【導(dǎo)讀】診斷和治療提供客觀依據(jù)，具有十分重要的社會(huì)價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。處理系統(tǒng)，具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。主要工作內(nèi)容包括：分析心電信號(hào)的噪聲來源，對(duì)心電信號(hào)。斷準(zhǔn)則實(shí)現(xiàn)簡單的自動(dòng)診斷。本達(dá)到了設(shè)計(jì)目標(biāo)。

　　

【正文】 S s??室 性 早 搏 和 7. 3RR s?室 速 和 連 續(xù) 個(gè) 室 早 108 . 0 .3 7 5 l o g ( 1 0 0 .0 7 ) 3 3 3Ro n T RR RR ms? ? ? 或 者 9. 200 / 300RR ms??室 性 撲 動(dòng) 連 續(xù) 5 次 心 率 次 分 ， 或 ? 3 0 . 1 23 1 0 0 /10. Q R S sQ R S ??連 續(xù) 個(gè)連 續(xù) 次 心 率 次 分連 續(xù) 增 寬 11. 2Q R S s?寬 度 異 常 QRS 11 2 . 0 .9 , + , 1 0 /i 1 i iR R R R R R R R R R?? ? ?間 外 性 期 外 收 縮 ， 次 數(shù) 次 分 肌 缺 血 0ST ?1) 段 高 度 2) T 波 高 峰 變 動(dòng) 較 大 110T T R?3 ） 波 倒 置 或 波 高 度 波 幅 度 梗 Q ?1) 波 時(shí) 限 . 14QR?2 ） 波 的 深 度 后 繼 波 的 T3） 波 倒 置 在上述判斷標(biāo)準(zhǔn)中使用到的 ST 段高度，實(shí)際判斷比較復(fù)雜，簡化的計(jì)算方法如圖 44 所示。其中，在有 S 波的情況下，取 S 波的最低點(diǎn)往后 80ms 之點(diǎn)作為 J 點(diǎn)，然后測量 J 點(diǎn)至 PR 段的值 h，即為 ST 高度，如圖 44(a)所示。若無 S波，則取 60ms 處為 J 點(diǎn)，然后測量 h 值，如圖 44(b)所示。若 PR 段是斜的，則按圖 44(c)計(jì)算高度 h。正常心電 波形中 h≤ 圖 44(a)有 S 波情況下的 ST 段高度計(jì)算 圖 44(b)無 S 波情況下 ST 段高度計(jì)算 圖 44(c) PR 段傾斜情況下 ST 段高度計(jì)算 . 程序設(shè)計(jì)與系統(tǒng)測試 程序總體設(shè)計(jì) 根據(jù)前述處理算法，采用 LabVIEW 編寫處理程序?？傮w結(jié)構(gòu)（主程序框圖）如圖 51 所示。 圖 51 LabVIEW 主程序框圖 該程序的總體功能為：讀取采集到的原始心電數(shù)據(jù)并進(jìn)行濾波預(yù)處理，去除基線漂移、工頻干擾及其它高頻噪聲，然后進(jìn)行實(shí)時(shí)心率檢測， QRS 波群檢測，T 波及 ST 段檢測等，提取相 應(yīng)參數(shù)后，根據(jù) 節(jié)所述判斷法則進(jìn)行簡單的自動(dòng)診斷，并給出診斷結(jié)果。 各子程序模塊設(shè)計(jì) 在 節(jié)所述的主程序框圖中，各功能模塊用子 VI 實(shí)現(xiàn)，下面分別作簡單介紹。 讀取波形數(shù)據(jù)及濾波預(yù)處理 程序框圖如圖 52(a)(b)所示 . 圖 52(a) 讀取波形數(shù)據(jù)及濾波預(yù)處理程序框圖 1 圖 52(b) 讀取波形數(shù)據(jù)及濾波預(yù)處理程序框圖 2 心率檢測 程序框圖如圖 53(a)(b)所示。 . 圖 53(a) 心率檢測程序框圖前半部分 圖 53(b) 心率檢測程序框圖后半部 分 QRS 區(qū)域估算 包括兩個(gè)子 VI，用于初步確定 QRS 波群的位置。如圖 54(a)和 (b)所示。 . 圖 54(a) QRS 區(qū)域估算程序框圖 1 圖 54(b) QRS 區(qū)域估算程序框圖 2 在程序框圖 2 中，采用了 Matlab 腳本節(jié)點(diǎn)，以便利用 Matlab 在算法編程中的優(yōu)勢，提高編程效率。 QRS 波群精確定位 程序框圖如圖 55 所示。因本模塊需要進(jìn)行較多的數(shù)據(jù)運(yùn)算，同樣采用了Matlab 腳本節(jié)點(diǎn)以簡化程序。 . 圖 55 QRS 波群精確定位程序框圖 . T 波檢測 程序框圖 如圖 56 所示。 圖 56 T 波檢測程序框圖 ST 段檢測 ST 段檢測程序如圖 57 所示。 圖 57 ST 段檢測程序框圖 . 系統(tǒng)測試 通過本系統(tǒng)采集模塊獲取四組測試用心電波形數(shù)據(jù)，并通過本文設(shè)計(jì)的處理軟件進(jìn)行分析處理，所得結(jié)果如圖 58(a)(b)(c)(d)所示。 