自适应阈值法提升心电信号QRS复合波检测精度

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本文探讨了一种创新的心电信号处理技术——自适应QRS复合波检测方法。传统的心电图分析中,阈值法被广泛用于检测QRS复合波,即QT波段中的QRS波群,这是心脏电信号中的关键特征,代表着心室的除极化过程。然而,传统的阈值法存在一些局限性,例如对于噪声和信号变化敏感,可能导致误检或漏检。 作者针对这些问题,提出了一种自适应阈值策略。自适应阈值法是一种动态调整阈值的技术,它能够根据信号的实时特性来优化检测过程,减少了对固定阈值的依赖,提高了检测的准确性和鲁棒性。这种方法的主要优势在于其算法逻辑简单,易于实现,而且在实际应用中表现出较高的检测精度和稳定性,误检和漏检的R波数量相对较少,能够在可接受的范围内保证检测性能。 该研究着重于心电信号特征点的提取,这些特征点包括P波、R波和S波等,它们在QRS复合波中具有重要意义。通过精确地定位这些点,可以更好地理解心脏电活动的时序过程,从而为心脏病的诊断提供更精准的数据支持。此外,自适应阈值法的应用不仅适用于心电图的实时监测,也适用于复杂环境下的心电信号分析,如运动心电图或睡眠心电图,因为在这些情况下,信号变化更为频繁且复杂。 心电图作为临床诊断的重要工具,其准确性和可靠性直接关系到患者的生命安全。因此,本文提出的自适应QRS复合波检测方法具有重要的临床价值,有可能提高心脏病早期诊断的准确性,降低漏诊和误诊的风险,为心脏病的预防和治疗提供强有力的支持。 总结来说,这篇文章的核心贡献是研发了一种基于自适应阈值的QRS复合波检测技术,该技术有望成为心电图分析领域的一个进步,为心脏健康监测提供更加智能和精确的方法。
2018-10-12 上传
生理信号中,能够自动的对心电图(Electrocardiograph, ECG)信号进行分析是当前信号处理领域中的研究热点和难点,能够自动的进行心电图信号的分析将会强有力的促进医疗事业的蓬勃发展,同时能够使国民的健康水平有大幅度的提高,对于现代信号处理技术在医疗领域中应用的将会产生重大的突破。对于心电信号的分析有很广泛的研究内容以及研究方法,其中能够快速准确的定位心电信号中 QRS 波群和 P、T 波,是心电图信号分析的一个关键环节,心电信号中往往拥有过多的信号干扰,去除信号的干扰是准确检测各种特征波的前提。截止到现在为止,当前对于心电信号的滤波方法研究以及对于特征波形的定位中还存在着许多的不足以及亟待改进的地方。针对当前现状,本文从以下两个方面展开研究,包括“心电信号滤波”以及“QRS 波形定位”。 由于心电信号产生的十分微弱,周围环境中掺杂的肌电干扰、基线漂移以及工频干扰都会对心电信号造成影响。本文设计了针对50Hz工频干扰的滤波器设计。从实际情况出发来看,设计了 基于FIR 陷波器和 Levkov 滤波法相结合的方法来滤除信号中 50Hz 工频干扰。实验结果显示,改进后的算法相比较传统的滤波器而言,是一种更为有效 ECG 信号滤波法。 QRS 波形定位:特征波形定位是心电信号分析与诊断的基础,是诊断的入手点。QRS 波群是心电图最主要最突出的波段,是检测其他波形的前提,P 波和 T波在诊断中也有重要意义。通过对临床 QRS 复合波的形态研究,根据小波多分辨率分析的特点和模极大值检测原理,提出一种 Marr 小波链检测 QRS 波群的新算法。变换 3 种尺度来定位R 波,然后对定位到的峰值采样点采取多数表决的方式,最终唯一确定 R 波位置。R 波确定后再向前、向后搜索 Q、S 波。对于 P 波和 T波则增大尺度,应用同样的方法来检测。