心电信号基础知识
1.1 人体心电信号的产生机理
心电是心脏的无数心肌细胞电活动的综合反映，心电的产生与心肌细胞的除极和复极过程密不可分。心肌细胞在静息状态下，细胞膜外带有正电荷，细胞膜内带有同等数量的负电荷，此种分布状态称为极化状态，这种静息状态下细胞内外的电位差称为静息电位，其值保持相对的恒定。当心肌细胞一端的细胞膜受到一定程度的刺激(或阈刺激)时，对钾、钠、氯、钙等离子的通透性发生改变，引起膜内外的阴阳离子产生流动，使心肌细胞除极化和复极化，并在此过程中与尚处于静止状态的邻近细胞膜构成一对电偶，此变化过程可用置于体表的一定检测出来。由心脏内部产生的一系列非常协调的电刺激脉冲，分别使心房、心室的肌肉细胞兴奋，使之有节律地舒张和收缩，从而实现“血液泵”的功能，维持人体循环系统的正常运转。心电信号从宏观上记录心脏细胞的除极和复极过程，在一定程度上客观反映了心脏各部位的生理状况，因而在临床医学中有重要意义。每一个心脏细胞的除极和复极过程可以等效于一个电偶极子的活动。为了研究方便和简化分析，可以把人体看作是一个容积导体，心脏细胞的电偶极子在该容积导体的空间中形成一定方向和大小的电场，所有偶极子电场向量相加，形成综合向量，即心电向量。当它作用于人体的容积导体时。在体表不同部位则形成电位差，通常从体表检测到的心电信号就是这种电位差信号。当检测电极安放位置不同时，得到的心电信号波形也不同，于是产生了临床上不同的导联接法，同时也考虑有可能用体表心电电位分布图反推心脏外膜电位即心电逆问题的求解[9]。
1.2 体表心电图及心电信号的特征分析
1.2.1 心脏电传导过程分析
心电生理学资料表明，心脏不断的进行有节奏的收缩和舒张运动。由心肌激动产生的生物电变化通过心脏周围的导电组织和体液，反映到身体表面上来，使身体各部位在每一心动周期中也都发生有规律的电变化活动。在每个心动周期中，窦房结是心脏的最高起博点(也叫一级起搏点)，它发出的激动命令经结间束首先传给房室结(也称第二级起搏点)。房室结向下发出一条传导路，称房室束，它位于室间隔内。房室束往下又不断发左右两个束支，越分越细，最后分别形成互相
交织得像网一样的结构，称普肯耶纤维，终止于心肌内。此生物电传递变化十分复杂，呈混沌态，其有序结果通过周围组织传遍全身，使身体各部位出现有规律而各向异性的电变化。将测量电极放置在人体表面的一定部位记录出来的心电信号变化曲线，就是目前临床上常规记录的心电图(ECG)[10]。
1.2.2 心电信号时域特征分析
图1.1 典型的心电信号
如图2.1所示的正常心电图由一系列波群组成，各段波群反映不同阶段的心电信号变化，由于QRS波变化比较集中，所以给出了分解图[11]。下面对每个波形点作详细的介绍：
(1)P波：最初产生的偏离的波被命名为P波，它反映心房除极过程的电位变化，代表了两个心房的去极。
(2)QRS波群：心室的激活产生的最大的波，它反映心室肌除极过程的电位变化。正常间隔0.08-O.12秒。典型的QRS波群是指三个紧密相连的波；第一个向下的波为Q波，这波不一定总是出现。QRS波的第一个向上的波为R波，继R波后第一个向下的波为S波，发生在S波后的向上的波称为R’。QRS是广义的代表心室肌的除极波，并不是每一个QRS波群都具有Q、R、S三个波，一个单相的负QRS复合波被称为QS波。
(3)P R间期：从P波开始到QRS复合波开始，它代表心房肌开始除极到心室肌开始除极的时限。正常间期是O．12-2．O秒，测量是从P波的起点到QRS复合波的起点，不管初始波是Q波还是R波。它是房室传导时间的一种度量，由于这个原因，
