可穿戴心電信號質(zhì)量綜合評估及節(jié)律分析研究.pdf

1、心臟病是嚴(yán)重危害人們健康的疾病，據(jù)統(tǒng)計(jì)世界上每年有幾百萬人死于心血管疾病，占死亡人數(shù)的三分之一。因此，研究心血管疾病的預(yù)防、診斷和治療成為了醫(yī)學(xué)界的重要課題?？纱┐餍碾娂夹g(shù)是指在人們?nèi)粘４┐鞯囊挛镏幸圆挥绊懘┲孢m性的方式嵌入心電采集系統(tǒng)，使其在自然狀態(tài)下能夠隨時(shí)隨地獲取心電數(shù)據(jù)，是對人體心電進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)護(hù)的有效方法。
　　 由于病人經(jīng)常處于運(yùn)動狀態(tài)，受到的干擾非常大，對心電信號的后述分析帶來了很大的困難，很容易導(dǎo)致監(jiān)護(hù)系統(tǒng)發(fā)生誤

2、判，影響病人的及時(shí)診斷和治療。目前，雖有學(xué)者采用信號質(zhì)量評估方法能有效地防止運(yùn)動心電信號受到干擾帶來的影響，但都是用來評價(jià)在靜止?fàn)顟B(tài)下獲取的心電信號，而對于運(yùn)動心電至今還沒有理想的評估方法。
　　 心電信號節(jié)律異常分析是心電監(jiān)護(hù)系統(tǒng)的核心，即能自動對病人的病情進(jìn)行診斷，減少醫(yī)生的工作量，以及能及時(shí)對病人進(jìn)行診治，但由于心電信號本身不規(guī)則、形態(tài)多變導(dǎo)致特征值檢測困難，以及異常波之間的差異難以區(qū)分，并且有些分類方法自身還不夠完善，因

3、此到目前為止還有許多基礎(chǔ)問題仍沒有解決。
　　 本文的工作主要針對動態(tài)心電信號的質(zhì)量評估和心電節(jié)律分析等問題進(jìn)行深入研究，對可穿戴運(yùn)動心電監(jiān)護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)與研究。
　　 首先，概述了心電信號自動分析的主要內(nèi)容以及心電信號處理技術(shù)的研究現(xiàn)狀，深入研究心電信號的波形特點(diǎn)及節(jié)律失常特點(diǎn)與表現(xiàn)，并介紹了常用的心律失常數(shù)據(jù)庫，為接下來的研究打好理論基礎(chǔ)；
　　 其次，針對可穿戴運(yùn)動心電監(jiān)護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則和需求，對系統(tǒng)的整體

4、框架進(jìn)行設(shè)計(jì)，給出了系統(tǒng)各個(gè)模塊的具體設(shè)計(jì)思路和實(shí)現(xiàn)方法；
　　 接著，通過對R波檢測匹配度、功率譜密度比值、峰度值3個(gè)反映心電信號質(zhì)量的指標(biāo)集進(jìn)行綜合分析，提出了基于模糊綜合評價(jià)的信號質(zhì)量評估模型，該模型能對心電信號質(zhì)量進(jìn)行綜合評估，能準(zhǔn)確反映信號質(zhì)量，為后述分析提供了重要的價(jià)值。
　　 然后，本文比較了兩種心律異常分類方法包括學(xué)習(xí)向量量化神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、邏輯分支判斷方法，提出了基于信號質(zhì)量指數(shù)的節(jié)律分析，即根據(jù)信號質(zhì)量指數(shù)

5、來選擇節(jié)律診斷分類方法，相比采用單一的診斷方法更加適合實(shí)時(shí)運(yùn)動心電信號處理，既能滿足實(shí)時(shí)性的需要，也能保證診斷精度。
　　 本設(shè)計(jì)中的心電信號處理、信號質(zhì)量綜合評估、節(jié)律分析都主要是在MATLAB平臺上實(shí)現(xiàn)，并使用國際通用的MIT-BIH心律失常標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫來驗(yàn)證，最后采用可穿戴系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，取得了較好的效果。
　　 最后，本文著重對系統(tǒng)監(jiān)控軟件進(jìn)行了設(shè)計(jì)研究，并給出了具體的設(shè)計(jì)步驟，包括每個(gè)功能模塊的設(shè)計(jì)方法與