还剩6页未读,继续阅读
文本内容:
毕业论文(设计)开题报告题目心电监测与分析系统一软件部分学院专业年级姓名指导老师职称
1.本选题的理由与意义随着社会的进步和科学技术的不断发展,人们对生活质量的要求也越来越高,健康状况已成为社会关注的焦点心脏疾病是造成人类死亡的三大疾病(心脏病,脑血管病和癌症)之一长期以来,对心脏病的探讨始终是医学界的一个主要课题目前出现了许多无创伤性早期诊断手段,在众多心脏功能评估方法中心电图是应用最成熟、最普与的检查方法心电图是各种心血管疾病检查中必不行少的数据信息,它对于心律失常、心肌缺血以与心肌肥厚等心血管疾病的诊断具有特别重要的意义,由于其简洁、便利、无创等特点,在临床上得到了广泛的应用生物医学信号属于强噪声背景下的低频微弱信号,它是由困难的生命体发出的不稳定的自然信号作为一种对推断人体生命状况与其重要的生理信号,处理心电信号就显得很有必要,尤其在临床诊断上的应用应用计算机分析心电信号,已经越来越广泛的用于心脏功能检查、心电监护等方面,而心电分析中的首要关键问题是QRS波的检测,牢靠的检测不仅是诊断心律失常的重要依据,而且只有在QRS波确定之后,有可能计算心率并进行心率变异分析,才能检测ST段的参数和分析心电的其它细微环节信息进行全面综合分析,才能对心脏的功能结构做出正确的推断在临床上,分析心电信号,可以确诊心肌梗塞与急性冠状动脉供血不足,帮助诊断慢性冠脉供血不足、心肌炎、心肌病与心包炎,判定有无心房、心室肥大,从而帮助某些心脏病的病因学诊断,视察某些药物对心肌的影响此外,对某些电解质紊乱,心电信号不仅有助于诊断,还可以对指导治疗有重要参考价值
2.须要重点探讨的关键问题与解决问题的思路关键问题一人体心电信号有哪些特点?心电信号属于生物医学信号,因此具有以下特点信号具有近场检测的特点,离开人体表微小的距离,就基本上检测不到信号;心电信号通常比较微弱,至多为mV量级;属于低频信号,且能量主要在几百赫兹以下;干扰特殊强干扰既来自生物体内,如肌电干扰、呼吸干扰等;也来自生物体外,如工频干扰、信号拾取时因不良接地等引入的其它外来串扰等;干扰信号与心电信号本身频带重叠(如工频干扰等)关键问题二:如何正确分析心电图?要分析什么主要分析心电信号中不同波峰波谷的幅值、时间间隔心电图主要有、、、、、波和、、间期组成;P QR QRST STPR QTRRP波代表心房肌除极的电位变更正常人P波时间一般小于
0.12sP波振幅在肢体导联一般小于
0.25mV,胸导联一般小于
0.2mVo P波的形态在大部分导联上一般呈钝圆形,有时可能有轻度切迹心脏活动起源于窦房结,因此心房除极的综合向量是指向左、前、下的,所以P波方向在I、II、aVF、V4-V6导联向上,aVR导联向下,其余导联呈双向、倒置或低平均可Q波除aVR导联外,正常人的Q波时间小于
0.04s,Q波振幅小于同导联中R波的1/
4.正常人VKV2导联不应出现Q波,但间或可呈QS波R波正常人R峰时间在VI、V2导联不超过
0.04s,在V
5、V6导联不超过
0.05s过去称为类本位曲折时间或室壁激烈时间,指QRS起点至R波顶端垂直线的间距如有R波,则应测量至R峰;如R峰呈切迹,应测量至切迹其次峰QRS波群代表心室肌除极的电位变更正常成年人QRS时间小于
0.12s,多数在
0.06-
0.10s正常人VI、V2导联多呈rS形,VI的R波一般不超过LOmVV
5、V6导联QRS波群可呈qR、qRs、Rs、R型,且R波一般不超过
2.5mV正常0人胸导联的R波自V1-V6渐渐增高,S波渐渐变下,VI的R/S小于1,V5的R/S大于
1.在V3或V4导联,R波和S波的振幅大体相等在肢体导联,I、II、III导联的QRS波群在没有电轴偏移的状况下,其主波一般向上aVR导联的QRS波群主波向下,可呈QS、rS、rSr或Qr型aVL与aVF导联的QRS波群可呈qR、Rs或R型,也可呈rS型I导联的R波小于
1.5mV,aVL导联的R波小于
1.2mV,aVF导联的R波小于
2.OmVo6个肢体导联的QRS波群振幅(正向波与负向波振幅的肯定值相加)一般不应都小于
0.5mV,6个胸导联的QRS波群振幅(正向波与负向波振幅的肯定值相加)一般不应都小于
0.8mVo否则称为低电压T波代表心室快速复极时电位变更ST段自QRS波群的终点至T波起点间的线段,代表心室缓慢复极过程正常的ST段多为一等电位线,有时亦可有稍微的偏移,但在任一导联,ST段下移一般不超过
