基于融合心电特征的室性早搏自动识别方法
发布时间：2021-11-08 12:14
室性早搏（Premature Ventricular Contraction,PVC）是最常见的心律失常疾病之一。临床诊断PVC的一个重要依据就是其在心电图（Electrocardiogram,ECG）上的异常表现,主要包括QRS波群宽大畸形、P波消失、T波方向与QRS波群主波方向相反以及存在代偿间歇等。然而,由于PVC发作具有偶发性等特点,往往需要进行长时程的心电监测,这样所带来的海量心电数据,使得传统的依赖专业医生的视觉判读,就成为一个非常耗时且主观性较强的过程。因此,越来越多的研究者开始聚焦于PVC自动识别的研究。在这一背景下,本文提出了一种新的基于融合心电特征的PVC自动识别方法。首先,本文针对心电图中的QRS波群,设计了一种新的峰值点（即Q峰、R峰、S峰）自动检测方法;其次,根据所检测到的峰值点,分别从不同角度刻画PVC发作的异常心电表现,提出了9种不同的PVC-ECG特征提取方法,进一步通过特征选择以完成PVC-ECG的融合特征构建;最后结合BP神经网络,提出了一种基于融合心电特征的PVC自动识别方法,用来完成PVC-ECG与正常ECG两种模式的自动识别。本文采用生理信号挑...
【文章来源】：西北大学陕西省 211工程院校
【文章页数】：55 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
PVC自动识别的一般流程图
第二章理论基础6第二章理论基础2.1心电图与室性早搏的基础知识2.1.1心电图的基础知识心电图（Electrocardiogram,ECG）是用于记录由于心肌细胞激动而产生的生物电信号的一种技术，是临床中用于诊断多种心血管疾病的最为重要的一种方法。在静息的心肌细胞中，细胞膜外主要分布着钠离子(Na+)和氯离子(Cl-)而细胞膜内分布着钾离子和钙离子(K+,Ca2+)。静息状态下细胞处于电平衡或静息状态[7]。当心脏每次收缩时，细胞膜的通透性会发生改变，使得膜内外的正负离子发生移动从而产生电兴奋，且这一电兴奋主要起源于窦房结，窦房结自发的除极和复极过程使之形成独特精准的自动起搏脉冲，进而激动心房和房室结，并沿束支下传激动到达心室肌（见图2）[27]。这一过程产生的电位变化可以通过在人体表层按照统一规定的位置安置电极板，进而与心电图机电流计的正负极相连后将其记录下来，这样就得到了带有一定波形、波幅等信息的曲线，也就是我们所说的心电图。ECG中蕴含了大量的生理及病理信息，是医生在临床中用于诊断心律失常最为直观且有效的工具。图2心脏激动传导系统[27]
第二章理论基础7临床上，把记录ECG时，通过电极安置在人体不同部位和电路连接的方式称为心电图导联。目前临床上广泛应用的Wilson体系是常规12导联体系，一般包括3个标准导联（双极肢体导联,I、II、III）、6个胸导联（16V~V）和3个加压单极肢体导联（aVR、aVL及aVF），其中标准导联和加压单极肢体导联统称为肢体导联[7,27,28]。肢体导联的有效感应点和电极位置在左臂（L）、右臂（R）及左腿（F）处。胸导联1V、2V的有效感应点和电极位置在右心室，5V、6V的有效感应点和电极位置主要在左心室，而把3V、4V称为过渡区的心电导联，即自右心室过渡至左心室部位的心电导联。图3-5分别显示了各导联的电极放置图，表1介绍了12导联电极板的具体位置[7,27,28]。图3标准导联示意图[28]图4加压单极肢体导联示意图[28]图5胸导联示意图[27]
【参考文献】：
期刊论文
[1]1990～2016年中国及省级行政区心血管病疾病负担报告[J]. 李镒冲,刘世炜,曾新颖,周脉耕. 中国循环杂志. 2019(08)
[2]QRS波群与窦性心律几乎相同的室性前期收缩消融1例[J]. 林加锋,陈延茹,陈小锋,李进. 心电与循环. 2019(04)
[3]房性期前收缩的Lorenz RR散点图4例[J]. 龙佑玲,苏勇,戴静,刘明,卢僖,熊霖,张丽萍. 心电与循环. 2019(02)
