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穿戴式心电信号伪差识别算法的研究及应用

2021-07-05上官卫华李烨吴敏

北京理工大学学报 2021年6期

上官卫华, 李烨, 吴敏

(1.中国科学技术大学 软件学院,安徽,合肥 230026 ; 2.中国科学院 深圳先进技术研究院 生物医学信息技术研究中心,广东,深圳 518055)

随着人们健康意识的增强及关联技术的发展,关于穿戴式心电的创新层出不穷[1],目的均为尽可能无感地、精准地提供心电健康服务,但脱离了医院特有的静止检测、专业医生操作、定期设备维护、医生介入生成报告等背景,穿戴式移动应用均面临着一个不可避免却又严峻的问题[2],即日常监测带来的干扰,除了常见的肌电干扰、工频干扰、基线漂移外,影响最大的是身体活动及设备原因带来的波形干扰,如爬楼梯、提重物甚至睡眠时挤压到贴片电极、采集设备低电量等,均会引起心电描迹线的起伏,严重情况甚至可以湮没正常的心电信号,造成心电自动分析失败,失去心电监测的价值,甚至带来受检者对健康担忧等负面影响.

基线漂移、工频干扰及部分肌电干扰因其频率特征可通过滤波算法进行滤除[3-5],对应的研究很多,而运动干扰、设备干扰引起伪差具有无规律可循、频谱范围与心电频谱重叠、且形态易与异常心电波混淆等特点,设备依懒性高,去除难度较大,对应研究相对较少. 田学隆等[6]提出了基于小波变换和似然无偏估计的运动伪差消除法,但主要是消除肌电干扰和基线漂移;卞玉萍等[7]提出了一种基于最小二乘法原理的运动伪差识别算法,通过设定伪差波形与正常波形之间残差能量的阈值系数,识别出运动伪差波形,但阈值设置依赖性强,设置不当会严重影响分析结果的准确度;……

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