中国人逐拍标注心电图数据库的构建

摘要

越来越多的心电图机配备了用于识别心拍类型的心电自动诊断系统，在其上市前，相关质检部门必须利用由医学专家人工标注的心电图数据库对其进行性能检测。国际电工委员会在其针对心电设备检测的标准中明确规定，用于验证心电图自动诊断算法的心电图数据库，必须从该心电图机预期使用的特定人群中采集。本工作正是要构建这样一个用于检验自动诊断算法的中国人逐拍标注心电图数据库。
　　 本工作利用来自北京协和医院从1995年至2000年之间的1200条Holter心电记录，结合对临床信息数据库的查询和心电图相关医学知识，选取出了具有代表性的待标注心电数据段。这些心电图数据采用在心电信息领域被广泛地应用的MIT-BIH数据格式，心电图机的质量检测人员或者技术研发人员利用该数据格式及相关开源软件，可以进行心电波形的查看，数据分析和处理，以及不同数据格式之间的相互转换。
　　 为了帮助临床医生顺利完成对心电波形的逐拍标注工作，本工作还配置出了一套基于移动存储设备的医生用标注工具。该标注工具的硬件部分可以是一个移动硬盘或者一个U盘，在这个移动存储设备上安装有开源的Ubuntu操作系统和标注软件。临床医生可以在任何一台个人台式电脑或者笔记本电脑上使用该标注工具，标注过程所需要的软件、待标注心电图数据及其预标注文件都只需存进该移动存储设备中，医生完成标注后的标注文件及其中间文件都会直接存入移动存储设备中。这样一种标注工具既方便了临床医生的使用，同时也保证了心电图数据及其标注文件的安全性。
　　 最后，在对医生标注结果进行了比对、分析和处理之后，就形成了中国人逐拍标注心电图数据库，其中共包括65条时长为30分钟10秒的心电数据段。这些标注文件所涉及的心拍类型完全覆盖了IEC标准中的正常心拍类型“N”、心房早搏类型“S”、心室早搏类型“V”、室性心拍和正常心拍的融合类型“F”、起搏心拍类型“Q”和不可读心拍类型“U”。因此，利用该数据库，可以按照IEC标准实现对心电图机自动诊断功能的性能检测工作。

目录

第一章 绪论

1.1 国内外研究现状

1.2 心电图、心电图机和心拍标注

1.3 本论文的主要内容

第二章 材料与方法

2.1 数据来源

2.2 数据存储格式及其文件结构

2.3 数据标注的总体流程

2.4 心电图数据的筛选

2.4.1 数据筛选的基本要求

2.4.2 数据筛选的操作流程

2.5 标注工具的配置方法

2.5.1 配置医生用标注软硬件工具的方法

2.5.2 Wave软件中的心拍标注标签

2.6 标注结果的比对、统计和处理

2.6.1 心电图数据的预标注

2.6.2 标注文件的比对

2.6.3 标签位置的校正

2.6.4 标注文件的合并

2.7 数据库的构建

2.8 数据库的评估方法

第三章 结果

3.1 数据库构建

3.1.1 数据库基本信息

3.1.2 心拍类型覆盖

3.1.3 数据库的评估

3.1.4 数据库的Web主页

3.2 标注工具

第四章 讨论

4.1 中国人逐拍标注心电图数据库的适用范围

4.2 数据库的评估

4.3 标注结果的处理

4.4 标注标签

4.4.1 标签“F”、“X”和“O”

4.4.2 信号质量标签

4.4.3 标签位置

4.5 计算机辅助的半自动预标注方法

第五章 总结

参考文献

附录

A.用于筛选数据的主要参考资料

B.Wave软件的三类标注标签

C 安装于移动存储设备上的Wave软件及其心电标注过程

D.标注软硬件工具的故障解决

E.WFDB软件包中常用到的命令

F.标注文件的比对统计结果

作者在学期间发表论文

致谢

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