室性心动过速与室颤的多重分形分析

摘要

心脏疾病是威胁人类生命健康的主要疾病之一，对心电信号进行分析，是医学临床上检测和诊断心脏功能的重要手段。心电信号分析的任务包括波形检测和心律失常分析两大部分。论文用多尺度多重分形方法以及小波模极大多重分形方法对室性心动过速(ventricular tachycardia, VT)与室颤（ventricular fibrillatioN, VF）分别进行了分析。
　　 论文首先介绍了多重分形基本理论,接着介绍了多尺度多重分形方法。论文运用直接计算奇异谱f（α）的方法，计算出正常心电图(electrocardiogram, ECG)、VT和VF信号的奇异谱并得出其奇异强度分布范围△α，结果发现这三种信号奇异强度分布范围△α存在明显差异，并且VF信号的△α大于VT信号，同时VT信号的△α大于正常ECG信号。本文用奇异强度分布范围△α作为区分正常ECG、VT和VF信号的一个判据。
　　 最后，本文研究了一种基于小波模极大多重分形分析的方法。该方法就是先对信号进行小波变换，并求出小波系数的模极大值的基础上，再对其进行多重分形分析，从而得出信号的奇异谱f(α)。研究发现，基于信号小波模极大多重分形的奇异谱曲线f(α）)的跨度可以用来区分室性心动过速与室颤信号。