HRV信号提取与心率变异性时频分析：心血管健康的关键指标

本篇课程设计报告聚焦于心率变异性(HRV)信号的提取及时频域分析，这是一项生物医学工程领域的研究课题。HRV是指心率的自然波动变化，反映了心脏自主神经系统，尤其是交感神经和迷走神经的活动状态。在传统医学观点中，心率被视为规律的窦性节律，但实际上，健康状态下存在显著的HRV，它能提供关于心血管调节的重要信息。 当前，HRV的研究备受关注，因为其在生理和病理方面的研究已经深入，如评估心肌交感和迷走神经的活动水平，预测心脏性猝死风险，以及评估急性心肌梗塞后患者的危险性。HRV的降低常常是心脏问题的早期信号，特别是在急性心肌梗塞后的几周内，HRV的变化可以作为患者预后评估的关键指标。 HRV分析方法多样，包括时域分析、频域分析、时频分析以及非线性分析。时域分析通常考察心动周期的统计特性，如标准差NN间距；频域分析则通过功率谱密度来分析不同频率成分的相对强度；时频分析结合了时间与频率信息，有助于理解HRV随时间的变化模式；而非线性分析则揭示更复杂的关系和动态行为。 临床应用方面，HRV已被用于预测心脏性猝死的高风险个体，以及对急性心肌梗塞患者的康复进程进行监控。定期测量HRV，尤其是在治疗初期，可以提供更为全面的风险评估，帮助医生制定个性化的治疗策略。 HRV信号提取及时频域分析是一个实用且具有潜力的工具，它不仅揭示了心脏健康的细微变化，还在心脏病预防和治疗中扮演着关键角色。通过深入了解HRV，我们可以更好地理解自主神经系统的功能状态，并据此优化心血管疾病的管理。