[4]Lorenz-RR间期散点图在快速诊断心律失常中的应用价值[J]. 迟晔虹,李巍,张明玥,梁娟,王雪绒,刘志永. 临床医学研究与实践. 2019(04)
[5]基于多尺度快速样本熵与随机森林的心电图分析[J]. 姜苗苗,于波,张烁,陈寅生,王祁. 现代生物医学进展. 2018(18)
[6]一种基于经验小波变换的心电信号室性早搏检测算法[J]. 吴义满. 中国医学物理学杂志. 2018(09)
[7]常见心电散点图在动态心电图诊断中的应用[J]. 杨文珍. 影像研究与医学应用. 2018(07)
[8]《中国心血管病报告2017》概要[J]. 陈伟伟,高润霖,刘力生,朱曼璐,王文,王拥军,吴兆苏,李惠君,顾东风,杨跃进,郑哲,蒋立新,胡盛寿. 中国循环杂志. 2018(01)
[9]A Construction Method of Personalized ECG Template and Its Application in Premature Ventricular Contraction Recognition for ECG Mobile Phones[J]. LIU Cheng-yu,LI Peng,ZHANG Ya-tao,ZHANG Yuan,LIU Chang-chun,WEI Shou-shui. Chinese Journal of Biomedical Engineering. 2015(02)
[10]基于小波变换和多模板匹配的室性早搏识别[J]. 龚敬,闫岑,李振新,董兵超,于毅. 数字技术与应用. 2012(08)
硕士论文
[1]一种新的房颤心电融合特征提取方法研究[D]. 韦杰英.西北大学 2019
[2]基于小波相干分析的房颤心电特征提取方法[D]. 王迪.西北大学 2019
[3]人工神经网络模式识别的机理与意义[D]. 范馨文.黑龙江大学 2019
[4]一种基于散点图特征的阵发性房颤自动检测方法[D]. 杨宇峰.西北大学 2018
[5]基于非联合型学习机制的神经元构建方法研究[D]. 刁奇.北方工业大学 2018
[6]动态心电图室性早搏起搏点定位算法设计[D]. 林铭洲.东南大学 2018
[7]室性早搏心肌病与室早联律间期的关系[D]. 谢亮真.南方医科大学 2017
[8]基于突触可塑性机制的多神经元连接电路的仿真和分析[D]. 刘佳坤.河北工业大学 2016
[9]基于小波分析和神经网络的异常心电信号分类研究[D]. 赵毅.太原理工大学 2015
[10]心电信号中室性早搏的自动诊断算法研究[D]. 杜海曼.河北大学 2015
本文编号：3483672
【文章来源】：西北大学陕西省 211工程院校
【文章页数】：55 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
PVC自动识别的一般流程图
第二章理论基础6第二章理论基础2.1心电图与室性早搏的基础知识2.1.1心电图的基础知识心电图（Electrocardiogram,ECG）是用于记录由于心肌细胞激动而产生的生物电信号的一种技术，是临床中用于诊断多种心血管疾病的最为重要的一种方法。在静息的心肌细胞中，细胞膜外主要分布着钠离子(Na+)和氯离子(Cl-)而细胞膜内分布着钾离子和钙离子(K+,Ca2+)。静息状态下细胞处于电平衡或静息状态[7]。当心脏每次收缩时，细胞膜的通透性会发生改变，使得膜内外的正负离子发生移动从而产生电兴奋，且这一电兴奋主要起源于窦房结，窦房结自发的除极和复极过程使之形成独特精准的自动起搏脉冲，进而激动心房和房室结，并沿束支下传激动到达心室肌（见图2）[27]。这一过程产生的电位变化可以通过在人体表层按照统一规定的位置安置电极板，进而与心电图机电流计的正负极相连后将其记录下来，这样就得到了带有一定波形、波幅等信息的曲线，也就是我们所说的心电图。ECG中蕴含了大量的生理及病理信息，是医生在临床中用于诊断心律失常最为直观且有效的工具。图2心脏激动传导系统[27]
