幾種去心電基線漂移算法的實(shí)現(xiàn)和比較_第1頁(yè)
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1、C1994-2010ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreservedhttp:/Aki.iict幾種去心電基線漂移算法的實(shí)現(xiàn)和比較汪寂旺,吳玲燕2暢冷$苑頤萍3林宛華41朋京醫(yī)科大學(xué)曲-WK醫(yī)涇汀:蘇宵人民醫(yī)洗(常京2in(y)n2肩京醫(yī)科大學(xué)生初醫(yī)學(xué)工fi!硏究所附京2innm)8的京ffiE療役笛商限公可(南京2inns2)4中剛大學(xué)(5息初理工悴學(xué)曉生柳醫(yī)學(xué)工ft!研咒所(上沙410085)內(nèi)容提寮:本文介紹了中試詭液曲線擬合髙通濾滋形態(tài)學(xué)処理等幾沖不同的去心電基線澡移口法的實(shí)現(xiàn)通過(guò)對(duì)MEBIH數(shù)據(jù)庫(kù)中36份數(shù)

2、據(jù)的比較力理訃熱理效果上中値濾波和基I陽(yáng)V叫效果部比校好形態(tài)學(xué)結(jié)果比中值淀波的洛果dj向上略有備侈詢通濾波的方法對(duì)平整的&T段的抬升很明顯而曲線擬合在達(dá)理較大的澡移時(shí)效果就不明顯了矢謎字:心電基線滇侈TheImplementandtheRelativeofSeveralKindsofArithmetictoTakeBase-LineExcursionfromECGSignalyGTaoVTiTGJia-waJ:VLhyvfVUa!LDT皿huJledicfllCaiFecitVrff:lia:edRenminwo-p:tal(1fliijiiir210000)2InstituteofSiome

3、dicalluirierLir:2譏:.ledicalUniver-;it:*81an-JinxPuaoledicolEquipmentCmpan:4InrtituteofBiomedicalErtrixieeruic.SchoolofInfo-ph:ic3CentralSouthCcivertitr(ChanxhfiJinnag)zbntract:Thepaperintroduce:heimplementofseveralkindrofari:hmet:ctotakebde-lineerccurriofromECGrirxifll.uicludincmediaefilreruic.curve

4、fitting,hirhfilterinrandmorphologicprocessxiftercompariirtheprocef;uicresultof86-horerof.HT-BIHECGdata,wefound:hatmediaefilteringandmorphologicprocer*;izbetter:hanel沁themorphologicprocenhar.alittleoffsetinpositivedii-ecnoncomparingwithmedianftl?eruic-hifhpa?3fil:eruir遼obviou*:inrai-;inrrmoothS-Tzcgm

5、ent-Theresultisunobviounwhenprocef;uirhifhbare-lineexcursionuninfcurvefirtic.?Ze:-wordr:ECGBa-e-luieExcursion文號(hào):inn6-663e(2nAS:n8-rvn8n-n4中圖分丈號(hào):R64H.4*2文Kt標(biāo)識(shí)丙:n引吉心電信號(hào)中的基線滇移一骰足由干人體呼吸電極穆動(dòng)而產(chǎn)生,頻率較低一般在0.7HZ以下塡干低頻干擾由干基線泱穆的頻率與ST段的頻率有改疊的部分故瀝侈鴛電位的基線會(huì)対STf殳產(chǎn)生型天形響形響醫(yī)生對(duì)心肌損傷或統(tǒng)血尊病變的劉別。而在去除基線滇侈時(shí)也要盡St燧免ST段尊低頻部分產(chǎn)生朗顯變

6、形導(dǎo)散松測(cè)和分析失真去除基線滇侈的基本思想是5HECG13號(hào)中漂移了的基線進(jìn)行估計(jì)和提取再將它從原始佶號(hào)中械去得到越除滇侈后的新信兮對(duì)濾波效果的判斷主程繪觀憲ECG的PR:殳繪否與基線基本持平ECG爪找沸終的門;丈H很多但処理連度不盡相同所以在實(shí)時(shí)和非實(shí)時(shí)系統(tǒng)的應(yīng)用中有此區(qū)別對(duì)于實(shí)時(shí)系統(tǒng)爲(wèi)要在處理速度和処理效果中找別園好的平衝點(diǎn)下面比較了幾種不同的球法不僅在心電(8號(hào)基線調(diào)整中有效簡(jiǎn)單調(diào)整后也能應(yīng)用于其他類型的信號(hào)預(yù)処理1中值濾波簡(jiǎn)彳的來(lái)說(shuō)中值遽液就足取謨點(diǎn)削長(zhǎng)度為N(取奇數(shù))的一段數(shù)據(jù)對(duì)逐段數(shù)據(jù)進(jìn)行排序愿后取中I可收ttOffi:2003-08-23作若材介:JEW王任醫(yī)師碩士生耳灼附京市敵

