幾種去心電基線漂移算法的實現(xiàn)和比較

1、C1994-2010ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreservedhttp:/Aki.iict幾種去心電基線漂移算法的實現(xiàn)和比較汪寂旺，吳玲燕2暢冷$苑頤萍3林宛華41朋京醫(yī)科大學曲-WK醫(yī)涇汀:蘇宵人民醫(yī)洗（常京2in（y）n2肩京醫(yī)科大學生初醫(yī)學工fi!硏究所附京2innm）8的京ffiE療役笛商限公可（南京2inns2）4中剛大學（5息初理工悴學曉生柳醫(yī)學工ft!研咒所（上沙410085）內(nèi)容提寮：本文介紹了中試詭液曲線擬合髙通濾滋形態(tài)學処理等幾沖不同的去心電基線澡移口法的實現(xiàn)通過對MEBIH數(shù)據(jù)庫中36份數(shù)

2、據(jù)的比較力理訃熱理效果上中値濾波和基I陽V叫效果部比校好形態(tài)學結(jié)果比中值淀波的洛果dj向上略有備侈詢通濾波的方法對平整的&T段的抬升很明顯而曲線擬合在達理較大的澡移時效果就不明顯了矢謎字：心電基線滇侈TheImplementandtheRelativeofSeveralKindsofArithmetictoTakeBase-LineExcursionfromECGSignalyGTaoVTiTGJia-waJ:VLhyvfVUa!LDT皿huJledicfllCaiFecitVrff:lia:edRenminwo-p:tal（1fliijiiir210000）2InstituteofSiome

3、dicalluirierLir:2譏:.ledicalUniver-;it：*81an-JinxPuaoledicolEquipmentCmpan：4InrtituteofBiomedicalErtrixieeruic.SchoolofInfo-ph：ic3CentralSouthCcivertitr（ChanxhfiJinnag）zbntract：Thepaperintroduce:heimplementofseveralkindrofari:hmet:ctotakebde-lineerccurriofromECGrirxifll.uicludincmediaefilreruic.curve

4、fitting,hirhfilterinrandmorphologicprocessxiftercompariirtheprocef；uicresultof86-horerof.HT-BIHECGdata,wefound:hatmediaefilteringandmorphologicprocer*；izbetter:hanel沁themorphologicprocenhar.alittleoffsetinpositivedii-ecnoncomparingwithmedianftl?eruic-hifhpa?3fil:eruir遼obviou*:inrai-;inrrmoothS-Tzcgm

5、ent-Theresultisunobviounwhenprocef；uirhifhbare-lineexcursionuninfcurvefirtic.?Ze：-wordr：ECGBa-e-luieExcursion文號:inn6-663e（2nAS：n8-rvn8n-n4中圖分丈號:R64H.4*2文Kt標識丙：n引吉心電信號中的基線滇移一骰足由干人體呼吸電極穆動而產(chǎn)生，頻率較低一般在0.7HZ以下塡干低頻干擾由干基線泱穆的頻率與ST段的頻率有改疊的部分故瀝侈鴛電位的基線會対STf殳產(chǎn)生型天形響形響醫(yī)生對心肌損傷或統(tǒng)血尊病變的劉別。而在去除基線滇侈時也要盡St燧免ST段尊低頻部分產(chǎn)生朗顯變

6、形導散松測和分析失真去除基線滇侈的基本思想是5HECG13號中漂移了的基線進行估計和提取再將它從原始佶號中械去得到越除滇侈后的新信兮對濾波效果的判斷主程繪觀憲ECG的PR:殳繪否與基線基本持平ECG爪找沸終的門;丈H很多但処理連度不盡相同所以在實時和非實時系統(tǒng)的應用中有此區(qū)別對于實時系統(tǒng)爲要在處理速度和処理效果中找別園好的平衝點下面比較了幾種不同的球法不僅在心電（8號基線調(diào)整中有效簡單調(diào)整后也能應用于其他類型的信號預処理1中值濾波簡彳的來說中值遽液就足取謨點削長度為N（取奇數(shù)）的一段數(shù)據(jù)對逐段數(shù)據(jù)進行排序愿后取中I可收ttOffi:2003-08-23作若材介:JEW王任醫(yī)師碩士生耳灼附京市敵

7、府科技計劃頂目（項呂颯號：20070M82）旳貴人：吳玲菴HiW穽生:楊灣工祝師:苑8?萍離級工（?師：林宛華碩士田究生孩金項目:陶京市敵府科技什劃項目（項目J8號:2m7niA82?ov中也療涇恤伯Q：0卡劭M0朗Vd.14No.O技術報告01994-2010ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreservedtop:kiner5.一位的值作為讀點數(shù)據(jù)將整段信吁都進行如上處理提取出信號中的滇移成分人嵌后將原始佶號械去俊澡移成分便御到濾波后的結(jié)果幼右圖所示設原紿佶號y的長麼為L以第n(nAd(niimTDArN-1)點y

