多通道混合心電信號(hào)建模及胎兒心電信號(hào)提取算法研究.pdf

1、先天性心臟缺陷形成于懷孕早期，是最常見的出生缺陷，也是致使新生兒夭折的主要原因。大部分心臟缺陷會(huì)表現(xiàn)在心電圖中，而且心電圖記錄方法和常規(guī)的超聲方法相比，包含了更多的生理信息。因此，定期監(jiān)測(cè)胎兒心電圖（FECG）及發(fā)現(xiàn)早期的心臟異常，可以幫助產(chǎn)科和兒科醫(yī)生確定早期用藥或在分娩過程中或出生后考慮必要的預(yù)防和診斷措施。然而胎兒心電信號(hào)十分微弱，容易受到外界環(huán)境和母體自身干擾，是目前提取較為純凈胎兒心電信號(hào)面臨的主要問題。
　　本文研究胎

2、兒心電信號(hào)產(chǎn)生原理，心電噪聲模型和偶極矢量模型以及多通道混合心電信號(hào)模型。重點(diǎn)研究上述模型的參數(shù)優(yōu)化估計(jì)算法，研究模擬混合心電信號(hào)的空間濾波算法及胎兒心電信號(hào)的提取算法。主要研究?jī)?nèi)容包括以下幾個(gè)方面：
　　首先，合成心電噪聲模擬信號(hào)。根據(jù)實(shí)際心電噪聲模型即時(shí)變 AR模型，基于卡爾曼濾波算法，并且利用真實(shí)心電噪聲數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)模型進(jìn)行訓(xùn)練，實(shí)現(xiàn)模型參數(shù)優(yōu)化估計(jì)，合成不同信噪比的心電噪聲模擬信號(hào)，為合成多通道混合心電模擬信號(hào)以及合理優(yōu)化布置

3、母體腹部電極提供理論依據(jù)。
　　然后，合成多通道混合母體腹部心電模擬信號(hào)。研究基于最小二乘梯度下降算法的三維動(dòng)態(tài)偶極矢量模型的參數(shù)優(yōu)化，利用R波檢測(cè)、心拍分片和提取特征參數(shù)實(shí)現(xiàn)偶極矢量模型的初始化，引入均方誤差評(píng)價(jià)模型的準(zhǔn)確度。根據(jù)多通道心電信號(hào)模型，推導(dǎo)出人體容積導(dǎo)體模型公式，利用非侵入式心電信號(hào)數(shù)據(jù)庫(kù)合成多通道心電模擬信號(hào)，疊加合成的模擬噪聲，輸出多通道母體腹部混合心電模擬信號(hào)。
　　接著，利用 EKF和EKS算法濾除心