基于DSP的ECG中ST段分析系统

摘要

冠心病是影响人类健康的重大心脏疾病之一，据统计，心脏疾病已经成为当今世界死亡率最高的几种疾病之一，而冠心病就是一种较严重的心脏疾病。以心电图中ST段变化作为主要诊断指标的运动心电试验是诊断冠心病的一种有力方法，且由于其无创性、简易性和易被患者接受等优点，必然会越来越广泛地得到应用。
　　本文从心电图（Electrocardiogram，ECG）信号预处理算法、ECG信号参数检测算法和冠心病诊断指标研究三个方面对基于ST段改变诊断冠心病进行了研究。
　　ECG信号中比较常见的干扰类型有：工频干扰及其谐波、基线漂移及基线突变、肌电干扰和高频干扰。针对这四种干扰的频谱特性，本文系统研究了采用数字滤波器进行ECG信号的预处理。其中采用陷波器滤除工频干扰及其谐波；采用高通滤波、中值滤波、三次样条等方法滤除基线漂移，并根据这三种方法的效果，最终选定三次样条滤除基线漂移；采用三次前向差分滤除基线突变；采用移动平均和最小二乘法多项式拟合去除肌电干扰，并根据滤波效果和实际需要，选择最小二乘法多项式拟合作为去除肌电干扰的方法；采用低通滤波器去除高频干扰。根据上述方法能有效去除ECG信号中的四种噪声。
　　ECG信号参数检测主要以QRS波群和ST段检测为主。其中QRS波群采用差分阈值法和移动窗口积分法进行检测，根据ECG信号的质量选择这两种方法的一种；ST段定位主要采用J+X方法，X根据心率的变化而变化。由上面的方法能有效地对ECG信号的参数进行定位。
　　运动心电对冠心病的诊断指标主要以ST段变化为主，根据国内外的最新研究分析了其他诊断指标对诊断冠心病的价值。
　　本文以matlab、VC6.0和Code Composer Studio（CCS）为平台对ECG信号预处理和参数检测算法进行了仿真，文中使用MIT-BIH和CSE心电数据库中ECG信号。应用上述的算法进行了ECG信号预处理和参数检测，均达到了较理想的效果，证实了算法的可行性。

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第一章 绪论

1.1 本课题的研究意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1 ST段分析国内外研究现状

1.2.2冠心病诊断方法

1.2.3诊断指标的研究

1.2.4运动试验产品的研究

1.3 论文的主要研究内容

第二章 运动心电分析基础

2.1 心电图基础

2.1.1 正常心电图

2.1.2 ST段介绍

2.1.3 MIT数据库

2.2运动试验诊断冠心病原理

2.3运动性心肌缺血的表现

2.3.1 胸部不适

2.3.2 ST段偏移

2.3.3 心率失常

2.4系统硬件开发环境及TMS320C6713芯片

2.4.1 硬件开发环境

2.4.2 TMS320C6713芯片

第三章 运动心电信号分析及诊断

3.1 运动心电信号预处理

3.1.1 工频干扰

3.1.2 高频干扰

3.1.3 基线噪声

3.1.4 肌电干扰

3.2 特征点提取

3.2.1 QRS波群

3.2.2 ST段

3.3 诊断参数分析

3.3.1运动心电图改变

3.3.2 运动中或运动后症状及体征变化

3.3.3 血流动力学改变

3.3.4 运动量参数

第四章 总结与展望

4.1总结

4.2展望

致谢

参考文献

攻硕期间取得的研究成果