8、(n)為例.需要排序一gpma的數(shù)據(jù)段為y(n_N+l)-y(n)將y(n-N+lhy(n)排序得到新數(shù)組temp.令yl(n=temp(N】.則濾波結(jié)果y(n)=y(n)-yl(n)M當n1.5|(nin|)側(cè)認為R波足正向的設定園值為0.5m擬將天于誡闔值的點之怔均置為0：若|min|遠遠大于|max|(如|min卜1.5|max|)則認為R波是鬥向的設定肉值為0.5min將小于誡閥值的點之值均賈為0其余情況則認為R緯足雙向的設定上下阿個園值0.5max、0.5min.只有值在逐兩個闔值何的點才被保留其余均買為零然后按照A中的方法計算出擬合曲線的翁數(shù)再得到擬合后的新曲線而逐條曲線天釵代表了

9、滇侈的基線所以將原始他號減去他個擬合后的佶號就可以得到基線調(diào)整后的信號曲線擬合的方法的統(tǒng)點枉于對嚴魚的滇移處理能力相対較弱處理效果與待処理潔號的長度有很大矣系信號越丘処理效果越好在一定ft?度上就形響r処理的實時性:11頻的所以設計對應的髙通越液器濾涂這業(yè)低頻卡其中S二點的坐標值設放成起Xi足待求參數(shù)u是數(shù)據(jù)蠶臨廣:式寫V2R(33高通A擾也可以達到凋整基線的效果HR濾波磊可以用較祗的階數(shù)獲得較高的頻率城擇性但存在相位非線性的何越：FIR有嚴格的線性相位.但只能用比較高的階數(shù)達到高的選掙性s心電信號処理中對線性相位的要求不是很高而希望込理旨延時比較小所以這甲選擇HR謔液器在宓電我心用切比尊夫濾

10、進器來筋近IIR數(shù)宇高通技術報告波器設定高通誡波器的技術寮求為：通帶茲止頻率紜為0.7Hz訊帶芯止頻率為G0.2HZ藥帶嘏大衰域為azO.2dB.|；H帶竄小直減為oc.30dB轉(zhuǎn)換到低通的技術要求為:4=+=U=+=35%=4.3982297JD八1107=145.593=VIOW*-1=0.217091吒菽諦恥富篩哭號取N=3丿乂G(p)7F-Zr42N2N4=門公渤(務)經(jīng)計只得形的ST段發(fā)牛.較天形變影嵋醫(yī)生的劃斷4形態(tài)學處理數(shù)學形態(tài)學主更應用干圖像処理領城用來描述圖像的基本待征其中最基本的槪念足結(jié)構元盤它繪一段一定形態(tài)的數(shù)據(jù)再処理過程中相當一個探針在圖形中不斷侈動結(jié)構元素提取出圖嫌的

11、形狀佶息形態(tài)學中的最基本運覧足膨脹和胸蝕。譏ECG信號為f(n)長度N.結(jié)構元素k(m)長度為MNM-則膨脹運算的定義為Q)()二max=M-1MK-AT-1腐蝕的定義為：0=AminA7Cn+m)k(m)，=0.1.KM-?J由定義可知如果不對ECG(S號作延拓經(jīng)過膨脹運5J將減少教據(jù)削血M個點而腐燭運貝將械少后曲M個點O.8G83G440*2廠切+3.32726p*2.14578)f相列k序與減菱中最值值取小Ha(s)-G(p)W八采用雙線性變換法T1+二H(z)H.(s)棺s?I二I-3Z-1*3z1.8697-5.5963Z4+5.5836z啦|.B57z反N變換疳最后的羞分方程為y(

12、n)=x()3:(n1)+3x(2):n3十5.5963y(n,)-5.58356y(n-2)+1.875y(n-3)/1.8697經(jīng)過試驗發(fā)現(xiàn)該濾波器對液形有縮小再乘以一個系數(shù)1.972JP:y，Jn)=SLiht)高通濾波的方法能很有效的去除基線漂侈速度也比較快：但是它有一個與生俱來的缺蟲:使心電液結(jié)構元索X左右翻轉(zhuǎn)k平移至n點込序列AX相加和結(jié)果中n點處膨脹運口步由膨脹和胸14可以組成另外苗個基本運口：開運口和閉運口開運口是先對信號逬行一次陽蝕運W再進行一女膨脹運口記為Z(um)電址)主要用來去除信號中的波郎閉運貝足先対信號進行一次膨帳運口再逬行一次爾n運口記為：/k-(/ekk).主要

