监护环境下房颤信号的提取算法研究及实现
发布时间：2021-11-03 02:59
随着计算机科学技术以及通信技术的发展,医疗监护系统正向着低成本化、微型化、无线化和智能化的方向发展。无线智能的医疗监护系统对提高人们的生活质量,促进社会健康和谐地发展有着极为重要的作用。近年来,医疗监护系统尤其是房颤监护系统成为了国际上的一个研究热点。本文在盲源提取的基础上,提出了一种新的、适用于单导联心电的房颤信号提取算法,并且应用于无线的房颤监护系统中。在提取房颤信号前,针对心电信号受工频干扰严重的特点,文中用窗函数法设计了FIR滤波器,结合实验证明滤波器的可行性和有效性。为了避免心电基线产生漂移而影响房颤信号的提取,本课题利用中值滤波法实现心电基线的调整。心电信号经过处理后,利用高斯函数把它扩展为多维的信号,然后利用盲源提取算法从多维信号中提取房颤信号。本课题利用LabVIEW开发一个平台界面,该界面能够接收并实时显示采集的心电信号。为了验证算法能够从采集的心电信号中实时提取房颤信号,本课题把房颤信号提取算法嵌入到平台系统中。由于R-R间隔和心率等生理参数在心电监护中极为重要,后台嵌入了R波检测算法。平台系统还设置了实时报警机制,当从实时采集的心电信号中提取出来的是房颤信号时,报...
【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】：62 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
盲源分离技术提取房颤信号的框架
图 1- 2 盲源提取技术提取房颤信号的框架与盲源分离算法不同，盲源提取方法只从 12 导联的心电信号中提取一个感的信号，对该信号进行频谱分析，就可以判断房颤是否发生。其框图如图 示。因此，与盲源分离算法相比，盲源提取算法的运算量较少，提取过程时，更适合应用于实时的房颤监护系统当中。上述的主成分分析方法、盲源分离方法和盲源提取方法等都是应用于多导12 导联）的心电数据的分析。以往临床应用的房颤监护系统大部分都是采用联监护，因此，从多导联 ECG 数据中提取房颤信号的方法得到了较好的应目前在医院的房颤监护系统中，多数是采用导联线较少的三导联心电采集系而，随着科学技术日新月异的发展以及医疗水平的逐渐提高，房颤监护系统着“微型化”、“智能化”、“移动化”和“低成本化”方向发展。单导联房颤系统由于硬件体积小、移动性好、灵活性强，将会逐步替代三导联的房颤监统，单导联的房颤监护系统的应用将会越来越广泛。上述的各种利用盲源技方法均不能直接应用于从单导联心电信号中提取房颤信号，只有模板匹配法从单导联的心电数据中获取房颤信号。
存在大量正离子与负离子，而细胞膜对每种离子的通透性两侧的带电离子分布不均，所以细胞膜两侧就产生了电位息电位，这是产生生物电的基础。一般细胞膜在极化的状，膜外聚集正电荷，电势差约为 90mV；当细胞受刺激而的状态由“外正内负”转变为“外负内正”，过了一段时间态。心肌细胞在极化和去极化两种状态之间反复变换，便一个良导体，心电信号可以通过人体传到体表。因此，需从人体表面采集心电信号。通常会把带有导电膏的电极贴系统记录得到的周期性曲线就是心电图，它能够反映心脏期的心电图由 P 波，QRS 综合波群、T 波以及 U 波组成，的生理意义。下面将简单介绍一下心电信号中各个组成波2, 23]：
【参考文献】：
期刊论文
[1]心电信号去噪中的小波方法[J]. 王佳文,凡友华. 数理医药学杂志. 2009(01)
[2]Atrial fibrillatory signal estimation using blind source extraction algorithm based on high-order statistics[J]. WANG Gang1,RAO NiNi1 & ZHANG Ying2 1 School of life Science and Technology,University of Electronic Science and Technology of China,Chengdu 610054,China; 2 School of Automation Engineering,University of Electronic Science and Technology of China,Chengdu 610054,China. Science in China（Series F:Information Sciences）. 2008(10)
[3]几种去心电基线漂移算法的实现和比较[J]. 汪家旺,吴玲燕,杨涛,苑颐萍,林宛华. 中国医疗器械信息. 2008(06)
[4]Labview和Matlab混合编程方法的研究与实现[J]. 柴敬安,廖克俭,潘德辉,李淼. 计算机测量与控制. 2008(05)
[5]房颤患者体表心电图心房活动信号提取研究进展[J]. 黄忠朝,陈裕泉,潘敏. 国际生物医学工程杂志. 2006(03)
[6]心电信号QRS波群检测算法研究[J]. 苏丽,赵国良,李东明. 哈尔滨工程大学学报. 2005(04)
[7]LabVIEW中MATLAB的调用[J]. 徐明,于业明. 山东理工大学学报(自然科学版). 2005(04)
[8]基于MATLAB的工频干扰陷波器设计[J]. 戚仕涛,汤黎明,吴敏,刘铁兵. 医疗卫生装备. 2005(08)