7、府科技計(jì)劃頂目(項(xiàng)呂颯號(hào):20070M82)旳貴人:吳玲菴HiW穽生:楊灣工祝師:苑8?萍離級(jí)工(?師:林宛華碩士田究生孩金項(xiàng)目:陶京市敵府科技什劃項(xiàng)目(項(xiàng)目J8號(hào):2m7niA82?ov中也療涇恤伯Q:0卡劭M0朗Vd.14No.O技術(shù)報(bào)告01994-2010ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreservedtop:kiner5.一位的值作為讀點(diǎn)數(shù)據(jù)將整段信吁都進(jìn)行如上處理提取出信號(hào)中的滇移成分人嵌后將原始佶號(hào)械去俊澡移成分便御到濾波后的結(jié)果幼右圖所示設(shè)原紿佶號(hào)y的長(zhǎng)麼為L(zhǎng)以第n(nAd(niimTDArN-1)點(diǎn)y

8、(n)為例.需要排序一gpma的數(shù)據(jù)段為y(n_N+l)-y(n)將y(n-N+lhy(n)排序得到新數(shù)組temp.令yl(n=temp(N】.則濾波結(jié)果y(n)=y(n)-yl(n)M當(dāng)n1.5|(nin|)側(cè)認(rèn)為R波足正向的設(shè)定園值為0.5m擬將天于誡闔值的點(diǎn)之怔均置為0:若|min|遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于|max|(如|min卜1.5|max|)則認(rèn)為R波是鬥向的設(shè)定肉值為0.5min將小于誡閥值的點(diǎn)之值均賈為0其余情況則認(rèn)為R緯足雙向的設(shè)定上下阿個(gè)園值0.5max、0.5min.只有值在逐兩個(gè)闔值何的點(diǎn)才被保留其余均買為零然后按照A中的方法計(jì)算出擬合曲線的翁數(shù)再得到擬合后的新曲線而逐條曲線天釵代表了

9、滇侈的基線所以將原始他號(hào)減去他個(gè)擬合后的佶號(hào)就可以得到基線調(diào)整后的信號(hào)曲線擬合的方法的統(tǒng)點(diǎn)枉于對(duì)嚴(yán)魚(yú)的滇移處理能力相対較弱處理效果與待処理潔號(hào)的長(zhǎng)度有很大矣系信號(hào)越丘処理效果越好在一定ft?度上就形響r処理的實(shí)時(shí)性:11頻的所以設(shè)計(jì)對(duì)應(yīng)的髙通越液器濾涂這業(yè)低頻卡其中S二點(diǎn)的坐標(biāo)值設(shè)放成起Xi足待求參數(shù)u是數(shù)據(jù)蠶臨廣:式寫(xiě)V2R(33高通A擾也可以達(dá)到凋整基線的效果HR濾波磊可以用較祗的階數(shù)獲得較高的頻率城擇性但存在相位非線性的何越:FIR有嚴(yán)格的線性相位.但只能用比較高的階數(shù)達(dá)到高的選掙性s心電信號(hào)処理中對(duì)線性相位的要求不是很高而希望込理旨延時(shí)比較小所以這甲選擇HR謔液器在宓電我心用切比尊夫?yàn)V

