《医学信号分析与处理》10_生物医学信号分析与处理应用.ppt

* * 在有关循环频率域内消除心音信号的噪声和干扰 时间域-频率域-循环频率域内的心音信号降噪声效果 * * §10.3 血压信号的测量与分析 血压相关知识 血压是反映血流动力学状态的最主要传统监护指标之一 人体血管分为：容量血管和阻力血管。容量血管是指静脉系统而言，测出的血压是发生在阻力血管里的血流对其管壁产生的压力；阻力血管由动脉和小动脉组成，其血管壁平滑肌发达，收缩时对血流产生阻力作用，形成动脉血压。 测量血压的方法 直接（有创）测压术； 间接（无创）测压术； * * 柯氏音法 * * 柯氏音法的记录曲线 * * 振动法测血压 基本原理：在血压监测部位施加一外力，当外力超过某一值后，在减压过程中根据监测到的脉搏波和压力值计算出血压值（收缩压Ps，舒张压Pd,平均血压Pm）。 震荡波反应的气袖压力间接地反应了动脉血压 * * 振动法测血压系统原理图 * * §10.4 表面肌电信号及应用 表面肌电信号的定义 表面肌电信号（surface electromyography ,sEMG）是肌肉收缩时伴随的电信号，可在肌肉对应的皮肤表面记录。 肌电图在神经传导速度测定中的应用 神经传导包括运动神经传导和感觉神经传导，区别在于刺激源不同，传导方向不同。 运动神经传导 研究方法：通过对神经干上远端、近端的两点进行超强刺激，导致该神经支配的远端肌肉上可记录到诱发的混合肌肉动作点位。 刺激电极 * * 肌电图在神经传导速度测定中的应用 运动神经传导 刺激器输出为方波脉冲 记录电极：通常有两个，一个是记录电极，一个是参考电极 刺激伪迹：刺激伪迹的存在说明神经已经受到了刺激。良好的刺激器可以减少过大的刺激伪迹。 混合肌肉动作电位指标：潜伏期、波幅、面积、时程、传导速度 * * 肌电图在神经传导速度测定中的应用 运动神经传导 混合肌肉动作电位指标：潜伏期（latency）、波幅、面积、时程、传导速度 * * 肌电图在神经传导速度测定中的应用 正中神经运动传导检查 * * 肌电图在神经传导速度测定中的应用 感觉神经传导 感觉神经传导只反映了冲动在神经干上的传导过程 研究方法：用电极刺激感觉神经的一端，在感觉神经的另一端记录神经冲动 感觉神经的幅度通常介于5-50uV 检测方法：顺向记录法和反向记录法 感觉神经传导电位的指标有：潜伏期、波幅、时程和传导速度等 反向记录法检测正中神经感觉传导的检查方法 * * 第十章 生物医学信号分析与处理的应用实例 心电信号的分析处理 心音信号的分析处理 血压信号的测量与分析 表面肌电信号及应用 * * §10.1 心电信号的分析处理 心电信号的预处理方案 去除工频干扰 数字陷波器 自适应陷波 * * 去除基线漂移 基线漂移的产生原因：在记录心电图时，或由于电极接触不良，或由于体位移动，或由于直流放大器的零点漂移，有可能记录到心电信号包含慢变的趋势项。 常见方法： 曲线拟合 中值滤波 高通滤波 曲线拟合介绍 假设心电信号的序列为x(n)，x(n)中包含一未知的随机慢变趋势项 * * 去除基线漂移 对x(n)中的某一段数据x(i)(i=-M,…,0,…,M)进行多项式拟合，构造一个p阶多项式f(i),即： 总的误差平方和为 使误差最小，对误差函数相对于多项式系数求导数： 只要给定数据x(i)和多项式的技术p，就可以求出多项式系数 。 * * 心电信号QRS复合波的检测方法 心电信号的功率谱 其功率谱的最大值位于 心跳速率的频率附近 ECG波形包括QRS复波 、P波、T波、50HZ工频干 扰、肌电、电极与皮肤接触 处的运动伪迹以及各种干扰 * * QRS复合波检测算法 带通滤波 对ECG信号中各种信号分量功率谱的分析 设计出从ECG信号中有效地筛选出QRS复合波的滤波器 根据经验，滤波器在中心频率为17HZ的时候，QRS复合波通过滤波器可获得最大的信噪比 * * QRS复合波检测算法 差分法 差分增强了具有较高频率特诊的QRS复波，同时削弱了较低频率成分的P波和T波 具体做法：计算心电信号一阶和二阶差分的绝对值，分别乘以比例系数后相加，判别相加后的值是否达到或查过给定的阈值。如果多数数据点等于或超过此阈值，那么这一段可能就是QRS复波部分 能产生一个宽度与QRS复合波成比例的脉冲 缺点是对高频噪声较敏感 * * QRS复合波检测算法 互相关法 检测到的信号模板以数据形式存储起来，将输入信号与模板信号进行对准； 两种对准方式：一、利用每个信号上的基准点将模板和输入信号对准；二、考虑一段输入信号和模板