運動心電建模的理論與應用研究.pdf

1、心電圖(Electrocardiograph，ECG)是由電子設備從體表獲取隨時間不斷變化的心臟電位并記錄、存儲及顯示的波形曲線，它反映了心臟興奮產(chǎn)生、傳導及恢復過程的生物電位的變化。心電圖蘊含著大量的心臟狀態(tài)信息，對其進行深入研究對心血管疾病和心律失常等的診斷、治療、預防有著重要的意義。近年來，心電圖應用研究從診斷-監(jiān)測治療-預后分析各個方面不斷拓寬研究范圍:(1)在診斷方面，心電圖是診斷心律失常、心肌梗死、冠心病等不可替代的無創(chuàng)性檢

2、查方法;(2)在監(jiān)測治療方面，心電圖有助檢測和治療先天性心臟病、心肌炎等，許多專家使用24h動態(tài)心電圖對心律失常進行研究分析，歸納出心電圖對診斷心律失常有重要的臨床價值;(3)心電圖對心律失常診治評價和危險預測也廣泛應用于臨床?？傊?，心電圖在臨床研究中有較高的應用價值，且具有無創(chuàng)、價廉等優(yōu)點，值得進一步研究探討及應用。
　　運動心電圖(Exercise Electrocardiograph，EECG)是通過運動增加心臟負荷量誘發(fā)心

3、肌缺血，從而出現(xiàn)缺血性心電圖R波幅度、RR間期、ST段時限、心率等特征改變的試驗方法，它更能充分反映受試者在活動、靜止狀態(tài)下的心臟癥狀，能夠幫助醫(yī)生定量檢查受試者是否有心律失常和心肌缺血等心臟疾病;同時，運動心電圖也廣泛應用于無創(chuàng)心臟功能檢測，如:心臟功能的評定、心臟病內(nèi)外科療法療效的評價、體育療法運動處方的確定等。在運動心電圖中，QRS波群是核心特征波，每個個體在運動時的QRS波群更具有唯一性，可以實現(xiàn)身份識別，也可以通過檢測QRS波

4、群的位置計算RR間期，根據(jù)RR間期可以檢測人體心率是否正常，S-T段抬高與T波等心電參數(shù)可作為診斷和監(jiān)測心肌梗死、評定飛行員體檢是否合格的重要依據(jù)。
　　綜上所述，對運動心電特征開展深入研究具有重要的理論和臨床意義，本文以運動心電分析方法及其應用為重點進行討論研究，主要分三部分:
　　第一部分為心電信號降噪分析及其應用仿真。本部分首先綜述了幾種常見的心電分析方法;然后針對運動心電信號提出了一種基于平穩(wěn)小波變換的降噪算法，利用

5、MIT/BIH心電數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進行了仿真驗證，并將之與FIR低通濾波器、經(jīng)驗模態(tài)分解(EMD)等算法進行了比較分析，仿真結(jié)果顯示，本文方法降噪效果較好。
　　第二部分主要對心電QRS波群特征檢測做深入研究。在總結(jié)、分析閾值法、二次樣條小波變換法等算法優(yōu)缺點基礎上，提出了一種檢測心電QRS波群的新算法——基于高斯函數(shù)一階導數(shù)的小波變換算法，仿真結(jié)果表明本算法檢測QRS波群的準確率較閾值法和二次樣條小波變換算法有明顯的提高。