13、填充佶號中的液谷信號經(jīng)過幵閉運口后竜度小于結(jié)構元索龍度的波形都監(jiān)V中：OOE：FMWftVOlflVol.WNo.eC1994-2010ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.AllrigjitsreservedhttpTA1994-2010ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allnghtsreserved、http:小ki_net.:技術報告AfwM&YReport技術M佰人病歷資料的管理到樣本采集的管理到基因人4分型數(shù)據(jù)的1?理都需要一套電子化標準化結(jié)構化網(wǎng)絡化的醫(yī)學生物信息學整合

14、平臺博奧生枷幵發(fā)的電大疾柝分子分型和個性化診療佶息平臺即可達到以上目的為數(shù)據(jù)共享項目合作個性化數(shù)據(jù)處理分桁笄建立統(tǒng)一的他息學標準煉系5(圖8)將被去涂基線滾軫進形的寬度很大根據(jù)這個原理選擇合適的結(jié)構元鸞貞度進行一組開閉運覧后就提取出漂移的基線再將原紿俗號減去提取岀的信號.就得到需寮的基線滅整后的信號了。當采樣率為1000Hz時ECGfS號的特征波最大寬度在20點左右在圮電取結(jié)恂元素的貞度為200點就可以了“而結(jié)構元第取一個幅度為0/的玄涼信號教學形態(tài)學的方法能很好的去涂佶號基線瀝移計口主要也只足加械而巳比較簡尬如果改變結(jié)構元素的龍度和開閉運算次序還可以應用到去除高頻噪聲和QRS波松測中5總結(jié)上

15、咖四沖方法的計算都比較簡單持別是中試濾波法相比之下曲線擬合的方迭運口眾稱大通過對MIT/BIH數(shù)據(jù)庫中36份數(shù)據(jù)的比較發(fā)現(xiàn)在處理效果上中值濾液和基干形態(tài)學的方迭處理效果都比較好形態(tài)學結(jié)果比中試濾滋的結(jié)果在正方向上略有僞移高通濾液的方法對平整的S-T段的抬升很明顯而曲線擬合在處理較大的漂侈時效果就不期顯了(上接第怕頁)床分型使用的專用芯片另外対于這部分基因還可以制笛豹克陳抗體対比類資白中能分泌到tfn液中的白進行篩選將其相應的強白抗體制成蛋白芯片用于臨床腫榊的篩夜應用(4腫和的個體化診療腫和的個體化診疔除了要建立在如炯所述的腫栢分子分型及對其發(fā)生的網(wǎng)絡機制的分析上也依翰干能用干臨床篩杳的分類芯片

16、的幵發(fā)上同時要實現(xiàn)個煉化診疔還依鞘干対個體基因組數(shù)據(jù)的餞理除基線潦侈如小進變換法新提出的基干R波和三次樣條描值的方法等小液變換法的計口很復雜涂基瀆的效果也并不比其他方法好很多實際應用比較少另外一種怔得一試的方法繪基于R進和三次樣條描值的方法它是將高通詭液和三次樣條描怔結(jié)合更來利用濾波訓后R穌的羌值來修正髙通濾液對心電信號&T段的形響不過需要甘先確定R液峰值考文獻朱偉芳齊春一種實用的去基線漂移濾液覧法(!】蘇州大學學報(工科版).200626(1):624(2)F.施依他苦數(shù)值分析羅亮生等誦MJ科學出燉2002M.H.海因斯著漲建華等薛數(shù)字佶號魁理M出版社.2002:11S-120;284-30

17、1胡廣書ttTfS號處理一理論口法與實現(xiàn)(第二版)M由華大學出版禮.2003:54王林泓楊浩心電佶號処理中濾波器設計的研究J北京生物醫(yī)學工6.200221(3):218:221張為等心電圖中濾除基線洗侈旳硏丸J計覧機與應用化學.2007.24(4)參考文獻Feng丫.ecal.(2007)Differentiallyexpressedgenesbetweenprimarycancerandpairedlymphnodemetastasespredictclinicaloutcomeofnode-posrti/ebreastcancerpatients.BreastCancerResearchandTreatment.103:319-329.GuoY.etal.(2008(DistinctiverrocroRNAprofilesrelatingtopatientsurvivalinesophagealsquamouscellcarcinoma.CancerResearch68:28-33.LiW.etal.(2008)MicroRNAsignaturesinhepatocellularcarcinomadiagnosisandprognosis.InternationalJour