單通道心電信號(hào)提取呼吸信息.pdf

1、呼吸是人體生命存在的征象之一，是日常綜合監(jiān)護(hù)中的一項(xiàng)重要內(nèi)容。研究表明，房顫，高血壓，心臟病等與呼吸功能障礙有很大關(guān)系。對(duì)呼吸的研究是移動(dòng)生命監(jiān)護(hù)儀中關(guān)鍵功能之一，主要用于:對(duì)高危病人的呼吸率的監(jiān)護(hù)，新生兒呼吸率的監(jiān)護(hù)以及阻塞型睡眠呼吸暫停綜合癥(OSAS，Obstructive Sleep Apnea Syndrome)的檢測(cè)。
　　傳統(tǒng)生命監(jiān)護(hù)儀使用鼻孔傳感器檢測(cè)呼吸，該方法影響使用者的日?；顒?dòng)，而且也不雅觀，不適宜用在移動(dòng)生

2、命監(jiān)護(hù)儀中。心電監(jiān)護(hù)是最容易測(cè)得并且是最常使用的電反應(yīng)診斷法，測(cè)得的心電信號(hào)中不僅包含了心臟的功能信息，而且包含了人體其它系統(tǒng)如呼吸系統(tǒng)的信息。隨著心電信號(hào)處理技術(shù)的發(fā)展，人們已能夠從心電信號(hào)中提取呼吸信息(EDR，ECG-derived Respiratory Signal)。該方法不需要附加呼吸檢測(cè)設(shè)備，因而大大降低了設(shè)備的復(fù)雜性，減小了使用者的不便，可用于日常監(jiān)護(hù)。我們主要研究從單通道心電信號(hào)中提取呼吸信息，利用提取的呼吸信息監(jiān)測(cè)

3、使用者實(shí)時(shí)的呼吸情況，在長(zhǎng)時(shí)間未檢測(cè)到呼吸的情況下發(fā)出報(bào)警信息，防止被監(jiān)測(cè)者因呼吸暫停時(shí)間過長(zhǎng)而猝死。
　　本文第一部分介紹了本課題的研究背景及意義。介紹了國(guó)內(nèi)外關(guān)于EDR算法的研究現(xiàn)狀及趨勢(shì)，對(duì)本研究中所采用的信號(hào)來(lái)源及仿真工具做了簡(jiǎn)要說明。
　　第二部分為心電信號(hào)預(yù)處理。我們首先介紹了心電信號(hào)的基本知識(shí)，心電信號(hào)的噪聲來(lái)源及特點(diǎn)，然后介紹了小波變換的基本知識(shí)，重點(diǎn)介紹了小波變換的極大值(或過零)點(diǎn)和信號(hào)突變點(diǎn)之間的關(guān)系。

4、在這部分的最后，我們采用Coif4小波對(duì)心電信號(hào)進(jìn)行7層小波變換，采用分解重構(gòu)法去除基線漂移，然后采用改進(jìn)的閾值算法去除工頻和肌電干擾，得到“干凈”的心電信號(hào)。
　　第三部分是EDR算法的核心部分。在本節(jié)，我們首先介紹了兩種主要的EDR算法——基于心率變異(HRV，Heart Rate Variability)的方法和基于平均心電軸的方法。接著給出了本課題的算法——單通道心電中提取呼吸信息，首先，我們利用小波變換檢測(cè)到了心電信號(hào)的