胃電檢測(cè)方法的研究及相關(guān)數(shù)據(jù)分析.pdf

1、體表胃電圖(EGG)是胃腸動(dòng)力學(xué)研究的一項(xiàng)重要工具。目前臨床上應(yīng)用的EGG檢測(cè)系統(tǒng)和分析方法，仍停留在上世紀(jì)80、90年代的水平，亟待更新?；凇叭娓隆钡哪繕?biāo)，本課題對(duì)胃電的仿真模型、底層的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、數(shù)據(jù)預(yù)處理的方法、數(shù)據(jù)的分析等環(huán)節(jié)進(jìn)行了重新設(shè)計(jì)。
　　 論文的主要研究?jī)?nèi)容包括：
　　 1.建立了胃電慢波的仿真模型，并模擬了體表胃電的采集環(huán)境。該模型的建立，對(duì)于硬件設(shè)計(jì)和預(yù)處理算法的參數(shù)選取和性能評(píng)價(jià)具有指導(dǎo)意

2、義。
　　 2.探討了將Laplacian電極技術(shù)引入胃電檢測(cè)領(lǐng)域的可行性，通過(guò)理論分析與工程實(shí)踐相結(jié)合，提出了Laplacian電極設(shè)計(jì)的一些原則。并在此基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了應(yīng)用于胃電檢測(cè)的Laplacian電極傳感器。
　　 3.在硬件設(shè)計(jì)方面，針對(duì)胃電幅值低、頻率低、信噪比低的特點(diǎn)提出了低放大倍數(shù)與寬動(dòng)態(tài)范圍相結(jié)合的硬件設(shè)計(jì)原則。分別建立了基于24bit∑-△ADC的高精度胃電采集系統(tǒng)和基于過(guò)采樣的通用生物電采集系統(tǒng)。后

3、者通過(guò)過(guò)采樣技術(shù)使其分辨率達(dá)到與∑-△ADC相當(dāng)?shù)乃?，又彌補(bǔ)了∑-△ADC速度的不足，并且其速度和有效分辨率軟件可調(diào)，具有極好的通用性。此外，本文還提出了一種應(yīng)用電子微囊檢測(cè)黏膜胃電的方法。
　　 4.在信號(hào)的預(yù)處理環(huán)節(jié)，充分考慮了胃電的非線性非平穩(wěn)特征，以及胃電檢測(cè)中，由于個(gè)體差異較大，各種先驗(yàn)知識(shí)難以獲得的特點(diǎn)。盡量采用盲處理和自適應(yīng)的方法。采用經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解重構(gòu)(EMD)濾除胃電中混有的心電和呼吸干擾。對(duì)多導(dǎo)信號(hào)，還引入了

4、獨(dú)立成分分析(ICA)方法，對(duì)多通道進(jìn)行同步濾波。此外，針對(duì)粗大誤差，提出了差分替換算法，有效地濾除了信號(hào)中混有的運(yùn)動(dòng)偽跡和基線漂移。
　　 5.在EMD的基礎(chǔ)上，本文引入了胃電信號(hào)的Hilbert譜和Hilbert邊際譜代替?zhèn)鹘y(tǒng)的功率譜分析，實(shí)踐證明，可以獲得更高的時(shí)域和頻域分辨率。
　　 6.利用支持向量機(jī)(SVM)對(duì)臨床采集的38例正常和非正常胃電數(shù)據(jù)進(jìn)行了分類研究，證實(shí)識(shí)別率較高，泛化能力較強(qiáng)。此外，在構(gòu)造樣本時(shí)