0.05mV;ST段上抬在V1-V2导联一般不超过
0.3mV,V3不超过
0.5mV,在V4-V6导联与肢体导联不超过
0.ImVPR间期从P波的起点至QRs波群的起点,代表心房起先除极的时间心率在正常范围时,PR间期为
0.12-
0.20s在幼儿与心动过速的状况下,PR间期相应缩短在老年人与心动过缓的状况下,PR间期可略延长,但不超过
0.22soQT间期指QRS波群的起点至T波终点的间距,代表心室肌除极和复极全过程所需的时间心率在60-100次/分时,QT间期的正常范围为
0.32-
0.44so QT间期长短与心率的快慢亲密相关,心率越快,QT间期越短,反之则越长RR间期代表从一次心室除极化起先到下一次心室除极化起先所须要的时间关键问题三如何提取心电特征?传统的心电信号特征点提取方法主要采纳线性滤波器法该法处理的速度快,也比较易于实现,但由于心电信号的频率变异性使得该法在精确性方面比较有限随着小波理论的发展,运用小波方法对心电信号特征点进行提取成为了主流,但这些方法在阈值确定上较烦琐,而且由于受锢于二进小波变换的尺度只能是按2的整次募取值,使得在特征点提取时所选的尺度并非最优,这也导致二进小波方法检测的精确度有限所以在此提出一种基于连续小波变换的特征提取方法采纳和QRS波形态相像的Mexican—hat小波为母小波经过小波变换后,心电信号特征点对应着小波变换模极值点,而由于连续小波变换在尺度取值时选取非二进尺度,从而跳出了二进小波变换的尺度只能是按2的整次幕取值的限制,有利于选取适合特征点提取的最佳尺度,这些都给心电信号检测带来了牢靠性保证关键问题四如何依据心电特征点来分析心脏是否正常?若不正常可能是何种疾病?
1、心房肥大分为左、右心房肥大或双心房肥大,心电图特点为P波异样,多见于慢性肺源性心脏病、风湿性二尖瓣狭窄或各种病因所致心房肌增厚、房腔扩大
2、心室肥大分为左、右心室肥大或双心室肥大,心电图特点为QRS波异样,多见于风湿性心脏病、慢性肺源性心脏病、先天性心脏病、高血压病或各种病因所致的心室肌增厚、心室腔扩大
3、心肌缺血心电图特点为ST段和T波异样,简称ST—T变更,见于慢性冠状动脉供血不足,心绞痛发作等
4、心肌梗死分为急性期和陈旧期,急性心肌梗死的心电图特点为QRS波、ST-T显著变更,陈旧性心肌梗死的ST—T多复原正常,仅遗留坏死性Q波
5、心律失常正常人的心律为窦性心律,节律均衡,频率为每分钟60100次〜假如心脏激烈的起源窦房结或传导系统出现异样,就发生了心律失常
6、窦性心律失常窦性心率每分钟超过100次为窦性心动过速,常见于运动或精神惊慌、发热、甲亢、贫血和心肌炎等窦性心率每分钟低于60次为窦性心动过缓,常见于甲低、颅内高压、老年人和部分药物反应窦性心律不齐的心电图特点为P-R间期异样,临床意义不大
7、期前收缩简称早搏,是指先于正常心动周期出现的心脏搏动,之后常出现长间歇称为代偿间歇,分为房性、交界性和室性三种心电图表现为P波、QRS波和ST-T变更,有完全性或不完全性代偿间歇偶发的期前收缩可见于正常人,但频发的室性早搏或形成二联律、三联律多见于多种心脏疾病
8、异位心动过速分为阵发性和非阵发性两类,又分为室上性或室性心动过速,除频率快、节律不齐外,前者心电图形态多正常,后者QRS波宽大畸形,多见于器质性心脏病,非器质性心脏病也可出现
9、扑动与抖动分为心房和心室两大类心房扑动与抖动为频率在每分钟250〜600次的异位节律,P波消逝,代之以异样的“F”波,多见于老年心脏退行性变更、高血压病、冠心病、肺心病、甲亢等心室扑动与抖动属恶性心律失常,患者有生命危急,必需争分夺秒地抢救
3.创新点与实践价值动态心电Holter系统Dynamic E1ectrocardiography,DCG即便携式动态心电监护仪,是1949年美国科学家Norman J.Holter首创,故也称Holter系统,可连续记录24小时心电活动的全过程,包括休息、活动、进餐、工作、学习和睡眠等不同状况下的心电图资料,能够发觉常规ECG不易发觉的心律失常和心肌缺血,是临床分析病情、确立诊断、推断疗效重要的客观依据本课题结合生物医学工程探讨所心电课题小组低成本、低功耗、便携式动态心电Holter系统的设计和研制,本文针对便携式Holter前期所采集到的人体心电数据,采纳目前国际上热门的心电分析技术,设计出精确稳定牢靠的动态心电信号自动分析软件系统该系统包括对前端采集到的Holter心电数据的显示和分析二个模块,探讨快速稳定精确的波形特征点提取算法,并主要对心率不齐HRV做了较具体的探讨,为了满意广袤用户的须要,该系统采纳了VC++
