基于多指标融合的动态心电质量评估研究

来源 :东北大学 | 被引量 : 3次 | 上传用户:muyanger280
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在全球范围内,心血管疾病位居非传染性疾病死亡原因之首。患者因在早期无明显症状,常导致病情恶化后才接受检查与治疗,在此期间极易引发突发性死亡,因而亟需有效的防治手段。心电信号是心脏电活动在体表的综合反映,有助于心脏相关病理的分析。动态心电图可以记录人体在日常行为下24小时甚至更长时间的心电信号,有利于发病率极低的突发性疾病的捕获。然而,动态采集的心电信号受到环境以及行为等因素的干扰,导致信号质量无法保证。一方面,质量受到影响的信号不利于疾病的诊断与治疗;另一方面,大量无效信息增加了相关处理的工作量并造成资源浪费。因此,在动态心电信号处理与分析之前对信号进行质量评估具有十分重要的科研与实用价值。本文对现有的心电质量评估技术进行深入研究后,以实验室实际采集的动态心电信号为主要研究对象,提出了基于多指标融合的动态心电质量评估方法。该方法主要由指标提取、融合与质量评估三部分组成。指标分为外层指标与内层指标:前者依据电极片脱落实验提出电极片脱落检测指标;后者依据时、频域分析的结果,分别提出基于小波变换的基线漂移程度指标,基于上下包络差的幅值变化程度指标以及基于功率谱估计的频率成分指标。对于融合,内层指标采用基于信息熵加权的加法合成法,内层与外层之间采用乘法合成法。质量评估则首先采用外层指标对信号进行可用与不可用分类,再对可用信号采用区间估计方法得到的阈值进一步划分为好与坏。对于评估的结果,与基于经验阈值的方法作比较。以人工评定的结果为标准,得到本文方法的准确度平均为93.29%,灵敏度平均为94.49%,而基于经验阈值的方法,准确度平均为85.96%,灵敏度平均为88.14%。不同于经验阈值方法在数据发生改变时具有不稳定性,本文提出的方法受数据变化的影响较小。
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