心電信號(hào)特征提取及ST段形態(tài)識(shí)別的方法研究.pdf

1、心肌缺血是中老年人群中常見的病癥，但隨著人民生活水平的提高，心肌缺血在我國的患病率呈上升趨勢(shì)，且逐步趨于年輕化，嚴(yán)重危害了我國人民的身體健康。心電圖(Electrocardiogram, ECG)作為由體表記錄的心臟電活動(dòng)反映，是臨床診斷心肌缺血常見、有效的方式。其中，心電圖的QT間期和ST-T段改變是臨床診斷心肌缺血的主要指標(biāo)。為準(zhǔn)確獲取QT間期及檢測(cè)ST段的變化，本文對(duì)ECG信號(hào)中關(guān)鍵特征點(diǎn)的檢測(cè)作了深入研究，并利用ST段分析方法準(zhǔn)

2、確檢測(cè)ST段的變化情況。主要工作如下:
　　(1)心電信號(hào)的預(yù)處理。本文采用[0.01，45]Hz的數(shù)字帶通濾波器(BPF)和高斯低通濾波器(LPF)結(jié)合的方式對(duì)心電信號(hào)進(jìn)行濾波處理。利用該方法對(duì)MIT-BIH數(shù)據(jù)庫中的心電數(shù)據(jù)進(jìn)行去噪實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明:信號(hào)在有效濾除噪聲和漂移的同時(shí)，還保證了心電信號(hào)巾有用特征和形態(tài)信息不受影響。
　　(2)心電信號(hào)特征點(diǎn)提取研究。首先，利用二次樣條小波對(duì)心電信號(hào)進(jìn)行小波分解及重構(gòu);然后，通過

3、Mallat算法定位心電信號(hào)的R波及T波，利用小波變換模極值組的方法判斷R波的方向及T波的類型;最后，對(duì)比分析了三種經(jīng)典的T波終點(diǎn)檢測(cè)算法的檢測(cè)性能，并提出基于T波形態(tài)的自適應(yīng)選擇算法。文中利用QT數(shù)據(jù)庫中20例共3569個(gè)心拍的心電數(shù)據(jù)對(duì)該方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，結(jié)果表明:自適應(yīng)選擇T波終點(diǎn)檢測(cè)算法不僅保證了算法的實(shí)時(shí)性，而且檢測(cè)性能均高于單一的T波終點(diǎn)檢測(cè)算法。
　　(3) ST-T改變的分析研究。ST-T段改變主要包括ST段水平變

4、化及ST段形態(tài)變化。本文提出利用曲率尺度空間技術(shù)定位ST段的起止點(diǎn)，并檢測(cè)ST段水平;同時(shí)，在曲率尺度空間中利用多尺度分析方法獲取ST段中彎曲程度最大的點(diǎn)，并識(shí)別ST段的形態(tài)。該方法采用QT數(shù)據(jù)庫和歐洲ST-T數(shù)據(jù)庫中的心電數(shù)據(jù)進(jìn)行研究，識(shí)別率分別達(dá)到了96.54％和86.66％，證明了該方法的有效性。
　　綜上所述，本文提出的一系列心電信號(hào)自動(dòng)分析方法，不僅能精確定位ECG關(guān)鍵特征點(diǎn)位置，還能準(zhǔn)確提取QT間期以及識(shí)別ST-T段的