它在临床诊断上很有用。基线是由波的TP段建立的(T波末端到下一个P波开始)。
(4)S T段：是在QRS波群以后，T波以前的一段平线。代表左、右心室全部除极完毕到复极开始以前的一段时间。该段在确定病理学上比如心肌梗塞(升高)和局部缺血(降低)上是很重要的。在正常情况下，它用作测量其它波形幅度的等电势线。
(5)T波：代表心室肌复极过程引起的电位变化。
(6)QT间期：代表整个心室肌自开始除极至复极完毕的总时间。QT间期代表体现了心室肌肉激活间期和恢复。这个持续时间和心率的变化相反。但通常不采用QT，而采用修正QT，称为QTC：QTC=QT+1．75(心室率—60)。体表心电图反映的是心电信号的时域特性，经分析可以看出ECG信号的特征段的分界处是波形上的拐点。
1.2.3 心电信号的电特性分析
按照美国心电学会确定的标准，正常心电信号的幅值范围在10μV-4mv之间，典型值为1mV。频率范围在O.05-100Hz以内，而90％的ECG频谱能量集中O.25-35Hz 之间，心电信号频率较低，大量的是直流成分，去掉直流，它的主要频率范围是O.05-100Hz，大部分能量集中在O.05-40Hz[12]。心搏的节律性和随机性决定了心电信号的准周期和随机时变特性。从医学理论和实践可以理解，心电信号受人体生理状态和测量过程等多种因素的影响而呈现复杂的形态；同时，个体的差异也使心电信号千差万别。阐述心电信号特征的相关文章和书籍很多，本人在认真阅读和分析的基础上，得出心电信号特征主要体现在以下四个方面：
(1)微弱性：从人体体表获取的心电信号一般只有10μV-4mV，典型值为1mV。
(2)不稳定性：人体信号处于不停的动态变化当中。
(3)低频特性：人体心电信号的频率多集中在O.05-100Hz之间。
(4)随机性：人体心电信号反映了人体的生理机能，是人体信号系统的一部分，由于人体的不均匀性，且容易接收外来信号的影响，信号容易随着外界干扰的变换而变化，具有一定的随机性。
1.3心电信号的噪声来源
人体心电信号是一种弱电信号，信噪比低。一般正常的心电信号频率范围为0.05-100 Hz，而90％的心电信号(ECG)频谱能量集中在0.25-35 Hz之间[13]。采集
一种电信号时，会受到各种噪声的干扰，噪声来源通常有下面几种：
(1)工频干扰 50 Hz工频干扰是由人体的分布电容所引起，工频干扰的模型由50 Hz的正弦信号及其谐波组成。幅值通常与ECG峰峰值相当或更强。
(2)电极接触噪声电极接触噪声是瞬时干扰，来源于电极与肌肤的不良接触，即病人与检侧系统的连接不好。其连接不好可能是瞬时的，如病人的运动和振动导致松动；也可能是检测系统不断的开关、放大器输入端连接不好等。电极接触噪声可抽象为快速、随机变化的阶跃信号，它按指数形式衰减到基线值，包含工频成分。这种瞬态过渡过程可发生一次或多次、其特征值包括初始瞬态的幅值和工频成分的幅值、衰减的时间常数；其持续时间一般的1s左右，幅值可达记录仪的最大值。
(3)人为运动人为运动是瞬时的(但非阶跃)基线改变，由电极移动中电极与皮肤阻抗改变所引起。人为运动由病人的运动和振动所引起，造成的基线干扰形状可认为类似周期正弦信号，其峰值幅度和持续时间是变化的，幅值通常为几十毫伏。
(4)肌电干扰(EMG) 肌电干扰来自于人体的肌肉颤动，肌肉运动产生毫伏级电势。EMG基线通常在很小电压范围内。所以一般不明显。肌电干扰可视为瞬时发生的零均值带限噪声，主要能量集中在30-300 Hz范围内。
