醫(yī)學(xué)信號處理原理和方法第八講信號的時域測量

1、醫(yī)學(xué)信號處理的原理和方法,第八講信號的時域測量,時域測量常用的算法 手工測量和自動測量 信號測量舉例,時域測量常用的算法,信號微分（差分,二點公式 f (a) = (-f (a)+f (a+h) / h 三點公式 f (a) = (-f (a-h)+f (a+h) / (2*h,微分（差分）計算圖解,信號積分,梯形公式 S = (f (a)+f (b) * (b-a) / 2 辛卜生(Simpson)公式 S = (f (a)+4f(c)+f(b) * (b-a) / 6 柯特斯(Cotes)公式 S = (f (a)+32(d)+12f(c)+32f(e)+f(b) * (b-a) / 90

2、,梯形積分與柯特斯積分比較,插值的常用方法,1）線性插值 （2）拉格朗日插值 （3）牛頓向前和向后插值 （4）司帝林插值 （5）貝塞爾插值 （6）三次樣條插值,線性插值和拉格朗日插值公式,拉格朗日插值多項式圖示,手工測量和自動測量1、手工測量,2、自動識別 周期和波群的判斷方法,幅度單閾值法。 幅度雙閾值法。根據(jù)信號的最大值和最小值，確立上、下二個判斷閾值G1和G2 G1=Pmin+(Pmax-Pmin)/4 G2=Pmax- (Pmax-Pmin)/4 綜合判別法（包括：幅度、變化率、時程等,周期判斷圖解,測量實例 （一）血壓波測量,心動周期判別和HR計算 HR= 60,000/t (bea

3、ts/min) 若血壓波變化多，對周期判別造成困難，可將血壓波作微分運算，然后根據(jù)微分值來檢測心動周期。 收縮壓、舒張壓和平均壓 平均壓 = 舒張壓+(收縮壓-舒張壓)/3 N2 平均壓 = BP(i)/(N2-N1+1) i=N1,二）心電圖測量,典型的正常心電模式圖,五種實驗動物的心電圖間期均值,猴 兔豚鼠大鼠小鼠 P波(s)0.0370.0310.0200.0170.070 P-R間期(s)0.0780.0680.0630.0480.120 QRS波(s)0.0370.0420.0130.0130.060 Q -T間期(s)0.2000.1400.1300.0740.210 S -T間期

4、(s)0.078 T波(s)0.0370.0650.0440.0630.056 心率(次/min) 215 247 261 385,心電圖自動識別方法舉例Caceres自動識別QRS波各頂點的方法,采樣率為625次秒，測量導(dǎo)聯(lián)為、3導(dǎo)聯(lián)。 R波頂點：根據(jù)微分值來確定R波的出現(xiàn)。如果在最大的負(fù)微分值前0.128秒（80個采樣點）內(nèi)存在微分值大于9.375mV/s的點，則認(rèn)為有R波存在，然后在該點后的40個樣點內(nèi)找到最大點定為R波頂點。 S波頂點：若在最大的負(fù)微分值后0.128秒（80個采樣點）內(nèi)存在微分值大于3.75mV/s的點，則認(rèn)為有S波存在，其頂點在該點前的50個樣點內(nèi)的幅值最小處。 Q波

5、頂點：在R波頂點前0.0080.056秒（535個采樣點）內(nèi)找到幅值最小的點，定為Q波頂點,三）脈搏波分析,脈像研究 a. D/H 值 反映血管彈性 b. 譜分析 中心頻率(Fc)和ER值 ER=E1/(E2+E3+E4+E5) E1: 1-10Hz能量 E2: 10-20Hz能量 E3: 20-30Hz能量 E4: 30-40Hz能量 E5: 40-50Hz能量,四）心肌動作電位,振幅C點與A點對應(yīng)值的差值 靜息電位A點對應(yīng)值 超射幅度C點對應(yīng)值 APD10復(fù)極到10%的間隔時間 APD20復(fù)極到20%的間隔時間 APD50復(fù)極到50%的間隔時間 APD90復(fù)極到90%的間隔時間 APD50

6、/APD10 最大上升速度A、C間上升速度的最大值 最大復(fù)極速度 C、B間復(fù)極速度的最小值 復(fù)極化平均斜率C、B間復(fù)極速度的平均值,五）肌肉收縮單波測量,Tmax ：收縮最大張力:A、B區(qū)域間的最大值Tmin ：舒張最小張力:A、B區(qū)域間的最小值T：張力增量:A點對應(yīng)值與Tmax的差值STI：收縮間期:A點到Tmax對應(yīng)點的間隔時間DTI：舒張間期:Tmax對應(yīng)點到Tmin對應(yīng)點的間隔時間DTI50：舒張50%間期:肌肉開始舒張到舒張50%的間隔時間DTI90：舒張90%間期:肌肉開始舒張到舒張90%的間隔時間+dT/dt max:肌肉收縮時張力最大變化速率-dT/dt max:肌肉舒張時張力最大變化速率t-dT/dt max:肌肉開始收縮至發(fā)生dT/dt max的間隔時間,六）呼吸波測量,最大呼氣峰壓A、C間的最大值 最小吸氣谷壓A、C間的最小值 +dP/dt max從谷壓點到峰壓點上升速度最大值 -dP/dtmax從峰壓點到C點下降速度最小值 呼氣間期B、C間隔時間 吸氣間期A、B間隔時間 呼吸時比呼氣/吸氣間期 平均呼氣壓B、C間的平均值 平均吸氣壓