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心血管疾病是当今危害人类健康的主要疾病之一。心电图(electrocardiogram简称ECG)从一定程度上客观反映了心脏的生理状况,是心脏电活动在体表的综合反映,对心电信号进行分析进而诊断心脏疾病具有重要的研究价值。心电图检查也是目前临床上诊断心血管疾病的重要方法。随着心电信号的采集与处理不断向着自动化、智能化的方向发展,心电分析软件能够给医生提供清晰的心电图形,提高分析和诊断的精确性。利用计算机对心电信号进行自动准确的分析也一直是国内外学者热衷的课题。因此,探索新的更加精确的计算机自动分析、诊断方法是非常有意义的。
目前对于心电信号分析方法尽管较多,但对于心电特征波的定位分析还不够理想,本文在总结前人工作的基础上,对心电信号的计算机自动分析做了深入研究,提出了一种心电信号计算机自动分析算法的实现方法并进行了相关软件的设计。
本文的主要内容包括:首先对原始心电信号进行滤波处理,然后对国内外近年内发展起来的心电检测的各种方法进行了总结,并综合考虑实时性、实际应用性等问题,对原有方法进行了改进,采用小波与差分阈值法相结合的方法对心电图各种波形进行检测,大大提高了检测的准确率,并根据检测到心电信号的各特征点,提取心电信号的特征参数(包括R—R间期、心率、QRS波群宽度、R波幅值等)。接着利用这些参数采用分支决策逻辑法对心电信号常见的心律失常(心动过速、心动过缓、停搏、室早等)的分析判别,给出分析结论。
软件部分的设计主要是在Visual C++开发环境下,利用MFC框架完成的。该软件提供了对串口数据的控制接口,同时可以打开TXT文本格式的心电数据,和MIT-BIH数据库中的212格式的心电数据,实现了心电信号波形显示,分析结果输出、显示,异常波形数据存储等实用功能,操作方便实用。
软件对心电采集装置采集到的心电数据和目前国内外广泛采用的MIT-BIH心电数据库的心电数据进行了分析验证,在心电QRS波检测和节律分类上都取得了较高的准确率。