(5)基线漂移和呼吸时ECG幅值的变化基线漂移和呼吸时ECG幅值的变化一般由人体呼吸、电极移动等低频干扰所引起，频率小于5 Hz；其变化可视为一个加在心电信号上的与呼吸频率同频率的正弦分量，在O.015-O.3Hz处基线变化变化幅度的为ECG峰峰值的15％。
(6)信号处理中用电设备产生的仪器噪声心电信号是由人体心脏发出的极其精密、相当复杂并且有规律的微弱信号，外界干扰以及其它因素的存在都会使其变得更为复杂，要准确地对其进行自动检测、存储、分析却是一项十分艰巨的任务。例如，工频干扰信号对心电图的影响会使心电信号的特征点定位变得十分困难。因此，心电信号的监视、分析必须在建立在有效抑制各种干扰、检测出良好的心电信号的基础之上。
1.4 心电电极和导联体系分析
1.4.1系统电极选择
心电信号检测一般采用体表电极，随着时代的发展金属电极已经成为了体表的连接器。一个由盐溶液和胶组成的电极层成为了金属电极和皮肤的接触面。身体内部电流是由离子运动产生的，而在导线中的电流是由电子的运动产生的。电极系统可完成离子电流到电子电流的转换。
当病人身体的运动会导致电极电位的变化，当用两个电极分别引导生物体两点的电位时，如果两个电极本身的电位不同则会造成记录中的伪差(又称极化电压)。这个小失调电压会随心电信号放大1000倍，因此小信号的变化也会导致信号的基线漂移。极化电压在心电信号检测系统中属于干扰因素，应尽量避免极化噪声的影响。因此在心电测量系统中要求采用非极化或极化电压微弱的电极。可采用表面镀有Ag-AgCl的可拆卸的一次性软电极，并在电极上涂有优质导电膏，使它更接近非极化电极，有效地抵消极化电压引起的干扰。该电极漂移电位非常小，它在Ag层上镀了一层AgCl。氯离子将在体内、电极内以及在AgCl层内运动，在这里转换成在Ag中的电子运动并传导到导线中。这种方法把直流漂移电位减小到与峰值相比非常小的程度。因此，这种电极移动导致的基线漂移比其他极化电极要小很多[14]。
1.4.2 心电信号导联体系分析
心电信号是典型的人体电信号，人体电信号本质是两点的电位差信号，直接加电极于身体并且通过一定的导联方式就可以观察到心电信号。导联方式即输入导线与电极放置在机体特定的测试部位(正输入端)、参比部位(负输入端)和接地部位的连接方式。在心电图学中有三种基本的导联系统：
第一个导联系统具有最普遍的12导联，它定义了一组12个电位差，用他们来形成标准临床ECG。Einthoven于1903年提出双极肢体I、II、III，1930年代Wilson 提出V1-V6单极胸导联，40年代Goldberger改良了中心电端，提出aVR、aVL、aVF 单极加压肢体导联。这就是临床上采用的Einthoven-Wilson12标准导联体系。
第二个导联系统规定记录VCG的的电极的位置，Frank正交校正导联系统：正交导联指与该导联系统相伴随的导联向量是正交的，1956年Frank提出了三个正交导联X、Y、Z，精确测量了相互垂直方向上模拟心脏电活动的各分量。
第三导联系统为监测系统，典型的只分析一个或两个导联。该系统的主要目的是可靠地识别每次心跳并进行节律分析，所以电极的配置应以获得在基本的ECG中有较大的R波为原则。如I、II、III导联系统。
