王吉鸣 吕颖莹 董 晗 吴 韬 包 涛 冯靖祎*

1(浙江大学医学院附属第一医院医学工程部， 杭州 310003)2(浙江省医药经济发展中心， 杭州 310012)

一种滤除高采样心电工频干扰的改进算法

王吉鸣1吕颖莹1董 晗2吴 韬1包 涛1冯靖祎1*

1(浙江大学医学院附属第一医院医学工程部， 杭州 310003)2(浙江省医药经济发展中心， 杭州 310012)

为了解决高采样频率下50 Hz工频及其倍频对心电波形的影响并保留有用的心电高频信息，提出一种滤除高采样心电工频干扰的改进算法。首先，通过修改零极点得到改进的IIR梳状陷波器，对带工频干扰的ECG信号进行滤波处理；然后，将滤波后的ECG信号进行线性段判别，并对线性段进行平滑滤波处理以消除振铃现象。通过R波幅值、信噪比(SNR)和均方误差(RMSE)对ECG信号工频干扰的消除结果进行评价，与其他4种滤波方法(平滑滤波、Notch滤波、自适应滤波和Levkov滤波)相比，IIR梳状陷波器改进方法得到的ECG信号R波幅值与原始未加工频的ECG信号最为接近，恢复率达到98%以上，且SNR提高约11倍、RMSE降低约30倍。所提出方法不仅能滤除高采样下的工频及其倍频的干扰，且能最大程度保留有用信号。

高采样频率；工频干扰；IIR梳状陷波器；线性段；平滑滤波

引言

在心电图中，大于100 Hz的高频成分对许多心脏疾病(如冠心病、心肌病、心肌炎等)都有重要的诊断价值[1-3]，并已逐渐引起心血管临床工作者的广泛关注。目前，相关的心电高频分析技术如高频心电图、心室晚电位等已在临床上得到应用，且正处于逐步深入与扩大的研究中。……