管参数检测系统研究[D]. 洋洋.南京邮电大学 2016
[6]基于EMD的心电信号去噪方法研究及实现验证[D]. 张磊磊.重庆邮电大学 2016
[7]基于脉搏波传播时间的无创连续血压监测方法研究[D]. 张媛.南方医科大学 2015
[8]便携式脉搏与心电监护系统的设计与信号处理方法的研究[D]. 王奇武.武汉科技大学 2015
[9]可穿戴心率监测设备性能对比及靶心率在运动中的应用[D]. 李俊.安徽大学 2015
[10]心电图波形的形态学识别[D]. 余顺.浙江师范大学 2014
本文编号：3401754
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