被世界各国公认的是应用己久的国际标准12导联体系：即1903年Einthoven 发明标准导联的I、II、III；1940年Wilson提出，1942年Goldberger完善的加压肢体导联avR、aVL、aVF与胸导联V1、V2、V3、V4、V5、V6。因此把国际标准十二导联体系，分别记为I、II、III、aVR、aVL、aVF、V1～V6，其中，I、II、III 导联为双极导联，aVR、aVL、aVF、V1～V6为单极导联。国际标准12导联体系中，需要在人体体表放置10个电极，分别位于左臂(LA)、右臂(RA)、左腿(LL)、右腿(RL)以及胸部6个电极(V1一V6)。在记录心电图时，右腿电极一般作为参考电极，其余九个电极作为心电电极。肢体电极采用的是平板式电极，胸电极采用吸附式电极[15]。接下来，对各种导联结构进行介绍。
(1)双极肢体导联
双极肢体导联又称标准I、II、III导联，它是以两肢体间的电位差作为所获取的体表心电。其连接方式如图2.2所示，其中A代表放大器，M为右腿驱动电路。
图1.2 双极肢体导联
(2)单极肢体导联
单极导联表示一个单独点的电势变化，Wilson等人在1940年提出了“中心电位端”的概念。实验中发现，当人体皮肤涂上导电膏后，左上肢、右上肢和左腿与心脏间的电阻分别为2kΩ、1．5k Ω、2．5k Ω，如果将三个肢体连接成一点作为参考电极点，在心脏电活动过程中，这一点的电位并不等于零。Wilson提出在三个肢体上各串联一个平衡电阻(阻值在5 k Ω-300 kΩ之间)，以使得三个肢
体端与心脏间的电阻数值互相接近，因而把它们连接起来获得一个电位接近零值的电极电位端，称为威尔逊中心电端。Wilson中心电端的连接图如图2.3所示。
图1.3 单极肢体导联
(3)加压单极肢体导联
Goldberger于1942年对单极肢体导联进行了一定的改进，提出了加压单极肢体导联的概念，提高了所获得的心电信号的幅度。当记录某一肢体单极导联心电波形时，将该肢体与中心电端之间所接的平衡电阻断开，改进成增加电压幅度的导联形式，称为加压单极导联。其连接方式如图2.4所示。
图2.4 加压单极肢体导联
(4)单极胸导联
单极胸导联的连接方式是Wilson于1942年提出来的，为了探测心脏某一局部区域的电位变化，将探查电极安放在靠近心脏的胸壁上，参考电极置于威尔逊中心端，探察电极所在部位的电位变化即为心脏局部的电位变化。探察电极安放在前胸壁上的六个固定位置，如图2.5所示。将心电信号连入放大器正输入端，放大器负输入端通过参考电极接到Wilson中心端。临床诊断常常用到胸导联，由于距心脏较近，获得的心电波形幅度值较大，便于医生诊断。
图1.5 单极胸导联
心电图信号分析与分类 一、绪论 心电图（Electrocardiogram，简称ECG）是一种测量心脏电信 号变化的方法，广泛应用于临床医学中。ECG信号分析与分类是ECG信号处理领域的研究方向之一，它的目的是将ECG信号根据 特定的规律分类，并从中提取有用的信息供医生诊断与治疗。 ECG信号的分类一般可分为基线漂移、噪声、运动伪影和心电图 复合波分离等几个方面，本文将详细介绍ECG信号的分析与分类。 二、ECG信号形态特征分析 ECG信号的形态特征分析是ECG信号分类的基础，其主要的 目的是解析ECG信号的重要成分。ECG信号的形态特征包含以下 三个方面： 1.基本波形 ECG信号中的基本波形是心脏电活动的直接反映，主要反映了 心脏的起搏和传导过程。常见的基本波形有P波、QRS波和T波，其中P波代表心房的收缩，QRS波代表心室的收缩，而T波则代 表心室的复极。 2.心律
