基于Poincare散點圖與譜分析法的T波交替檢測.pdf

1、近年研究表明,心電圖中反映出的T波交替(TWA)現(xiàn)象,是預(yù)測惡性心律失常和心源性猝死的有效的獨立預(yù)測因子,是最具預(yù)測價值的無創(chuàng)性心電指標(biāo).顯性TWA現(xiàn)象非常少見,一旦出現(xiàn),病人常進(jìn)展為室顫和猝死,而大部分TWA是微伏級的,是體表心電圖上肉眼不能輕易分辨的,因此微伏水平的TWA需要通過一定的信號處理技術(shù)來進(jìn)行計算和測量.
　　本文圍繞譜分析法和Poincare散點圖法這兩種方法進(jìn)行檢測TWA的研究,以European ST-T Da

2、tabase標(biāo)準(zhǔn)心電數(shù)據(jù)庫和MIT-BIH心律失常數(shù)據(jù)庫的心電信號中的128個連續(xù)心拍作為檢測對象.在介紹了課題背景意義及相關(guān)領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀后,主體研究內(nèi)容如下:
　　心電信號預(yù)處理部分,這一部分包括對心電信號的去噪和檢測點的確定.首先,明確了幾種常見心電噪聲的來源和頻率范圍,介紹了常見去噪方法,結(jié)合本文去噪算法,利用簡單整系數(shù)法去除工頻干擾,詳細(xì)描述了利用小波變換去除肌電干擾和基線漂移.然后,利用小波變換進(jìn)行心電信號QRS波群的

3、標(biāo)定,在此基礎(chǔ)上找到T波的始末位置和峰值.以1/6個T波長度均值為間隔,在峰值前后各標(biāo)3個點,構(gòu)成7*128個檢測點集合.
　　TWA檢測部分,使用了兩種算法.首先,使用譜分析法檢測,通過快速傅里葉變換將7*128個采樣點的幅值變化轉(zhuǎn)變成功率譜并進(jìn)行疊加和歸一化,通過0.5周期每心拍處譜值減去背景噪聲的值,來判定是否存在TWA,如果存在,其譜值開方即為交替幅值.
　　然后,利用散點圖法檢測.相鄰心拍T波差分后組成新序列,并由

4、差分序列作出散點圖.形態(tài)上,存在T波交替的散點圖與正常T波存在明顯區(qū)別,存在T波交替則散點分布在以x+y=0為軸線的附近,形成類似橢圓的扁圓形狀;而正常T波形成的散點會以原點為中心均勻分布,散點形狀接近圓形.根據(jù)形態(tài)區(qū)別和T波交替的幅值變化特點進(jìn)一步研究散點中有效的定量指標(biāo),并找出判定是否存在T波交替的合適閾值.
　　仿真結(jié)果的統(tǒng)計分析部分,經(jīng)過大量的仿真測試,對兩種方法的檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,運用統(tǒng)計學(xué)知識,運用一致性檢驗證明散點圖