心電自動分析系統(tǒng)的研究.pdf

1、心血管疾病是當(dāng)今危害人類健康的主要疾病之一，心電圖檢查是臨床上診斷心血管疾病的重要方法。心電圖準(zhǔn)確的自動分析與診斷對于心血管疾病的診斷起著關(guān)鍵作用。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)字信號處理技術(shù)、人工智能等先進(jìn)理論的發(fā)展，心電計(jì)算機(jī)自動分析技術(shù)的研究也不斷向縱深發(fā)展。將心電自動分析技術(shù)用于動態(tài)心電圖中，使用計(jì)算機(jī)對所記錄的長達(dá)24小時(shí)的心電數(shù)據(jù)進(jìn)行自動分析處理，可以大大減輕海量數(shù)據(jù)給醫(yī)生帶來的負(fù)擔(dān)。 本研究總結(jié)了前人的成果，提出了一種醫(yī)師經(jīng)驗(yàn)

2、與工程分析手段結(jié)合的研究模式。由于涉及的內(nèi)容過多，實(shí)際研究采用了一種動態(tài)可擴(kuò)展的框架。在現(xiàn)階段的研究中，主要以模擬醫(yī)師臨床診斷經(jīng)驗(yàn)為主，并結(jié)合工程上的數(shù)據(jù)分析手段進(jìn)行部分病例的判別研究。 目前，本研究主要展開了以下幾方面的工作： 1)介紹一種以提升小波變換實(shí)現(xiàn)心電信號濾波處理的方法。原始心電信號中存在三種主要干擾：肌電干擾、基線漂移和工頻干擾。該方法首先采用提升小波變換將原始心電信號分解為不同頻段下的逼近信號和細(xì)節(jié)信號。

3、其次根據(jù)心電信號的特征，用閾值濾波方法對細(xì)節(jié)信號進(jìn)行處理，最后再用提升小波逆變換重建心電信號，就能實(shí)現(xiàn)心電信號中主要干擾的消除。 2)研究了基于下采樣的心電特征點(diǎn)的標(biāo)定。該方法首先對濾波后的心電信號進(jìn)行下采樣，使得心電數(shù)據(jù)量大大減少；其次在下采樣的心電信號中利用幅值和一階導(dǎo)數(shù)劃分各個(gè)心拍及對每個(gè)心拍的P波、Q波、R波、S波、T波的識別；最后對下采樣得到的各個(gè)特征點(diǎn)進(jìn)行更新，從而完成心電特征點(diǎn)的標(biāo)定。下采樣檢測算法基本不受采樣頻率

4、的影響，幅值和一階導(dǎo)數(shù)采用自適應(yīng)閾值選擇技術(shù)，并采用回溯技術(shù)對可能遺漏的R波進(jìn)行再次檢測，使得R波的識別能夠達(dá)到較高的準(zhǔn)確率，從而為后續(xù)的分析工作奠定了良好的基礎(chǔ)。 3)研究了心律失常和波形分類的識別算法。該方法通過檢測每個(gè)心拍中各個(gè)特征點(diǎn)之間的時(shí)間差和幅度差，以及與臨近心拍之間的各個(gè)特征點(diǎn)的時(shí)間來確定心拍是否正常。對每類心律失常的波形進(jìn)行相似性劃分，使得眾多心拍被劃分為十幾種不同特征的波形。該檢測算法可以根據(jù)病人心電波形的自身

5、特點(diǎn)來進(jìn)行差異性參數(shù)閾值選擇，并且能夠達(dá)到滿意的分類效果。 4)研究了嵌入式平臺的構(gòu)建。嵌入式系統(tǒng)可運(yùn)行于多種硬件平臺，可裁剪，性能優(yōu)異，應(yīng)用軟件豐富，使用成本低，強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)功能，GUI(圖形用戶界而)開發(fā)支持和豐富的開發(fā)技術(shù)資源使得它在醫(yī)療軟件開發(fā)中的地位越來越顯著，嵌入式平臺采用linux操作系統(tǒng)，linux系統(tǒng)源碼開放，并且有個(gè)龐大的支持者群體，開發(fā)技術(shù)文檔齊全，對于編寫GUI程序提供了良好的開發(fā)平臺。 5)編寫了