ECG信号中的心律反映了心脏的节律和节拍，是ECG信号分类的重要依据。常见的心律包括窦性心律、房性心律和室性心律等。 3.心率 ECG信号中的心率反映了心跳的频率，通常用每分钟心跳次数来描述。心率是ECG信号分类的另一个重要依据，因为心率异常往往意味着心脏病或其他疾病。 三、ECG信号分类 ECG信号分类是将ECG信号按照特定的规则和特征划分为不同的类别，以便进行医学诊断和治疗。ECG信号分类依据的特征可分为两类：一类是基于信号形态特征的分类，包括基线漂移、噪声、运动伪影和心电图复合波分离等；另一类是基于心律和心率的分类，包括窦性心律、房性心律和室性心律等。 1.基于信号形态特征的分类 （1）基线漂移 ECG信号中常出现基线漂移现象，它是由于肌肉运动等因素造成的，会对ECG信号的形态特征造成干扰。为克服基线漂移的影响，一般需进行基线漂移滤波处理。 （2）噪声
心电图的基本知识 （1）什么是心电图 心脏在机械收缩之前，先发生电激动而产生微小电流，这一电流可以经人体组织传到体表。若用心电图机连续记录全部心脏的电活动，就是心电图。 （2）心电图基本波形 P波：反映心房电激动的电压改变。 QRS波：反映心室电激动的电压改变。 PR间期：代表电激动由心房传到心室的时间。 T波：反映心室电激动恢复期的电压改变。 QT间期：代表心室电激动的全部时间。 正常心电图
心电图纸每小格横坐标表示时间0.04s（秒），纵坐标表示电压0.1mv（毫伏）。 （1）P波 形态：一般为钝图形，有时有轻度切迹担波峰间距小于0.03秒。V1V2导联顶部尖。 宽度：0.06～0.11秒。 高度：小于0.25毫伏。 方向：直立：Li、La、avF。V3～V6；倒置：avR；可以直立也可以倒置。V1、V2、Lm、avL。 （2）PR间期：0.12～0.20秒
（3）QRS综合波 正常时有些导联可出现小Q波，但其深度小于0.25R，宽度小于0.04秒。 宽度：0.06～0.10秒。 高度：V1的R波小于10毫伏，V5的R波小于25毫伏。 形态：V1V2avR主波向下，（R/S）<1，V5V6主波向上，（R/S）>1。 （4）ST段 正常人ST段下移不超过0.05毫伏，ST段上升不超过0.1毫伏。而V1～V3上升不超过0.3毫伏。 （5）T波 形态：波形平滑不对称，上升慢而下降快。 高度：QRS主波向上的导联，T波不应低于同导联R波的1/10。 方向：同P波的方向。 （6）QT间期： 正常人当心率在60～100次/分时，QT间期为0．32～0．44秒。 （7）心电轴 在每一个心动周期中，激动的方向是不断改变的。心电轴为一个心动周期中电激动总的方向正常心电轴为0～90度。小于0度为电轴左偏，大于90度为电轴右偏。
心电图的基本原理和临床应用 一、心电图的基本原理 心电图是通过记录人体心脏产生的电信号来了解心脏功能和状态的一种非侵入 性检查方法。它的基本原理是利用表面导联电极记录心脏内部传导系统产生的微弱电流。 1. 心脏起搏与传导系统 心脏的起搏与传导系统由窦房结、房室结、希-普系统以及心室肌组成。窦房 结是心脏中最高级别的起搏点，它发出信号使心脏收缩开始。然后，这个信号通过房室结和希-普系统传送到心室，引发正常的心跳。 2. 心肌细胞的电活动 每个心肌细胞都有一个负责发放或收集信息的负责离子通道系统。在动作电位 阶段，钠离子通道会打开，允许钠流入细胞内，从而产生快速上升的“QRS波群”。接着，在稍后阶段，钙离子通道会打开并允许钙离子流入细胞内，在体外形成明显凹陷的“ST段”。最后，钾离子离开细胞，恢复细胞膜为负电位，并形成“T波”。 3. 心电图的记录与解读 心电图仪通过表面导联电极在人体皮肤上获取心电信号。传感器接收到的信号 被放大、滤波和放大，然后以图形方式显示出来。常见的导联有三肢导联（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ）、胸导联（V1-V6）和增广导联（增加了右侧的引线）。 心电图被表示为时间和振幅之间的关系，可以分析各个波群、段和间期，并根 据这些参数判断患者是否存在心律失常、缺血或其他心脏疾病。 二、心电图在临床应用中的意义 1. 诊断心律失常
