基于神经网络的心电信号识别系统研究

发布时间：2021-11-04 16:26

　　心脏病是威胁人类健康的重大疾病之一,可穿戴式智能心电监测设备可以实时完成异常心电信号的识别,并通过预警提醒患者到医院就诊,从而降低患者的生命和财产损失。对于此类系统,其关键要求在于保证高准确率的同时,实现较低的系统功耗。然而,现有的可穿戴智能心电监测设备在异常心电识别和心电信号传输中都存在高功耗的问题。在这项工作中,我们提出了一种低功耗的智能心电信号识别系统,该系统包含事件驱动神经网络的人工智能心电识别算法和基于智能识别的自适应心电信号压缩算法。与现有的技术方案相比,本文所提出的方案在保持高准确率的同时,大大降低了异常心电的识别处理功耗与心电信号的传输功耗。首先,论文介绍了智能心电识别的意义,以及国内外研究现状,对该领域内的现有工作做了简要的概述,并分析了它们的优缺点。然后介绍了心电识别相关的背景知识,包括心电信号的基本概念,心电信号的数据库,以及神经网络的基本原理及其在智能心电识别上的应用。随后,论文介绍了心电信号的预处理方法,包括预处理方法的基本原理,心电信号的除噪算法和R峰检测算法。其中,在除噪算法中,重点介绍了常见的几种噪声滤除方法及效果,在R峰检测算法中,重点介绍了广泛采用的... 

【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

中国城镇居民死亡率

第一章绪论第一章绪论1.1研究工作的背景与意义长期以来，心脏病一直是威胁人类生命的主要元凶之一，因此在医学领域，心脏病及其相关研究一直有着备受重视的地位。《心脏病与卒中统计数据（2019）》[1]的报告显示，每年大约有84万人死于心血管疾病，大约每3人就有1人是因为心血管疾病死亡。根据《中国心血管病报告（2018》）[2]报告显示，在中国，因心血管疾病致死的人数在总死亡人数占有超过40%的比例，并且这个数据还在逐年增长，如图1-1和图1-2所示，为中国城镇与农村居民死亡率逐年变化表[2]。图1-1中国城镇居民死亡率图1-2中国农村居民死亡率人体心电图代表着心电信号(ECG)是心脏活动通过生物电传播到体表的综合表现,它可以反映心脏活动节律和其经生物电传导的病理、生理的多角度信息，所1

第二章心电信号与神经网络基础图2-1标准心电波形如图2-1所示，在一个心动周期中，P波最早出现且幅度较小，其代表着心房肌除极的电位变化过程，随后的QRS代表心室肌除极的电位变化过程，最后的T波代表心室快速复极的电位变化过程，有时在胸导联上可以采集到U波，其产生的机理尚不明确。在兴奋的传播过程之中，PR间期为P波的起点到QRS波群的起点，其意义在于反映心房开始除极到心室开始除极的时间，在老年人心动过缓的情况下，可能出现PR间期的延长。QT间期指的是QRS波群的起点到T波的终点，其意义在于反映心室肌除极到复极全过程所用的时间，QT段的长短与心律的快慢有着密切的联系。ST段指的是QRS波群的终点到T波起点，其意义在于反映心室的缓慢复极过程，ST的段的抬高和下降都对应着多种心脏玻J处于QRS波群与ST段交界处的转折点，它反映着心室除极的结束，复极的开始点，处在等电位线上。2.2心电数据库介绍美国的MIT-BIH心电数据库[20]是心电领域全世界使用最多的数据库，国内国外有非常多关于心电方向的研究是以该数据库为基础来做的。MIT-BIH心电数据库创建于1999年，在美国的支持下在网上发布允许广大的科研人员进行下载，同时其作为公益性质是完全免费，以便其可以灵活地读取该库中数据。接下来介绍我们使用的数据库MIT-BIH心律失常数据库(MITDB)的具体情况。7

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于小波变换的心电信号去噪算法[J]. 赵晴,赵捷,魏珑.  现代生物医学进展. 2007(10)
[2]心脏血管外科学[J]. 萧明第,吕志前.  中华老年医学杂志. 1999(05)



本文编号：3476085