第二章理论基础7临床上，把记录ECG时，通过电极安置在人体不同部位和电路连接的方式称为心电图导联。目前临床上广泛应用的Wilson体系是常规12导联体系，一般包括3个标准导联（双极肢体导联,I、II、III）、6个胸导联（16V~V）和3个加压单极肢体导联（aVR、aVL及aVF），其中标准导联和加压单极肢体导联统称为肢体导联[7,27,28]。肢体导联的有效感应点和电极位置在左臂（L）、右臂（R）及左腿（F）处。胸导联1V、2V的有效感应点和电极位置在右心室，5V、6V的有效感应点和电极位置主要在左心室，而把3V、4V称为过渡区的心电导联，即自右心室过渡至左心室部位的心电导联。图3-5分别显示了各导联的电极放置图，表1介绍了12导联电极板的具体位置[7,27,28]。图3标准导联示意图[28]图4加压单极肢体导联示意图[28]图5胸导联示意图[27]
【参考文献】：
期刊论文
[1]1990～2016年中国及省级行政区心血管病疾病负担报告[J]. 李镒冲,刘世炜,曾新颖,周脉耕. 中国循环杂志. 2019(08)
[2]QRS波群与窦性心律几乎相同的室性前期收缩消融1例[J]. 林加锋,陈延茹,陈小锋,李进. 心电与循环. 2019(04)
[3]房性期前收缩的Lorenz RR散点图4例[J]. 龙佑玲,苏勇,戴静,刘明,卢僖,熊霖,张丽萍. 心电与循环. 2019(02)
[4]Lorenz-RR间期散点图在快速诊断心律失常中的应用价值[J]. 迟晔虹,李巍,张明玥,梁娟,王雪绒,刘志永. 临床医学研究与实践. 2019(04)
[5]基于多尺度快速样本熵与随机森林的心电图分析[J]. 姜苗苗,于波,张烁,陈寅生,王祁. 现代生物医学进展. 2018(18)
[6]一种基于经验小波变换的心电信号室性早搏检测算法[J]. 吴义满. 中国医学物理学杂志. 2018(09)
[7]常见心电散点图在动态心电图诊断中的应用[J]. 杨文珍. 影像研究与医学应用. 2018(07)
[8]《中国心血管病报告2017》概要[J]. 陈伟伟,高润霖,刘力生,朱曼璐,王文,王拥军,吴兆苏,李惠君,顾东风,杨跃进,郑哲,蒋立新,胡盛寿. 中国循环杂志. 2018(01)
[9]A Construction Method of Personalized ECG Template and Its Application in Premature Ventricular Contraction Recognition for ECG Mobile Phones[J]. LIU Cheng-yu,LI Peng,ZHANG Ya-tao,ZHANG Yuan,LIU Chang-chun,WEI Shou-shui. Chinese Journal of Biomedical Engineering. 2015(02)
[10]基于小波变换和多模板匹配的室性早搏识别[J]. 龚敬,闫岑,李振新,董兵超,于毅. 数字技术与应用. 2012(08)
硕士论文
[1]一种新的房颤心电融合特征提取方法研究[D]. 韦杰英.西北大学 2019
[2]基于小波相干分析的房颤心电特征提取方法[D]. 王迪.西北大学 2019
[3]人工神经网络模式识别的机理与意义[D]. 范馨文.黑龙江大学 2019
[4]一种基于散点图特征的阵发性房颤自动检测方法[D]. 杨宇峰.西北大学 2018
[5]基于非联合型学习机制的神经元构建方法研究[D]. 刁奇.北方工业大学 2018
[6]动态心电图室性早搏起搏点定位算法设计[D]. 林铭洲.东南大学 2018
[7]室性早搏心肌病与室早联律间期的关系[D]. 谢亮真.南方医科大学 2017
[8]基于突触可塑性机制的多神经元连接电路的仿真和分析[D]. 刘佳坤.河北工业大学 2016
[9]基于小波分析和神经网络的异常心电信号分类研究[D]. 赵毅.太原理工大学 2015
[10]心电信号中室性早搏的自动诊断算法研究[D]. 杜海曼.河北大学 2015
本文编号：3483672
本文链接：https://www.wllwen.com/yixuelunwen/xxg/3483672.html
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