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心电信号蕴含了丰富的反映心脏生理和病理状态的信息。对它的波形识别及诊断,一直是心电自动分析技术的重点。体外反搏(External Counterpulsation)系统是一种由微控制器控制的无创伤的机械辅助循环系统,能够改善心肌供血。体外反搏控制要符合人体生理要求,关键是精确地调节充、排气信号的定时,使心脏从收缩转入舒张时反搏波能立即出现。这就要求在系统的设计时要能准确地计算出QT间期,根据QT间期和微调参数来确定充放气时序。由于相对于Q波和T波来讲,R波由于其特性而容易检测,在实际工作中可以通过检测R波并计算RR间期来得到所需的QT间期。
本文结合目前在心电自动分析中的实际问题,在心电图QRS波段尤其是R波的检测和识别方面做了探讨,进一步通过已经检测并计算出的RR间期,来预测后续的RR 间期,从而计算相应的QT间期并由此确定合适的体外反搏充气时间。论文的主要内容包括以下两个方面:
首先对转换数据格式并进行读取,设计恰当的滤波器进行数据的预处理,滤除干扰信号,然后使用阈值检测算法检测R波,使用MIT-BIH心电信号数据库对算法进行验证,取得了较好的效果。
本文以某心电信号数据为例,通过讨论并比较多种方法预测R-R间期,如:直接替代法、人工神经网络训练、基于最小二乘的曲线拟合等,最终根据各种误差指标等因素的比较结果而采用最小二乘法来实现,从而相对准确地确定体外反搏充排气时序。