10、進(jìn)器來(lái)筋近IIR數(shù)宇高通技術(shù)報(bào)告波器設(shè)定高通誡波器的技術(shù)寮求為:通帶茲止頻率紜為0.7Hz訊帶芯止頻率為G0.2HZ藥帶嘏大衰域?yàn)閍zO.2dB.|;H帶竄小直減為oc.30dB轉(zhuǎn)換到低通的技術(shù)要求為:4=+=U=+=35%=4.3982297JD八1107=145.593=VIOW*-1=0.217091吒菽諦恥富篩哭號(hào)取N=3丿乂G(p)7F-Zr42N2N4=門公渤(務(wù))經(jīng)計(jì)只得形的ST段發(fā)牛.較天形變影嵋醫(yī)生的劃斷4形態(tài)學(xué)處理數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)主更應(yīng)用干圖像処理領(lǐng)城用來(lái)描述圖像的基本待征其中最基本的槪念足結(jié)構(gòu)元盤它繪一段一定形態(tài)的數(shù)據(jù)再処理過(guò)程中相當(dāng)一個(gè)探針在圖形中不斷侈動(dòng)結(jié)構(gòu)元素提取出圖嫌的

11、形狀佶息形態(tài)學(xué)中的最基本運(yùn)覧足膨脹和胸蝕。譏ECG信號(hào)為f(n)長(zhǎng)度N.結(jié)構(gòu)元素k(m)長(zhǎng)度為MNM-則膨脹運(yùn)算的定義為Q)()二max=M-1MK-AT-1腐蝕的定義為:0=AminA7Cn+m)k(m),=0.1.KM-?J由定義可知如果不對(duì)ECG(S號(hào)作延拓經(jīng)過(guò)膨脹運(yùn)5J將減少教據(jù)削血M個(gè)點(diǎn)而腐燭運(yùn)貝將械少后曲M個(gè)點(diǎn)O.8G83G440*2廠切+3.32726p*2.14578)f相列k序與減菱中最值值取小Ha(s)-G(p)W八采用雙線性變換法T1+二H(z)H.(s)棺s?I二I-3Z-1*3z1.8697-5.5963Z4+5.5836z啦|.B57z反N變換疳最后的羞分方程為y(

12、n)=x()3:(n1)+3x(2):n3十5.5963y(n,)-5.58356y(n-2)+1.875y(n-3)/1.8697經(jīng)過(guò)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)該濾波器對(duì)液形有縮小再乘以一個(gè)系數(shù)1.972JP:y,Jn)=SLiht)高通濾波的方法能很有效的去除基線漂侈速度也比較快:但是它有一個(gè)與生俱來(lái)的缺蟲(chóng):使心電液結(jié)構(gòu)元索X左右翻轉(zhuǎn)k平移至n點(diǎn)込序列AX相加和結(jié)果中n點(diǎn)處膨脹運(yùn)口步由膨脹和胸14可以組成另外苗個(gè)基本運(yùn)口:開(kāi)運(yùn)口和閉運(yùn)口開(kāi)運(yùn)口是先對(duì)信號(hào)逬行一次陽(yáng)蝕運(yùn)W再進(jìn)行一女膨脹運(yùn)口記為Z(um)電址)主要用來(lái)去除信號(hào)中的波郎閉運(yùn)貝足先対信號(hào)進(jìn)行一次膨帳運(yùn)口再逬行一次爾n運(yùn)口記為:/k-(/ekk).主要

13、填充佶號(hào)中的液谷信號(hào)經(jīng)過(guò)幵閉運(yùn)口后竜度小于結(jié)構(gòu)元索龍度的波形都監(jiān)V中:OOE:FMWftVOlflVol.WNo.eC1994-2010ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.AllrigjitsreservedhttpTA1994-2010ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allnghtsreserved、http:小ki_net.:技術(shù)報(bào)告AfwM&YReport技術(shù)M佰人病歷資料的管理到樣本采集的管理到基因人4分型數(shù)據(jù)的1?理都需要一套電子化標(biāo)準(zhǔn)化結(jié)構(gòu)化網(wǎng)絡(luò)化的醫(yī)學(xué)生物信息學(xué)整合

