心電信號特征提取及ST段形態(tài)識別的方法研究.pdf

1、心肌缺血是中老年人群中常見的病癥，但隨著人民生活水平的提高，心肌缺血在我國的患病率呈上升趨勢，且逐步趨于年輕化，嚴(yán)重危害了我國人民的身體健康。心電圖(Electrocardiogram, ECG)作為由體表記錄的心臟電活動反映，是臨床診斷心肌缺血常見、有效的方式。其中，心電圖的QT間期和ST-T段改變是臨床診斷心肌缺血的主要指標(biāo)。為準(zhǔn)確獲取QT間期及檢測ST段的變化，本文對ECG信號中關(guān)鍵特征點的檢測作了深入研究，并利用ST段分析方法準(zhǔn)

2、確檢測ST段的變化情況。主要工作如下:
　　(1)心電信號的預(yù)處理。本文采用[0.01，45]Hz的數(shù)字帶通濾波器(BPF)和高斯低通濾波器(LPF)結(jié)合的方式對心電信號進(jìn)行濾波處理。利用該方法對MIT-BIH數(shù)據(jù)庫中的心電數(shù)據(jù)進(jìn)行去噪實驗，結(jié)果表明:信號在有效濾除噪聲和漂移的同時，還保證了心電信號巾有用特征和形態(tài)信息不受影響。
　　(2)心電信號特征點提取研究。首先，利用二次樣條小波對心電信號進(jìn)行小波分解及重構(gòu);然后，通過

3、Mallat算法定位心電信號的R波及T波，利用小波變換模極值組的方法判斷R波的方向及T波的類型;最后，對比分析了三種經(jīng)典的T波終點檢測算法的檢測性能，并提出基于T波形態(tài)的自適應(yīng)選擇算法。文中利用QT數(shù)據(jù)庫中20例共3569個心拍的心電數(shù)據(jù)對該方法進(jìn)行實驗驗證，結(jié)果表明:自適應(yīng)選擇T波終點檢測算法不僅保證了算法的實時性，而且檢測性能均高于單一的T波終點檢測算法。
　　(3) ST-T改變的分析研究。ST-T段改變主要包括ST段水平變

4、化及ST段形態(tài)變化。本文提出利用曲率尺度空間技術(shù)定位ST段的起止點，并檢測ST段水平;同時，在曲率尺度空間中利用多尺度分析方法獲取ST段中彎曲程度最大的點，并識別ST段的形態(tài)。該方法采用QT數(shù)據(jù)庫和歐洲ST-T數(shù)據(jù)庫中的心電數(shù)據(jù)進(jìn)行研究，識別率分別達(dá)到了96.54％和86.66％，證明了該方法的有效性。
　　綜上所述，本文提出的一系列心電信號自動分析方法，不僅能精確定位ECG關(guān)鍵特征點位置，還能準(zhǔn)確提取QT間期以及識別ST-T段的