基于心電信號(hào)循環(huán)平穩(wěn)特征的心臟性猝死識(shí)別研究.pdf

1、心臟性猝死是一種對(duì)人類生命有巨大威脅的疾病，大多數(shù)學(xué)者將猝死的時(shí)間限定在發(fā)病1小時(shí)之內(nèi)，如果能在發(fā)病前對(duì)心臟性猝死疾病進(jìn)行預(yù)警，就可以在心臟性猝死發(fā)生前挽救患者的生命。心電信號(hào)是心臟機(jī)械收縮與舒張的反映，是非平穩(wěn)信號(hào)，但卻表現(xiàn)出一定的準(zhǔn)周期特性，即心電信號(hào)具有循環(huán)平穩(wěn)特性，當(dāng)人體內(nèi)發(fā)生心臟性猝死疾病時(shí)，自身的循環(huán)平穩(wěn)特性也會(huì)發(fā)生改變。傳統(tǒng)的心血管疾病識(shí)別是把心電信號(hào)作為平穩(wěn)信號(hào)進(jìn)行分析，但心電信號(hào)是非平穩(wěn)的，因此采用循環(huán)平穩(wěn)算法對(duì)心電信

2、號(hào)進(jìn)行特征提取，結(jié)合支持向量機(jī)對(duì)心臟性猝死進(jìn)行識(shí)別。論文主要工作如下：
　?。?）心電信號(hào)濾波是特征提取的前提，針對(duì)心電信號(hào)采集過(guò)程中的常見噪聲，采用適合非平穩(wěn)信號(hào)處理的小波變換算法對(duì)心電信號(hào)進(jìn)行濾波。首先對(duì)心電信號(hào)進(jìn)行建模仿真，產(chǎn)生干凈的心電信號(hào)，通過(guò)添加不同信噪比的噪聲來(lái)評(píng)價(jià)濾波器效果。其次設(shè)計(jì)了小波變換濾波器，通過(guò)和整系數(shù)濾波器相比較，本文設(shè)計(jì)的小波變換濾波器對(duì)心電信號(hào)的濾波效果更好。最后用實(shí)際心電信號(hào)對(duì)小波變換濾波器進(jìn)行驗(yàn)

3、證，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：小波變換濾波能夠有效地去除高頻和低頻噪聲。
　?。?）根據(jù)心電信號(hào)表現(xiàn)出的循環(huán)平穩(wěn)特性，首先介紹了循環(huán)平穩(wěn)的基本概念一階和二階循環(huán)平穩(wěn)，并由二階循環(huán)平穩(wěn)推導(dǎo)了反映心電信號(hào)循環(huán)平穩(wěn)特性的積分循環(huán)功率譜密度函數(shù)；接著詳細(xì)分析了實(shí)時(shí)性較高的時(shí)域平滑循環(huán)譜估計(jì)算法—FFT累加算法，并對(duì)正弦信號(hào)進(jìn)行了循環(huán)譜的理論計(jì)算和仿真估計(jì)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：循環(huán)譜仿真估計(jì)結(jié)果與理論計(jì)算結(jié)果一致；最后在此基礎(chǔ)上，提取不同典型人群心電信號(hào)的循

4、環(huán)平穩(wěn)特征，并利用心電信號(hào)的循環(huán)平穩(wěn)特性對(duì)干擾段進(jìn)行了檢測(cè)。
　?。?）針對(duì)心臟性猝死識(shí)別準(zhǔn)確率不高的問(wèn)題，提出了基于心電信號(hào)循環(huán)平穩(wěn)特征的識(shí)別方法。在循環(huán)平穩(wěn)理論的基礎(chǔ)上，提取了不同典型人群心電信號(hào)的循環(huán)平穩(wěn)特征，結(jié)合支持向量機(jī)對(duì)心臟性猝死進(jìn)行識(shí)別，實(shí)驗(yàn)得出循環(huán)頻率均值最能反映循環(huán)平穩(wěn)特征，比較了兩類線性分類器與支持向量機(jī)的識(shí)別效果，最后采用支持向量機(jī)和現(xiàn)有心臟性猝死識(shí)別方法進(jìn)行對(duì)比，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明基于心電信號(hào)循環(huán)平穩(wěn)特征的心臟性