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基于LabVIEW的心电自动诊断系统设计

作　者: 赵芳芳
导　师: 李昕
学　校: 燕山大学
专　业: 生物医学工程
关键词: 心电图 QRS波检测 MIT-BIH数据库诊断
分类号: R318.6
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

心电图的自动分析和诊断对于心血管疾病的分析和诊断有着十分重要的意义。随着心电图在临床中日益广泛的应用,如何对海量的心电图数据进行更加精确、快速的计算机自动分类,就越来越受到广大研究者的重视。本文研究了一种心电信号自动诊断系统。基于LabVIEW软件实现。论文主要进行了如下几个方面的研究工作:(1)读取MIT-BIH国际标准心电数据库的数据。MIT-BIH数据库中的心电信号有txt文档和波形两种形式,利用LabVIEW文件I/O中对文本文件操作的VI完成数据的读取,并波形显示。(2)心电信号预处理。所采集的心电信号常常伴有基线漂移(Baseline Wander)、50Hz工频干扰和肌电干扰等3种主要的噪声。基线漂移严重时,将会导致QRS综合波群的错检和漏检。本文采用三次样条插值的方法消除基线漂移的影响。(3)特征点检测。实现了对QRS波、P、T波及ST段的检测。计算出R-R间期、心率,最后对S-T段进行诊断;其中对于R波的检测主要是采用峰值检测的方法,同时避开了高大T波和切痕的干扰。S-T段位于S波和T波之间的过渡区,无QRS波群那样典型的的幅值和频谱特征,这段波形有时过渡平滑且波形较缓。本文采用三角形法识别曲线转折点的原理来识别J点。(4)诊断。根据特征点检测情况再结合医学知识得出诊断结果。本课题研究的心电图自动诊断系统能够实现心电信号QRS波的正确检测,并根据波形特征参数值,利用医学知识实现自动分析诊断,给医生提供诊断建议。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-10
第1章绪论  10-19
  1.1 心电自动诊断系统的意义  10-12
    1.1.1 在临床医疗上的作用  10-11
    1.1.2 在医学科研上的作用  11
    1.1.3 在医学教学上的意义  11-12
  1.2 国内外研究现状  12-17
    1.2.1 心电自动分析技术的发展  12
    1.2.2 ECG 信号的滤波预处理  12-13
    1.2.3 ECG 信号的波形检测  13-16
    1.2.4 ECG 的分类识别及疾病诊断  16-17
  1.3 论文主要研究内容  17-19
第2章理论依据  19-26
  2.1 心电信号电生理基础  19-22
    2.1.1 心电信号的产生机理  19-20
    2.1.2 常规心电图  20-21
    2.1.3 心电信号的特点  21
    2.1.4 心电信号干扰来源分析  21-22
  2.2 MIT-BIH 心电数据库  22-23
  2.3 LabVIEW 软件平台  23-26
第3章心电信号滤波处理  26-39
  3.1 心电信号的读取  26-29
  3.2 低通滤波器及陷波器的设计  29-32
  3.3 基于三次样条插值技术消除基线漂移  32-39
    3.3.1 算法思想与实现  32-35
    3.3.2 实验设计与仿真  35-37
    3.3.3 验证  37-39
第4章心电信号特征点的检测  39-63
  4.1 R 波检测  39-48
    4.1.1 正常情况下R 波的检测  39-42
    4.1.2 存在大T 波时R 波检测  42-44
    4.1.3 有切痕时R 峰点检测  44-46
    4.1.4 基漂情况下R 波的检测  46-47
    4.1.5 心率  47-48
  4.2 Q 和S 峰点的检测  48-49
  4.3 P 和T 波的检测  49-52
    4.3.1 P 波各种波形  49-50
    4.3.2 T 波各种波形  50-52
  4.4 S-T 段的检测  52-63
    4.4.1 心电S-T 段的意义  52-54
    4.4.2 S-T 段波形特点  54
    4.4.3 基于三角形的识别曲线转折点的方法  54-59
    4.4.4 S-T 段形态判断及诊断  59-63
第5章心电自动诊断系统的实现  63-69
  5.1 LabVIEW 事件结构  63-65
  5.2 系统实现  65-69
第6章结论  69-71
参考文献  71-75
攻读硕士学位期间承担的科研任务及主要成果  75-76
致谢  76-77
作者简介  77

基于LabVIEW的心电自动诊断系统设计

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