心電信號模擬系統(tǒng)建立和模擬實(shí)驗(yàn).pdf

1、心電信號發(fā)生器在心電信號相關(guān)教學(xué)培訓(xùn)和心電醫(yī)療設(shè)備檢測中有著廣泛的應(yīng)用。在心電相關(guān)教學(xué)領(lǐng)域，可以通過引入心電信號發(fā)生器來的提高受訓(xùn)者的興趣，改善培訓(xùn)效果。帶心電信號發(fā)生器(ECG signal generator，ESG)的醫(yī)學(xué)模擬人(medical patient simulator，MPS)被用于各種臨床技能培訓(xùn)，急救中心的心肺復(fù)蘇術(shù)的培訓(xùn)和自動(dòng)外置除顫器的使用培訓(xùn)等。同時(shí)，隨著醫(yī)療設(shè)備的智能化，具有自動(dòng)診斷功能的醫(yī)療設(shè)備越來越普及

2、，設(shè)備診斷功能的可靠性和靈敏性是設(shè)備檢測的重點(diǎn)。能發(fā)出各種病理心電信號的心電信號發(fā)生器是心電設(shè)備檢測的最佳選擇。它能提供的信號種類越豐富，越有利于對醫(yī)療設(shè)備檢測評估。 現(xiàn)有的心電信號發(fā)生器通常采用輸出存儲于設(shè)備內(nèi)的信號的方式，缺乏實(shí)時(shí)生成新信號的功能。由于實(shí)測心電信號獲取條件的限制以及便攜式設(shè)備存儲空間的有限性，目前這樣的信號常取自PhysioBank，European ST-T這樣的公共心電信號數(shù)據(jù)庫，通常只有幾種典型信號。而

3、心電信號具有較強(qiáng)的特異性，每個(gè)人，甚至同一個(gè)人不同時(shí)刻的心電信號都有所區(qū)別。僅使用有限的幾條信號測評醫(yī)療儀器的可靠性，難以保證測評的效果。有研究者嘗試用數(shù)學(xué)函數(shù)波形擬合心電信號波形的方式，實(shí)時(shí)生成心電波形，用數(shù)學(xué)函數(shù)的靈活性解決心電發(fā)生器生成信號豐富程度的問題。但由于人體生理信號的復(fù)雜性，這種方式生成的信號在波型逼真度上又有所欠缺。 鑒于目前心電信號發(fā)生器模擬結(jié)果所存在的不足，本研究試圖探索一種新的心電信號模擬方法。在保持模擬結(jié)

4、果波形逼真度的同時(shí)，模擬出各種正常和病理狀態(tài)下的變化豐富的心電信號。本模擬系統(tǒng)通過建立豐富的短時(shí)心電信號模板庫和RR間期時(shí)間序列模擬模塊，然后按照不同心電信號的特征將短時(shí)心電信號模板插入模擬RR間期時(shí)間序列的方式，對各種正常、異常心電信號模擬。短時(shí)心電信號模板的采用，保證了模擬結(jié)果波形逼真度，符合相應(yīng)的生理、病理規(guī)律。帶隨機(jī)性的模擬RR間期時(shí)間序列從時(shí)域到頻域更全面、真實(shí)地模擬了心率的變化特點(diǎn)。模擬長時(shí)心電信號的RR間期時(shí)間序列不僅在時(shí)