[9]基于中值滤波的心电基线校正方法的研究[J]. 蔡坤,陆尧胜. 医疗设备信息. 2004(02)
[10]分类技术在心电图自动诊断模型中的应用比较[J]. 吴萍,黄勇. 计算机应用. 2003(11)
博士论文
[1]房颤信号处理及其临床应用的研究[D]. 王刚.电子科技大学 2008
[2]基于体表心电图的心房颤动特征提取及临床辅助诊断研究[D]. 黄忠朝.浙江大学 2006
硕士论文
[1]心电信号的处理与自动诊断[D]. 张艳梅.东南大学 2005
本文编号：3472907
【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】：62 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
盲源分离技术提取房颤信号的框架
图 1- 2 盲源提取技术提取房颤信号的框架与盲源分离算法不同，盲源提取方法只从 12 导联的心电信号中提取一个感的信号，对该信号进行频谱分析，就可以判断房颤是否发生。其框图如图 示。因此，与盲源分离算法相比，盲源提取算法的运算量较少，提取过程时，更适合应用于实时的房颤监护系统当中。上述的主成分分析方法、盲源分离方法和盲源提取方法等都是应用于多导12 导联）的心电数据的分析。以往临床应用的房颤监护系统大部分都是采用联监护，因此，从多导联 ECG 数据中提取房颤信号的方法得到了较好的应目前在医院的房颤监护系统中，多数是采用导联线较少的三导联心电采集系而，随着科学技术日新月异的发展以及医疗水平的逐渐提高，房颤监护系统着“微型化”、“智能化”、“移动化”和“低成本化”方向发展。单导联房颤系统由于硬件体积小、移动性好、灵活性强，将会逐步替代三导联的房颤监统，单导联的房颤监护系统的应用将会越来越广泛。上述的各种利用盲源技方法均不能直接应用于从单导联心电信号中提取房颤信号，只有模板匹配法从单导联的心电数据中获取房颤信号。
存在大量正离子与负离子，而细胞膜对每种离子的通透性两侧的带电离子分布不均，所以细胞膜两侧就产生了电位息电位，这是产生生物电的基础。一般细胞膜在极化的状，膜外聚集正电荷，电势差约为 90mV；当细胞受刺激而的状态由“外正内负”转变为“外负内正”，过了一段时间态。心肌细胞在极化和去极化两种状态之间反复变换，便一个良导体，心电信号可以通过人体传到体表。因此，需从人体表面采集心电信号。通常会把带有导电膏的电极贴系统记录得到的周期性曲线就是心电图，它能够反映心脏期的心电图由 P 波，QRS 综合波群、T 波以及 U 波组成，的生理意义。下面将简单介绍一下心电信号中各个组成波2, 23]：
【参考文献】：
期刊论文
[1]心电信号去噪中的小波方法[J]. 王佳文,凡友华. 数理医药学杂志. 2009(01)
[2]Atrial fibrillatory signal estimation using blind source extraction algorithm based on high-order statistics[J]. WANG Gang1,RAO NiNi1 & ZHANG Ying2 1 School of life Science and Technology,University of Electronic Science and Technology of China,Chengdu 610054,China; 2 School of Automation Engineering,University of Electronic Science and Technology of China,Chengdu 610054,China. Science in China（Series F:Information Sciences）. 2008(10)
[3]几种去心电基线漂移算法的实现和比较[J]. 汪家旺,吴玲燕,杨涛,苑颐萍,林宛华. 中国医疗器械信息. 2008(06)
[4]Labview和Matlab混合编程方法的研究与实现[J]. 柴敬安,廖克俭,潘德辉,李淼. 计算机测量与控制. 2008(05)
[5]房颤患者体表心电图心房活动信号提取研究进展[J]. 黄忠朝,陈裕泉,潘敏. 国际生物医学工程杂志. 2006(03)
[6]心电信号QRS波群检测算法研究[J]. 苏丽,赵国良,李东明. 哈尔滨工程大学学报. 2005(04)
[7]LabVIEW中MATLAB的调用[J]. 徐明,于业明. 山东理工大学学报(自然科学版). 2005(04)
[8]基于MATLAB的工频干扰陷波器设计[J]. 戚仕涛,汤黎明,吴敏,刘铁兵. 医疗卫生装备. 2005(08)
[9]基于中值滤波的心电基线校正方法的研究[J]. 蔡坤,陆尧胜. 医疗设备信息. 2004(02)
[10]分类技术在心电图自动诊断模型中的应用比较[J]. 吴萍,黄勇. 计算机应用. 2003(11)
博士论文
[1]房颤信号处理及其临床应用的研究[D]. 王刚.电子科技大学 2008
[2]基于体表心电图的心房颤动特征提取及临床辅助诊断研究[D]. 黄忠朝.浙江大学 2006
硕士论文
[1]心电信号的处理与自动诊断[D]. 张艳梅.东南大学 2005
本文编号：3472907
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