心律失常是指心脏节律异常，通常可由不同类型的波形改变和时间间隙异常进 行识别。例如，房颤可以通过无规律和不规则的RR间隔来确认，室性早搏则由宽QRS波群和T波逆向识别。 2. 评估冠心病 冠心病是缺血性心脏病的常见类型，心电图是评估其存在和程度的重要手段。ST段抬高或压低以及T波倒置可能是缺血性心脏病的指示符号。 3. 检测心肌损伤 当心肌受到损伤，导致异常的细胞电活动，在心电图上会显示出相应的改变。 例如，急性心肌梗死会表现为特征性的ST段抬高，并且可能有异常Q波出现。 4. 监测药物治疗效果 某些药物对心脏电活动有直接影响，如β受体阻滞剂、洋地黄类药物等。通过 监测心电图变化，可以评估患者对药物治疗的反应，并调整治疗方案。 5. 评估健康风险 正常人群也可以通过进行定期的心电图检查来评估潜在的健康风险。例如， QT间期延长可能与先天性长QT综合征有关，需要进一步确认并采取相应措施。 结论 总之，心电图作为一种安全、无创且成本较低的诊断方法，在临床工作中具有 重要的地位。通过心电图，医生可以准确诊断心脏疾病并监测治疗效果，同时也能为健康人群提供可靠的健康评估。随着技术的不断进步，心电图仪器也在不断完善，为临床应用提供更好的支持。然而，在进行心电图解读时，医生需要综合患者的临床症状和其他检查结果来进行判断和决策，以确保准确性和有效性。
心电图基本知识 一、心电图定义： 心电图是一种通过记录心脏电活动的图形来诊断心脏疾病的无创性检查方法。心电图记录的是心脏的电活动信号，包括心房和心室的电活动、心肌的兴奋性和传导性，以及心脏的节律和心率等。 二、心电图的组成： 心电图主要由以下几部分组成： 1. P波：代表心房的除极过程，反映心房的兴奋性和传导性。 2. QRS波群：代表心室的除极过程，包括Q波、R波和S波，反映心室的收缩性和传导性。 3. T波：代表心室的复极过程，反映心肌的兴奋性和传导性。 4. U波：代表心肌的微小除极，但具体意义尚不明确。
三、心电图的形成原理： 心电图是通过将心脏的电活动信号转化为图形来得到的。当心脏的电活动信号通过电极板进入心电图机时，机器会将信号转化为图形形式，记录在纸上。心电图的波形和振幅受到多种因素的影响，如心电信号的强度、电极的位置和距离、导联的选择等。 四、心电图的特点： 心电图具有以下特点： 1. 无创性：心电图检查不会对病人造成创伤，安全性高。 2. 简便易行：心电图机便携性强，操作简单，结果快速得出。 3. 可靠性高：心电图检查是诊断心脏疾病的重要手段之一，具有较高的可靠性和准确性。 4. 反映全面：心电图能够反映出心脏的电活动、兴奋性和传导性等多种信息，有助于全面了解心脏的功能状况。
五、心电图的应用范围： 心电图广泛应用于临床医学中，主要用于诊断以下心脏疾病： 1. 心律失常：如早搏、心动过速、心动过缓等。 2. 心肌缺血和心肌梗死：如心绞痛、心肌梗死等。 3. 心肌炎和心肌病：如心肌炎、扩张型心肌病等。 4. 心包疾病：如心包炎等。 5. 心脏传导系统疾病：如传导阻滞、预激综合征等。 六、心电图的注意事项： 在进行心电图检查时，需要注意以下几点： 1. 检查前应保持皮肤清洁，避免涂抹护肤品或化妆品，以免影响电极的粘贴效果。 2. 检查时需要保持安静，不要说话或移动身体，以免影响电极信号的采集。
