[雙語翻譯]--外文翻譯--經(jīng)驗模式分解和統(tǒng)計學方法下的動態(tài)（holter）心電圖運動偽影檢測 （譯文）

1、經(jīng)驗模式分解和統(tǒng)計學方法下的動態(tài)(Holter)心電圖運動偽影檢測中文 中文 8200 字， 字，4600 單詞， 單詞，2.4 萬英文字符 萬英文字符出處： 出處：Lee J, Mcmanus D D, Merchant S, et al. Automatic motion and noise artifact detection in Holter ECG data using empirical mode decompositi

2、on and statistical approaches.[J]. IEEE transactions on bio-medical engineering, 2011, 59(6):1499-506.經(jīng)驗模式分解和統(tǒng)計學方法下的動態(tài)(Holter)心電圖運動偽影檢測 偽影檢測 Automatic Motion and Noise Artifact Detection in Holter ECG Data Using Empiri

3、cal Mode Decomposition and Statistical ApproachesJinseok Lee*, Member, IEEE, David D. McManus, Sneh Merchant, and Ki H. Chon, Senior Member, IEEE 摘要：我們提出一個用于實時檢測連續(xù)接收到運動（Holter）心電圖的運動噪聲偽影的方法。運動噪聲偽影檢測方法分為兩個階段：第一階段涉及使用 F-

4、IMF 模 式(固有模態(tài)函數(shù))分解出內(nèi)在的運動偽影，因為他們廣泛的分布在高頻率部分。 第二階段，使用三種統(tǒng)計學方法從 F-IMF(固有模態(tài)函數(shù))時間序列中尋找運動偽 影隨機性和變異性的特點：香農(nóng)熵，均值和方差。然后我們使用從 15 名健康受 試者接收到的動態(tài)心電圖特征曲線中計算出閾值，使用統(tǒng)計方法分離出純凈的數(shù) 據(jù)段和運動（MN）偽影數(shù)據(jù)段。使用從 15 個心電數(shù)據(jù)段中提取的這 15 組閾值，然后再用我們的算法測試了 3

5、0 組健康受試者的數(shù)據(jù)進行驗證。此外，使用我們 開發(fā)的算法檢測心房顫動（AF）受試者被標記為與運動噪聲偽影無關(guān)的數(shù)據(jù)段時， 在沒有丟失敏感性(74.48%–74.62%)的條件下，六個被診斷為心房顫動（AF）的受試者的運動噪聲偽影特異性從 73.66%上升到 85.04%。最后，發(fā)現(xiàn)使用 MATALAB 代碼測試該算法的運行時間小于 0.2 秒，可以使用在動態(tài)實時的心電監(jiān)測中。 關(guān)鍵詞：心房顫動（AF），經(jīng)驗模式分解（E

6、MD），動態(tài)心電圖記錄，運動噪聲（MN） 偽 影檢測，統(tǒng)計方法。1、介紹最近我們開發(fā)了一種實時監(jiān)測心房顫動（AF）患者心電圖的算法，這種算法 能夠使用在實時監(jiān)測患者動態(tài)心電圖中。 ECG 信號監(jiān)測儀（如動態(tài) ECG 信號）在診斷和疾病護理，如心房顫動（AF） 等高頻率的陣發(fā)性、致命性的心律失常，動態(tài) ECG 信號起著重要的作用[2]。心 電監(jiān)測儀對于心房顫動（AF）的診斷是很重要的，盡管心房顫動（AF）經(jīng)常從良 性的心律失常開始，但

7、是心房顫動的危害性很大，會導致心臟衰竭，中風，甚至 死亡。我們使用去除噪聲后動態(tài)記錄的 ECG 數(shù)據(jù)來檢測心房顫動算法的正確性。 當然，因為心電數(shù)據(jù)檢測的過程中伴隨著運動偽影，可能導致檢測到的心房顫動 （AF）數(shù)據(jù)出現(xiàn)誤差。有著多年臨床經(jīng)驗的醫(yī)師指出，動態(tài)心電檢測設(shè)備中運動 偽影是造成心電信號丟失和誤差的最主要的原因。[3][4] 目前的計算工作在很大程度上依賴于運動（MN）偽影消除，而常用的一些方 法，包括線性濾波[5]，自適應

8、濾波[6]，小波去噪[8]-[10]，和貝葉斯濾波[11]。 自適應濾波最主要的一個缺點是他們需要一個被假定為與某種方式和運動（MN）經(jīng)驗模式分解和統(tǒng)計學方法下的動態(tài)(Holter)心電圖運動偽影檢測4）從信號中減去：d(t) = x(t) ? m(t). 5）用 d（t）替換 x(t)，重復上述步驟直到 d（t）變?yōu)榱憔颠^程。停止迭代 后，d（t）便是 F-IMF。 結(jié)果表明，在經(jīng)驗模式分解法（EMD）的第一固有模態(tài)函數(shù)（F-

9、IMF）動態(tài)存 在，雖然它們已通過一個高通濾波器濾波（HPF）[20]濾波。因此，并不奇怪在 第一固有模態(tài)函數(shù)（F-IMF）中包含動態(tài)噪音相關(guān)的任何及采樣數(shù)據(jù)[21]。 被 MN 偽影損壞的 ECG 信號對以前的聲明仍然有效，例如：我們觀察到的高 通濾波 信號〔參見圖。圖 1（d）〕具有噪聲動態(tài)的特性。為了說明心電圖信號噪聲中存 在第一固有模態(tài)函數(shù)（F-IMF），我們顯示一段 5 秒長的 ECG 片段，從一個干凈和

10、含噪聲的 ECG 段動態(tài)心電記錄第一固有模態(tài)函數(shù)（F-IMF）示于圖 1.。該心電圖段記錄了 ScottCare 公司的的 RZ153 系列心電記錄儀在采樣頻率為 180Hz，屏幕 分辨率為 10 位下的 ECG 信號。在圖 1 中（a）是沒有任何噪聲的純凈 ECG 信號， 圖 1（c）的則在 MN 偽影條件下的 ECG 信號。圖 1（b）是干凈的 ECG 信號下的 F- IMF。 1（

11、D）代表噪聲信號的 F-IMF。由圖中可見，干凈的 ECG 段的 F-IMF 具有 周期性，而 MN-偽影損壞 ECG 段有強烈變化的不規(guī)則動態(tài)低幅度噪聲 與無噪聲的 ECG 信號的 F-IMF 相比。 圖 1. 第一固有模態(tài)函數(shù)（F-IMF）基于干凈和噪聲提取的 ECG 信號。 A.干凈的 ECG 信號 B.干凈信號的 F-IMF C．含噪聲信號的 ECG D.噪聲信號的 F-IMF 獲得第一固有模

12、態(tài)函數(shù)（F-IMF）之后，對其進行進一步的處理，因為它既 有負值又有正值，可以并歸到一個單恒定的單位值。注意隨著心電圖信號振幅來 自不同受試者中，誰也可能有不同的引線配置和傳感器擴增，我們將其值標準化 處理，計算 F-IMF 的均方值。圖 2 顯示代表取平方后干凈的 ECG 信號[參見圖 1（a）]的 F-IMF，以及含噪聲信號 ECG[參見（圖 1 的（b）]。如圖 2 中所示，干 凈的信號[最大振幅參見