摘 要: 對基于小波變換的P前波的自動識別技術進行了探索性研究,介紹了竇房結電圖的基線漂移抑制技術、A波定位技術及基于此的P前波自動識別技術。對實際采集的人體竇房結電圖信號的P前波識別的結果表明,基于該技術的識別方法可行,識別正確率為76%。
關鍵詞: 竇房結電圖; P前波; 自動識別; 基線漂移; 小波變換
心電圖是評價心臟功能的重要依據(jù),但其不能記錄竇房結電位波,因而無法反映竇房結的電活動,竇房結電圖SNE(Sinus Node Electrogram)是可直接記錄竇房結電位的高分辨率心電圖,是評價心臟竇房結功能、診斷竇房結病變的主要依據(jù)。竇房結電位是位于P波起始點之前的低幅、低頻信號,其波形形狀類似低幅的指數(shù)曲線,由于其位于P波的前部,臨床上稱其為P前波[1-3]。P前波的持續(xù)時間稱為竇房傳導時間(SACT),它是SNE中竇房結電位的起點到P波起點的時間間隔,是判斷竇房結功能的直接依據(jù),P前波的識別對于竇房結功能的測定具有重要價值。目前,心電圖中各個特征波形的識別已實現(xiàn)了自動化,P前波是竇房結電圖中最為重要的特征波形,它的識別目前由人工完成,影響了診斷效率的提高,因此,P前波的自動識別對于臨床心電診斷學的發(fā)展有著重要價值。
1 基本原理
SNE與ECG具有相似的波形結構,除P前波之外,特征波形是相同的,因此,SNE特征波形的識別方法可借鑒ECG特征波形的識別方法。由于在記錄SNE的過程中,會引入多種干擾波形,包括肌電干擾、工頻干擾以及由電極接觸與呼吸引起的基線漂移等。自動識別的前提是記錄波形中不含有干擾波形,否則必然導致誤識別。為此波形自動識別分為兩個步驟,首先進行波形信號預處理,消除干擾波形,然后再由算法進行波形識別。
由于干擾波形及SNE信號的各特征波形的頻譜不同,將SNE信號進行多尺度小波分解后,干擾及不同的特征波形處于不同尺度的分解信號上,通過對干擾所處的尺度進行閾值設置可消除干擾,從而重構后分離出有效的 SNE信號,實現(xiàn)信號預處理。
P前波識別的基本思路是:首先對同步采集的ECG進行多尺度小波分解,然后根據(jù)QRS波群的能量在各層的分布,選取能量最大的所在層的小波系數(shù)進行重構,定位R波;然后在R波的前部搜索并檢測定位出P波,最后根據(jù)P波的位置,在其前部檢測定位出P前波。
2 P前波的自動識別