动态ECG分析中QRS波检测算法的研究
本文关键词:动态ECG分析中QRS波检测算法的研究
【摘要】: 随着计算机技术、数字信号处理技术、人工智能等先进理论的发展,心电计算机自动分析技术的研究也不断向纵深发展。将心电自动分析技术用于动态心电图中,使用计算机对所记录的长达24小时的心电数据进行自动分析处理,可以大大减轻海量数据给医生带来的负担。 QRS波检测是动态心电分析中的关键。然而,动态心电检查中伴随的干扰、不同病人心电波形之间的差异,以及同一病人心电随时间的变异等因素,给QRS波检测带来了很大的困难。另一方面,要在较短的时间内对24小时的心电数据进行处理,速度和存储量的要求限制了算法的复杂性,因而,一个既能方便、快速地实现,又能满足准确度要求的QRS波检测算法,仍然是众多研究者不断追求的目标。 本文的研究工作,就是围绕适用于动态心电分析的QRS波检测方案而展开,主要包括以下几方面: 首先,对动态心电自动分析进行综述,并对动态心电分析中QRS波检测面临的问题进行了分析。 从生理学角度出发,探讨心电产生的原理和正常心电图各波的形态和意义,对临床常见的正常和异常心电QRS波形态进行研究,,并对QRS波的特点进行了归纳和小结。 根据动态心电分析的特点,分析了适用于动态心电处理的QRS波检测算法应当满足的要求。 对历年来QRS波检测算法的研究成果进行分类回顾和小结,尤其是对基于滤波和阈值检测的方法进行了深入研究,通过对各类方法的特点和对于动态心电分析的适用性的讨论,从而得出结论:只有基于滤波和阐值检测的方法才能满足实时检测的要求。 提出了一种基于包络波形的QRS波检测方案,该方案也是基于滤波和阈值检测思想的,因而具有较快的处理速度;同时,经过MIT-BIH和AHA心电数据库部分数据的测试,该方案的准确度分别达到了99.11%和97.09%以上。实验证明,该方案在速度和准确度等两方面都达到了满意的效果。
【关键词】:
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2003
【分类号】:R310
【目录】:
- 致谢2-3
- 中文摘要3-4
- 英文摘要4-6
- 目录6-8
- 第一章 绪论8-13
- §1.1 引言8-9
- §1.2 ECG自动分析技术9-10
- §1.3 动态心电回放分析10-12
- §1.3.1 概述10
- §1.3.2 系统构成10-11
- §1.3.3 动态心电分析技术11
- §1.3.4 QRS波检测面临的问题11-12
- §1.4 研究内容和目标12-13
- 第二章 用于动态心电分析的QRS波检测算法的需求分析13-23
- §2.1 引言13
- §2.2 心电产生的生理学基础13-16
- §2.2.1 心肌细胞的电生理13-14
- §2.2.2 心脏传导系统14-16
- §2.2.3 心电图的产生与导联16
- §2.3 正常心电图波形及其意义16-18
- §2.4 临床常见的QRS波形形态18-21
- §2.5 动态心电分析对QRS波检测算法的要求21-22
- §2.6 小结22-23
- 第三章 QRS波检测算法回顾23-35
- §3.1 引言23-24
- §3.2 基于滤波和阈值检测的方法24-30
- §3.3 基于数学模型的方法30
- §3.4 基于模板匹配的方法30-31
- §3.5 基于图形识别的方法31
- §3.6 基于小波变换的方法31-33
- §3.7 基于神经网络的方法33-34
- §3.8 小结34-35
- 第四章 基于包络的QRS波检测方法35-54
- §4.1 引言35
- §4.2 预处理35-42
- §4.2.1 信号干扰35-38
- §4.2.2 滤波38-40
- §4.2.3 波形变换40-42
- §4.3 阈值检测42-46
- §4.3.1 检测原理42-43
- §4.3.2 阈值更新43-44
- §4.3.3 对算法的改进44-46
- §4.4 算法比较与讨论46-47
- §4.5 算法的评估47-53
- §4.5.1 心电数据库47-49
- §4.5.2 算法的实验结果49-52
- §4.5.3 结果分析及有效性评估52-53
- §4.6 小结53-54
- 第五章 总结与展望54-56
- §5.1 总结54
- §5.2 展望54-56
- 参考文献56-58
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本文编号:1044870
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