短暂非线性交替波检测技术

发布时间：2017-10-22 21:17

  本文关键词：短暂非线性交替波检测技术

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【摘要】：近年来的不少研究已经表明，T波交替现象T波交替（T-wave alternans, TWA）在心电图中反映出来就是T波的形态呈现一高一低交替形式的出现，已经可以作为恶性心律失常和心源性猝死的独立的预测指标，该研究对于预防猝死性的疾病，从而保障人们的健康起到了非常重要的作用，但是在心电图中很难用肉眼就观察出来T波段是否存在交替现象，因为大部分T波交替现象都是微幅级的，因此我们必须借助现代的信号与信息处理技术来分析检测运算是否存在T波交替现象。 对于T波交替的现象研究方法有很多，本文从运算的简易程度和实时性的优良等角度考虑出发，选择了时域分析方法中的相关分析法来分析检测T波交替现象，文中主要介绍了以下的工作： （1）首先是介绍了最基础的部分，关于心电信号的构成部分，构成的各波段的频率范围，明确T波交替现象的准确定义，，以及T波交替现象的发生机制。 （2）准确分析检测T波交替现象，对于原始信号的预处理，即去噪部分是必不可少的，文中详述了几种主要噪声的类型和目前常用较为有效的去噪方法，本文中基于对实时性和计算量的考虑，选择了利用简单整系数法，FIR滤波器以及结合小波变换的方法去除了心电信号中主要存在的几种噪声干扰：工频干扰，肌电干扰以及基线漂移。 （3）特征点的检测与标定，因为心电信号中R波段是观察性最强，频率最高的部分，R峰的准确检测与标定是相对来说较容易的，利用小波变换对QRS波段进行多尺度的分解，利用模极大值法结合其他的防止漏检的方法对R波进行标定，最后，利用Q波，S波和T波与R波之间的关系，从而确定了T波起点以及所要分析研究的T波数据段。 （4）TWA检测部分，先介绍了传统的病且广泛应用的谱分析法，介绍了其算法以及仿真实验结果图，传统的相关分析法的检测算法原理以及相关分析法的定量的研究，分析了传统的相关分析法的利弊，在此基础做了改进，从而提出了改进的相关分析法，重点介绍了相应T波段的对齐时的方法，利用MATLAB对European ST-T心电数据库、MIT-BIH数据库以及T-Wave Alternans Challenge数据库中的心电信号做了大量的仿真实验，并呈现了部分实验结果来说明改方法的可行性。 最后，是对该研究方向，研究方法进行了总结和展望，对于传统的方法的改进理论上是提高了其实时性，但是对于其判定指标，以及方法改进后相应的预处理部分的提升和改进还有待于进一步的研究，应继续潜心研究。
【关键词】：心电信号 T波交替 心电信号的预处理 谱分析法 相关分析法
【学位授予单位】：山东师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：R318.04;TN911.7
【目录】：

• 中文摘要6-8
• Abstract8-10
• 第一章 绪论10-16
• 1.1 关于本论文课题的简介10
• 1.2 课题研究的背景以及意义10-11
• 1.3 国内外的研究现状及趋势11-13
• 1.4 本论文的主要创新点工作以及章节安排13-15
• 1.5 本章小结15-16
• 第二章 心电信号预处理16-32
• 2.1 心电信号简介16-18
• 2.2 心电信号的除噪过程18-27
• 2.2.1 心电信号中噪声的主要类型18-19
• 2.2.2 心电信号的除噪方法19-27
• 2.3 心电信号中特征点的标定27-31
• 2.3.1 QRS 波群检测标定的方法27-31
• 2.3.1.1 心电信号数据的小波变换28-29
• 2.3.1.2 心电信号中 R 峰的检测标定29-30
• 2.3.1.3 Q 波和 S 波的标定30-31
• 2.3.2 T 波特征点的检测和标定31
• 2.4 本章小结31-32
• 第三章 TWA 检测算法研究32-48
• 3.1 基于快速傅里叶变换的谱分析法32-34
• 3.1.1 谱分析法的检测原理32
• 3.1.2 谱分析法的检测算法32-33
• 3.1.3 谱分析法的仿真实验结果图33-34
• 3.2 相关分析法检测 TWA34-39
• 3.2.1 相关分析法的检测原理34-35
• 3.2.2 选取的 T 波段的对齐35
• 3.2.3 相关分析法的检测算法35-36
• 3.2.4 相关分析法的定量研究36-38
• 3.2.5 相关分析检测算法的优缺点38
• 3.2.6 仿真实验结果38-39
• 3.3 改进的相关分析法检测 T 波交替39-45
• 3.3.1 改进的相关分析法检测算法39-40
• 3.3.2 选取的 T 波段的对齐40
• 3.3.3 改进相关分析法的算法40-41
• 3.3.4 改进的相关分析算法的仿真实验结果41-45
• 3.3.5 改进的相关分析法的定量研究45
• 3.3.6 改进的相关分析法的优势45
• 3.4 关于 T 波交替检测影响因素的讨论45-46
• 3.5 本章小节46-48
• 第四章 总结与展望48-50
• 4.1 总结48
• 4.2 展望48-50
• 参考文献50-53
• 致谢53-54
• 攻读硕士学位期间科研工作和发表的文章54

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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中国硕士学位论文全文数据库 前5条

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本文编号：1080145