便携式心电采集系统及实时分析算法研究
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【摘要】:临床中心电图(ECG)是诊断心血管疾病的重要手段,尤其是诊断各类心律失常的金指标,对心肌缺血的诊断也有十分重要的意义。自动态心电图问世以来,实现心电图自动分析与诊断便成为心电工作者的一个目标。随着生活条件的改善、卫生事业的发展,相对于其他疾病,心血管疾病逐步成为高发病,与此同时人们的健康意识也逐步加强,家用便携式心电监护设备便在这种背景下应运而生。 本文首先针对目前家用便携式心电监护设备仍无法普及的问题进行简要分析,找出可能原因。而后针对原因,在总结心电自动分析领域前人的工作基础上,为家用便携式心电监护设备从信号预处理、特征波形识别到心脏疾病判断,提出一整套算法解决方案,算法的突出特点是抗干扰强、实时性好。针对心律失常识别问题,提出与临床医生诊断过程类似的先将心拍分类而后利用心拍间关系识别心脏节律的算法,并利用逻辑分支判别法实现。测试结束后,系统会对受检者给出诊断结果及健康建议,使受检者了解自身心脏健康状况。 为满足多种市场需求,采用两种方案实现便携式心电监护系统,并将本文算法应用于两种方案中,而后利用标准心电信号发生器进行验证。实验结果显示系统运行稳定,算法检测结果准确可靠,从而证实整套方案的可行性,为便携式心电监护领域提供了一个解决思路。
【关键词】:心电监测 实时分析 便携式 标准心电信号发生器
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:R318.6;TN911.7
【目录】:
- 致谢5-6
- 摘要6-7
- Abstract7-8
- 目录8-10
- 第一章 绪论10-21
- 1.1 引言10-11
- 1.2 心电自动分析技术发展现状11-18
- 1.2.1 心电信号预处理技术11-13
- 1.2.2 心电特征波形分析及特征提取13-14
- 1.2.3 心律失常自动诊断发展现状14-15
- 1.2.4 心电图智能诊断心肌缺血算法发展现状15-18
- 1.3 家用便携式心电监护设备发展现状与趋势18-19
- 1.4 本文研究内容与章节安排19-21
- 第二章 心电基本原理与算法评价方法21-29
- 2.1 心电产生基础与心脏传导系统21
- 2.2 正常心电信号各波形、间期及其生理意义21-23
- 2.3 异常心电及诊断意义23-24
- 2.3.1 心律失常23
- 2.3.2 ST段改变23-24
- 2.4 数据库与标准心电信号发生器24-27
- 2.4.1 MIT-BIH心律失常数据库24-25
- 2.4.2 MIT-BIH噪声测试数据库25-26
- 2.4.3 欧洲ST-T数据库26-27
- 2.4.4 标准心电信号发生器MPS45027
- 2.5 算法性能评价27-28
- 2.6 小结28-29
- 第三章 强伪迹干扰下的心电信号预处理与QRS复合波识别29-47
- 3.1 引言29
- 3.2 基线漂移处理方法29-33
- 3.2.1 中值滤波法30
- 3.2.2 三次样条插值法30
- 3.2.3 FIR高通滤波器法30-31
- 3.2.4 三类方法的比较31-33
- 3.3 高频噪声处理方法33-34
- 3.4 工频干扰消除方法34-37
- 3.4.1 工频陷波法34-35
- 3.4.2 Subtraction法35
- 3.4.3 两种方法的比较35-37
- 3.5 运动伪迹的识别37-43
- 3.5.1 随机变量数字特征38
- 3.5.2 数字特征量选取38-41
- 3.5.3 数字特征量与噪声标志间的映射41-43
- 3.6 QRS复合波的识别43-46
- 3.7 小结46-47
- 第四章 院外情况下心脏疾病的智能监护研究47-56
- 4.1 引言47
- 4.2 院外情况下监护的特点47-48
- 4.3 院外情况下心律失常识别算法48-50
- 4.3.1 QRS复合波起点、终点检测48-49
- 4.3.2 心拍分类算法与节律识别算法49-50
- 4.4 心肌缺血识别算法研究50-55
- 4.4.1 ST段特征点与等电位点的定位50-51
- 4.4.2 ST段改变事件识别算法51-55
- 4.5 小结55-56
- 第五章 便携式心电监护系统的设计56-67
- 5.1 引言56
- 5.2 手持式系统总体框图与硬件设计56-61
- 5.2.1 心电信号采集模块57-58
- 5.2.2 信号处理模块58
- 5.2.3 中央控制模块58-59
- 5.2.4 界面显示与交互模块59
- 5.2.5 存储模块59-60
- 5.2.6 电源模块60-61
- 5.3 手持式系统软件设计61-63
- 5.3.1 系统流程设计61-63
- 5.3.2 命令、数据包协议63
- 5.4 穿戴式心电监护系统设计63-65
- 5.5 测试与结果65-66
- 5.6 小结66-67
- 第六章 总结与展望67-68
- 参考文献68-75
- 攻读硕士学位期间发表论文75
【参考文献】
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,本文编号:310064
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