基于黎曼流形稀疏编码的阵发性房颤检测算法研究

发布时间：2025-01-14 00:05

　　目前,作为最常见的持续性心律失常房颤在全球范围内的患病率居高不下,我国也面临着逐年增加的发病率对国民生命健康的严重威胁。阵发性房颤为房颤的初期阶段,发作时间短、无明显临床症状,而随着病状的加重极易引发脑卒中或心力衰竭等救治率低、致残率高的疾病,因此阵发性房颤的尽早发现和治疗至关重要。而长时程的心电监测能有效提高阵发性房颤的筛查率,因此为了实现检测的实时性,本文围绕房颤发作时RR间期绝对不规则的特征展开研究。RR间期特征具有抗噪声干扰、计算数据量较小的优点。现有的基于RR间期的房颤检测算法均在检测准确率和鲁棒性上存在不足,且大多数无法检测短暂发作。由此,针对RR间期序列复杂的高维非线性特性,设计了基于黎曼流形稀疏编码的阵发性房颤检测算法。本论文的主要工作有:(1)引入流形学习构造了高性能的阵发性房颤检测算法。首先,根据RR间期序列的统计特征估计协方差矩阵作为描述子,从而不仅能强调特征本身,还能强调特征之间的相互作用。由于协方差矩阵的对称正定性,构成了不同于欧式空间的具有特殊拓扑结构的黎曼流形空间。为此引入仿射不变黎曼框架,在流形上学习黎曼字典进而得到更具表达能力的稀疏表示向量。最后重构残差...

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2-1正常心电信号波形/间期定义心脏的兴奋最先由窦房结发出的电激动信号沿心肌束传至心房，故ECG中

第二章先备知识9第二章先备知识2.1心电图及房颤特征2.1.1心电图简介心脏主要功能为推动血液循环，其必要条件就是心脏节律性舒张-收缩的交替活动，而触发心肌收缩和泵血的动因是心肌细胞的动作电位变化。人体的心肌细胞具有兴奋性、传导性和收缩性等生理特性，在不同部位产生不同电激动以完成....

图2-2窦性心律和房颤的心电波形

第二章先备知识11也就是RR间期不匀齐分。这种变化对于12导联的ECG，导联（II、III、AVF、V1）上对P波的记录更加明显，同时也更容易辨识f波，但f波形态非常纤细并且基线不稳定很难辨认。在实际应用中，由于自身呼吸、外界干扰或者采集设备等影响，不可能采集到绝对干净的信号，因....

图2-3稀疏表示模型

第二章先备知识13该思想可以根据信号自身特性自适应地选取用于表示信号的基（过完备字典）。于是，信号可以分解为过完备字典中相对较少的字典原子的稀疏线性组合，这些原子能更真切地反应信号的内在属性。这种自适应的过完备字典需要尽可能的包含信号内在特征，因此通常由训练数据学习得到。假设有一....

图3-2黎曼字典学习与稀疏表示示意图

河北大学工学硕士学位论文18称半正定矩阵构成dd21维线性空间中的一个凸锥。由于RR序列是不规则性，方差为零的情况一直不存在，所以只需考虑协方差矩阵非奇异（对称且正定）的情形。因此，该描述符是一个6×6维的正定对称的方阵，即SPD矩阵。随着信息几何理论的发展，协方差矩阵的作用越来....

本文编号：4026105