14、平臺(tái)博奧生枷幵發(fā)的電大疾柝分子分型和個(gè)性化診療佶息平臺(tái)即可達(dá)到以上目的為數(shù)據(jù)共享項(xiàng)目合作個(gè)性化數(shù)據(jù)處理分桁笄建立統(tǒng)一的他息學(xué)標(biāo)準(zhǔn)煉系5(圖8)將被去涂基線滾軫進(jìn)形的寬度很大根據(jù)這個(gè)原理選擇合適的結(jié)構(gòu)元鸞貞度進(jìn)行一組開(kāi)閉運(yùn)覧后就提取出漂移的基線再將原紿俗號(hào)減去提取岀的信號(hào).就得到需寮的基線滅整后的信號(hào)了。當(dāng)采樣率為1000Hz時(shí)ECGfS號(hào)的特征波最大寬度在20點(diǎn)左右在圮電取結(jié)恂元素的貞度為200點(diǎn)就可以了“而結(jié)構(gòu)元第取一個(gè)幅度為0/的玄涼信號(hào)教學(xué)形態(tài)學(xué)的方法能很好的去涂佶號(hào)基線瀝移計(jì)口主要也只足加械而巳比較簡(jiǎn)尬如果改變結(jié)構(gòu)元素的龍度和開(kāi)閉運(yùn)算次序還可以應(yīng)用到去除高頻噪聲和QRS波松測(cè)中5總結(jié)上

15、咖四沖方法的計(jì)算都比較簡(jiǎn)單持別是中試濾波法相比之下曲線擬合的方迭運(yùn)口眾稱大通過(guò)對(duì)MIT/BIH數(shù)據(jù)庫(kù)中36份數(shù)據(jù)的比較發(fā)現(xiàn)在處理效果上中值濾液和基干形態(tài)學(xué)的方迭處理效果都比較好形態(tài)學(xué)結(jié)果比中試濾滋的結(jié)果在正方向上略有僞移高通濾液的方法對(duì)平整的S-T段的抬升很明顯而曲線擬合在處理較大的漂侈時(shí)效果就不期顯了(上接第怕頁(yè))床分型使用的專用芯片另外対于這部分基因還可以制笛豹克陳抗體対比類資白中能分泌到tfn液中的白進(jìn)行篩選將其相應(yīng)的強(qiáng)白抗體制成蛋白芯片用于臨床腫榊的篩夜應(yīng)用(4腫和的個(gè)體化診療腫和的個(gè)體化診疔除了要建立在如炯所述的腫栢分子分型及對(duì)其發(fā)生的網(wǎng)絡(luò)機(jī)制的分析上也依翰干能用干臨床篩杳的分類芯片

16、的幵發(fā)上同時(shí)要實(shí)現(xiàn)個(gè)煉化診疔還依鞘干対個(gè)體基因組數(shù)據(jù)的餞理除基線潦侈如小進(jìn)變換法新提出的基干R波和三次樣條描值的方法等小液變換法的計(jì)口很復(fù)雜涂基瀆的效果也并不比其他方法好很多實(shí)際應(yīng)用比較少另外一種怔得一試的方法繪基于R進(jìn)和三次樣條描值的方法它是將高通詭液和三次樣條描怔結(jié)合更來(lái)利用濾波訓(xùn)后R穌的羌值來(lái)修正髙通濾液對(duì)心電信號(hào)&T段的形響不過(guò)需要甘先確定R液峰值考文獻(xiàn)朱偉芳齊春一種實(shí)用的去基線漂移濾液覧法(!】蘇州大學(xué)學(xué)報(bào)(工科版).200626(1):624(2)F.施依他苦數(shù)值分析羅亮生等誦MJ科學(xué)出燉2002M.H.海因斯著漲建華等薛數(shù)字佶號(hào)魁理M出版社.2002:11S-120;284-30

17、1胡廣書(shū)ttTfS號(hào)處理一理論口法與實(shí)現(xiàn)(第二版)M由華大學(xué)出版禮.2003:54王林泓楊浩心電佶號(hào)処理中濾波器設(shè)計(jì)的研究J北京生物醫(yī)學(xué)工6.200221(3):218:221張為等心電圖中濾除基線洗侈旳硏丸J計(jì)覧機(jī)與應(yīng)用化學(xué).2007.24(4)參考文獻(xiàn)Feng丫.ecal.(2007)Differentiallyexpressedgenesbetweenprimarycancerandpairedlymphnodemetastasespredictclinicaloutcomeofnode-posrti/ebreastcancerpatients.BreastCancerResearchandTreatment.103:319-329.GuoY.etal.(2008(DistinctiverrocroRNAprofilesrelatingtopatientsurvivalinesophagealsquamouscellcarcinoma.CancerResearch68:28-33.LiW.etal.(2008)MicroRNAsignaturesinhepatocellularcarcinomadiagnosisandprognosis.InternationalJour

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