其中，圖 (a)(b)(c)所示為三組病理心電信號(hào)的檢測結(jié)果，圖 (d)所示為一組正常老年人的心電信號(hào)，作為對(duì)照。圖中除了顯示波形外，還用矩形框和尖脈沖標(biāo)注出了從波形中檢測到的一些重要位置，以便判斷檢測算法的效果。 圖 58(a) 心電波形處理測試 1 圖 58(b) 心電波形處理測試 2 . 圖 58(c) 心電波形處理測試 3 圖 58(d) 心電波形處理測試 4 從測試圖中可以看出，對(duì)于各組心電信號(hào)，均能較為準(zhǔn)確地檢測出 QRS 波群、 T 波位置等參數(shù)。對(duì)于前三組病理心電信號(hào)，均給出了異常信息提示，而對(duì)于正常心電信號(hào)則未作出誤報(bào)。 上述測試結(jié)果表明，本系統(tǒng)已初步實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的功能。當(dāng)然，系統(tǒng)的可靠性還需要采用更全面的測試數(shù)據(jù)作進(jìn)一步檢測。 . 總結(jié)和展望 隨著科技的發(fā)展，心電信號(hào)檢測的方法與速度也在不斷地進(jìn)步，完全的硬件檢 測技術(shù)已經(jīng)逐步的被軟件部分取代。虛擬儀器由于節(jié)約硬件成本、界面友好、方便操作等特點(diǎn)，成為測試儀器發(fā)展的一個(gè)主流方向。本文基于 LabVIEW 開發(fā)環(huán)境，編制了基于虛擬儀器的心電信號(hào)分析處理軟件。完成的主要工作內(nèi)容如下： ，分析了心電信號(hào)的噪聲來源，對(duì)常用的數(shù)字濾波方法進(jìn)行了比較，并根據(jù)系統(tǒng)的實(shí)際情況選取了合適的濾波方法； ，尤其是對(duì) R 波檢測、 QRS 波群定位等關(guān)鍵問題作了較為詳細(xì)的闡述； ，并給出一些簡 單的判斷準(zhǔn)則。 ，在 LabVIEW 開發(fā)環(huán)境下編寫實(shí)現(xiàn)了分析處理軟件，并通過實(shí)際數(shù)據(jù)進(jìn)行了簡單的測試。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本文設(shè)計(jì)的分析處理軟件可以較為準(zhǔn)確地識(shí)別心電波形的部分特征點(diǎn)，并給出一定的自動(dòng)診斷意見。由于研究時(shí)間及作者水平有限，本系統(tǒng)還存在許多不足之處，特別是沒有能夠?qū)崿F(xiàn)與前端數(shù)據(jù)采集部分的聯(lián)調(diào)，也沒有完成對(duì)系統(tǒng)實(shí)時(shí)采集分析功能的測試。 鑒于心電學(xué)固有的復(fù)雜性及心電圖診斷的局限性，在復(fù)雜的心電圖和心律失常分析診斷等方面，本系統(tǒng)仍與臨床要求存在較大差距。 目前，國際上的心電圖計(jì)算機(jī)分 析的主要研究趨勢是： 1) 進(jìn)一步優(yōu)化和完善現(xiàn)有的各種心電信號(hào)分析技術(shù) (包括軟和硬件 )，使其性能再上一個(gè)新臺(tái)階，尤其需要在 P 波檢測和心律失常分析方面有較大的改進(jìn)； 2) 通過計(jì)算機(jī)心臟工作站 (1ategratedcardiologic workstations)，使心電信息能與臨床提供的其它信息資料相結(jié)合，通過智能化的綜合信息分析來進(jìn)一步提高心電圖診斷分類的臨床符合率； 3) 通過國際上多中心合作，建立國際上統(tǒng)一的心電信息資料傳輸標(biāo)準(zhǔn)格式，使采用不同類型心電圖自動(dòng)分析儀采集到的心電圖信息之間能互相傳輸和交流 ； 可以預(yù)料，未來市場上各種心電圖計(jì)算機(jī)分析儀的競爭會(huì)同趨激烈，心電的計(jì)算機(jī)自動(dòng)分析技術(shù)也必將在這場激烈競爭中得以迅猛發(fā)展。 . 參考文獻(xiàn) [1] 陳鎏 .基于 DSP 的心電信號(hào)采集和分析系統(tǒng) [D]. 西安 :西北工業(yè)大學(xué) ,2020 [2] 于杰、李川勇等 .基于 LabVIEW 的心電信號(hào)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì) [J],生物醫(yī)學(xué)工程與臨床 ,2020,5（ 3） : 131133 [3] 燕延、馬增強(qiáng)等 . 基于 LabVIEW 的數(shù)據(jù)采集與處理軟件編程技巧 [J],微計(jì)算機(jī)信息 ,2020,21（ 5） : 153154 [4] 楊樂平 .LabVIEW 程序設(shè)計(jì)與應(yīng)用 [M].北京：電子工業(yè)出版社， 2020 [5] 汪敏生等譯著 . 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