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《心電波形檢測和心率變異性研究方法探究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、心電波形檢測和心率變異性研究方法探究 摘要：目的本文主要研究利用聲卡檢測心率變異性方法和利用心電（ECG）波形的檢測方法的臨床效果。方法選取男女各2名志愿者，分成兩組，每組男女各1名，分別是聲卡組和心電組，其中聲卡組志愿者接受聲卡采集低頻的ECG信號，并分析信號中的R波。而心電組志愿者則是通過PowerLab信號的采集系統(tǒng)進行檢測，對照兩組研究心率變異性分析情況。結(jié)果研究表明，聲卡組采集到低頻ECG信號的R波，且R波的波峰位置和通過PowerLab采集的R波的波峰位置重合，且RR間期沒有差異，所得的RR間期對HRV的分析具有
2、準(zhǔn)確可靠性。結(jié)論通過研究，利用聲卡檢測分析心率變形性不僅成本低、性能高且兼容性較強、升級方便，和傳統(tǒng)采集方法比較優(yōu)勢明顯，具有推廣價值。關(guān)鍵詞：聲卡；實時檢測；心電信號R波；心率變異性6所謂心率變異性（即HRV）指的是連續(xù)的竇性心搏間期發(fā)生的微小變化，而這本質(zhì)反映出心臟的自主神經(jīng)活動性，通過提取并分析可評估出心臟的交感神經(jīng)以及迷走神經(jīng)緊張性和均衡性、對心血管的調(diào)控能力等[1]。關(guān)于HRV的分析需要獲取心跳的間隔，即RR間期，常規(guī)ECG的信號采集需要專用采集卡完成，不僅成本高，而且存儲空間較為有限，采樣率也偏低，探索采用聲卡采集
3、心電R波，不僅廉價、簡便，而且數(shù)據(jù)的存儲量大，具有可變的采樣率，本文就探討其檢測的準(zhǔn)確性以及實用性。1資料與方法1.1一般資料本文的志愿者為男、女各2名，志愿者的年齡分別是男士35歲和42歲，女士年齡為33歲和40歲，所有志愿者接受檢測前需要平臥5min，然后分別使用聲卡以及PowerLab的信號采集系統(tǒng)采集同一志愿者ECG的信號共5min。其中Power-Lab采樣頻率是4000Hz，而聲卡的軟件采樣頻率設(shè)置為6000Hz。其中ECG信號屬于心臟電活動的體表綜合體現(xiàn)，是一種低頻微弱的雙極性信號，由于心肌細(xì)胞去極化后復(fù)極化這一
4、過程，和尚處靜止的臨近細(xì)胞膜產(chǎn)生了一對對的電偶，這個變化的過程會通過體表電極以及一定導(dǎo)聯(lián)方式被檢測出來，這個信號就是ECG信號。信號幅度一般情況下介于10μV和4mV之間，典型數(shù)量值是1mV，信號的頻率介于0.01hz～100hz。一個正常心動周期內(nèi)，ECG信號會包括P波一個和QRS復(fù)合波一個以及一個T波。Thakor通過對ECG的信號開展頻譜分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，ECG的信號一般頻率較低，而大量存在直流成分，當(dāng)直流成分被去掉后，大部分的能量集中在40hz以下，而P波以及T波都是ECG信號內(nèi)的低頻部分，一般能量都低于10Hz，而QR
5、S復(fù)合波則是ECG信號的高頻部分，能量為15hz～25hz，比較集中的頻率是17hz。目前EC6G信號采集選用專用的數(shù)據(jù)采集卡，成本較高，因此需要探索簡單且準(zhǔn)確，同時又廉價可存儲大量數(shù)據(jù)方法。本文研究的是利用聲卡采集信號，聲卡在音頻范圍內(nèi)頻率響應(yīng)較好，內(nèi)部增益控制保證不放大電路仍能測量較寬范圍的信號，大約從1μV～1V都能收集。16位立體聲卡采集ECG信號精度和采樣率已足夠高。聲卡和專用的生物信號采集卡具有一致的工作原理，只是針對采集信號的特點做了信號的處理和預(yù)處理以及對芯片進行了設(shè)計等。聲卡采集可聽域聲音，對小于20Hz信號
6、的采集多少會有損失，可選擇優(yōu)質(zhì)聲卡采集較低頻信號。但是ECG信號QRS的復(fù)合波中心頻段15～25Hz，R波最大17Hz，接近聲卡采集信號下限。因此聲卡采集信號雖然不是完整ECG信號，依然滿足檢測需要。聲卡成本低、性能好、兼容性強以及靈活性好和軟件功能強大、驅(qū)動程序升級方便等諸多的優(yōu)點，它還可利用電腦自身的內(nèi)存，作為ECG信號的采集設(shè)備將大大降低采集成本，為進一步HRV分析奠定良好的基礎(chǔ)。1.2實驗方法選取男女各2名志愿者，分成兩組，每組各有男女1名，分別是聲卡組和心電組，其中聲卡組志愿者接受聲卡采集低頻的ECG信號，并分析信號
7、中的R波。而心電組志愿者則是通過PowerLab信號的采集系統(tǒng)進行檢測，對照兩組研究心率變異性分析情況。6本實驗以獲得ECG信號較大R波為目的，將電極放置在肋骨的骨面，用75%的酒精棉球?qū)﹄姌O的放置部位進行局部皮膚清潔，降低電阻[2]。將心電電極牢固粘在皮膚表面，并用ECG的導(dǎo)聯(lián)線連接ECG電極，聲卡組采用筆記本電腦配置的聲卡sigmatelc-majoraudio采集ECG信號，從麥克風(fēng)端送入ECG信號，通過goldwave音頻編輯進行控制編輯，將信號進行A/D的轉(zhuǎn)換變成數(shù)字信號，最后保存在存儲設(shè)備內(nèi)。同時應(yīng)用PowerLa
8、bML870信號采集系統(tǒng)對通過聲卡的檢測R波進行驗證[3]。進行圖形比較、RR間期比較、并比較HRV分析指標(biāo)。1.3統(tǒng)計學(xué)方法數(shù)據(jù)采用SPSS16.0統(tǒng)計學(xué)軟件進行分析，計數(shù)資料使用χ2進行檢驗或者校正χ2檢驗，以P 總之，應(yīng)用普通聲卡這種消費類電子產(chǎn)品代替專業(yè)數(shù)據(jù)采集卡完
