可穿戴心電信號質量綜合評估及節(jié)律分析研究.pdf

1、心臟病是嚴重危害人們健康的疾病，據(jù)統(tǒng)計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防、診斷和治療成為了醫(yī)學界的重要課題?？纱┐餍碾娂夹g是指在人們日常穿戴的衣物中以不影響穿著舒適性的方式嵌入心電采集系統(tǒng)，使其在自然狀態(tài)下能夠隨時隨地獲取心電數(shù)據(jù)，是對人體心電進行實時監(jiān)護的有效方法。
　　 由于病人經(jīng)常處于運動狀態(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，很容易導致監(jiān)護系統(tǒng)發(fā)生誤

2、判，影響病人的及時診斷和治療。目前，雖有學者采用信號質量評估方法能有效地防止運動心電信號受到干擾帶來的影響，但都是用來評價在靜止狀態(tài)下獲取的心電信號，而對于運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)護系統(tǒng)的核心，即能自動對病人的病情進行診斷，減少醫(yī)生的工作量，以及能及時對病人進行診治，但由于心電信號本身不規(guī)則、形態(tài)多變導致特征值檢測困難，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)心電信號的質量評估和心電節(jié)律分析等問題進行深入研究，對可穿戴運動心電監(jiān)護系統(tǒng)進行設計與研究。
　　 首先，概述了心電信號自動分析的主要內容以及心電信號處理技術的研究現(xiàn)狀，深入研究心電信號的波形特點及節(jié)律失常特點與表現(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；
　　 其次，針對可穿戴運動心電監(jiān)護系統(tǒng)的設計原則和需求，對系統(tǒng)的整體

4、框架進行設計，給出了系統(tǒng)各個模塊的具體設計思路和實現(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個反映心電信號質量的指標集進行綜合分析，提出了基于模糊綜合評價的信號質量評估模型，該模型能對心電信號質量進行綜合評估，能準確反映信號質量，為后述分析提供了重要的價值。
　　 然后，本文比較了兩種心律異常分類方法包括學習向量量化神經(jīng)網(wǎng)絡、邏輯分支判斷方法，提出了基于信號質量指數(shù)的節(jié)律分析，即根據(jù)信號質量指數(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時運動心電信號處理，既能滿足實時性的需要，也能保證診斷精度。
　　 本設計中的心電信號處理、信號質量綜合評估、節(jié)律分析都主要是在MATLAB平臺上實現(xiàn)，并使用國際通用的MIT-BIH心律失常標準數(shù)據(jù)庫來驗證，最后采用可穿戴系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)進行分析，取得了較好的效果。
　　 最后，本文著重對系統(tǒng)監(jiān)控軟件進行了設計研究，并給出了具體的設計步驟，包括每個功能模塊的設計方法與