6.0开发平台,设计出简洁易操作的用户界面本设计具有便携式、低功耗、低成本、实时性好、诊断精确的特点,使病人24小时得到良好的心电监护,有着较广袤的实际应用前景和探讨价值
4.完成本选题所需的工作条件如资料、工具书、计算机设计绘图、试验、调研与解决方法工具软件,数据库支持工具书各类有关切电信号的文献参考文献
[1]白家莲;动态心电信号分析系统设计;中南高校;2023
[2]张斐;心电信号的预处理与特征点识别算法的探讨;内蒙古高校;2023
[3]行鸿彦,黄敏松;心电信号特征点提取的算法探讨;南京信息工程高校电子与信息工程学院;2023年11月
[4]张帏,张石,鲍喜荣,张平;东北高校信息科学与工程学院;2023
[5]谢元芳,王秋明,王茜,郭亚峰,王子时,张正国;中国医学科学院基础医学探讨所,中国协和医科高校基础医学探讨院;2023
[6]胡广书,朱泽煌.心电图的计算机协助分析.上海生物医学工程,1995,16459-60
[7]Willis J.Tompkinso BiomedicalDigital Signal Processing.NewJerseyPrenticeHalL1993,271-272
[8]Sahambi JS,Tandon SN,Bhatt RKP.UsingWavelet TransformsforECG Characterization.lEEEEngMedBioL1997,16177-83
[9]刘少颖,卢继来,郝丽,等.基于数学形态学和小波分解的QRS波群检测算法.清华高校学报自然科学版,2023,446852-855
[10]廖云朋,何继善,张飞.小波分析在心电信号处理中的应用.山东生物医学工程,2023,22254-56
[11]谢远国,余辉,吕扬生.基于多辨别率分析的心电图QRS波检测.医疗卫生装备,2023,24956〜
[12]邱雅竹,丁显锋,冯俊,等.基于Mexican-hat小波的QRS检测新方法.生物医学工程学杂志,2023,2361347-1349
[13]姬军,董秀珍,王海滨,等.心电信号QRS波的识别算法与程序设计.北京生物医学工程,2023,20219—122
[14]王磊,郑崇勋,叶继伦等.一种高效的QRS波实时检测方法.北京生物医学工程.1998,174217—222
[15]Kunt M,Rey H.Preprocessingofelectrocardiograms bydigitaltechniques.SignalProcessing,1982,41215—
2225.工作方案分析与进度安排
1.整体系统框架
2.依据模块简洁说明一下
1.系统总体结构设计文件数据软件界硬面件心率异样分析电路波诊形断特结征果点初步诊断
2.该系统通过接口连接硬件电路,在软件界面实施文件数据,显示和分析模块其中显示模块主要显示心电波形特征点和诊断结果,而诊断结果通过分析模块分析心率是否异样,通过提取各波的特征点,如P、QRS、T、ST波,PR、QT、RR间期的特征点;依据各波的特征点来进行分析探讨,从而达到初步诊断心率是否异样,若不正常可能是患有何种疾病,诊断结果在显示模块进行显示进度安排
2023.
10.01-
2023.
10.07资料查阅,确定总体方案,填写任务书
2023.
10.08-
2023.
10.20开题报告、制作开题用PPT
2023.
10.21-
2023.
11.10撰写综述、外文翻译、具体方案选择、确
2023.
11.11-
2023.
11.24
①修改综述、外文翻译
②最终方案确定
③课题实施
2023.
11.24-
2023.
12.30课题分析、方案初步设计、规划
2023.
12.30-
2023.
01.12实施方案、编写软件、调试、功能的实现7-完善软件编程设计、完善论文、提交论文-
2023.
05.11按评阅看法修改论文,并最终定稿.报告人(签名)2013年10月10日
5.指导老师看法指导老师(签名):。