心电信号的分析，含义，用途 班级：07生医1班 姓名：王颖晶 学号：0700308108 什么是心电： 心脏周围的组织和体液都能导电，因此可将人体看成为一个具有长、宽、厚三度空间的容积导体。心脏好比电源，无数心肌细胞动作电位变化的总和可以传导并反映到体表。在体表很多点之间存在着电位差，也有很多点彼此之间无电位差是等电的。心脏在每个心动周期中，由起搏点、心房、心室相继兴奋，伴随着生物电的变化，这些生物电的变化称为心电。 心电信号的用途： 心电信号是人们认识最早、研究最早的人体生理电信号之一。目前心电检测已经成为重要的医疗检测手段，但是心电信号的相关试验及研究依然是医学工作者和生物医学工程人员的重要议题。 心血管疾病是人类生命的最主要的威胁，而心电(ECG，electrocardiogram)信号是诊断心血管疾病的主要依据，因此实时检测病人心电活动、设计自动采集存储病人心电信号的便携式系统具有重要意义。 心电信号的含义： 心电信号是由人体心脏发出相当复杂的微弱信号，其幅度一般在1O V～5mV之间，频率为0．05～ 1。OHZ，外界干扰以及其他因素的
存在使其变得更难以检测n 。心电信号采集处理系统以抑制干扰、得到较为理想状态下的心电信号为目的。在心电信号滤波和处理算法中，要频繁进行大量的数据乘、加运算。 三个特殊波段的检测： 1.QRS波的检测 ?QRS的特点: ?其能量在心电信号中占很大的比例, ?其频谱分布在中高频区, 峰值落在10-20Hz之 间, ?二阶导数算法 ?心电信号的一阶和二阶导数的平方和作为QRS 波标记的脉冲信号, ?移动平均算法 ?其求导平方运算和上相同, 并对求导平方数据 进行移动平均, 从而突出QRS波的特征信息, ?正交滤波算法 2.R波峰点的检测 ?双边阈值检测法 ?取一个固定的阈值Ra, t1,t2分别为R波上升和 下降通过这个阈值的时刻，则R基准点的位置 t=(t1+t2)/2 ?固定宽度检测法
对心电信号的一点了解 近些年来，随着人们生活节奏的加快和工作压力的加大，心脏病逐渐成为危害人类健康的主要疾病之一。据统计，全世界死亡人数中约有三分之一死于该疾病，而在我国因心血管疾病而死亡的人数也占总死亡人数的44%，可见心脏病已成为危害人类健康和生命安全的“第一杀手”。心脏的病变有传导阻滞，早搏，室颤、房颤, 心肌缺血、梗塞等;QRS变宽, ST 段位移出现, 心率变化等。心电信号是人类最早研究并应用于医学临床的生物电信号之一，与其他生物电信号相比，它更易于检测并具有较直观的规律性，而且它是心脏电活动在体表的综合反映，临床心电图检查对于检测和诊断心脏疾病具有重要意义。在实际应用中，心电信号的去噪处理和波形检测是心电信号分析诊断系统的关键，其准确性、可靠性决定着诊断和治疗心脏病患者的效果。 心电信号属生物医学信号，具有如下特点： (1)信号具有近场检测的特点，离开人体表微小的距离，就基本上检测不到信号； (2)心电信号通常比较微弱，至多为mV量级； (3)属低频信号，且能量主要在几百赫兹以下； (4)干扰特别强。干扰既来自生物体内，如肌电干扰、呼吸干扰等；也来自生物体外，如工频干扰、信号拾取时因不良接地等引入的其他外来串扰等； (5)干扰信号与心电信号本身频带重叠(如工频干扰等)。 采集电路的设计要求。针对心电信号的上述特点，对采集电路系统的设计分析如下： (1)信号放大是必备环节，而且应将信号提升至A／D输入口的幅度要求，即至少为“V”的量级； (2)应尽量削弱工频干扰的影响；应考虑因呼吸等引起的基线漂移问题。可以用自适应滤波器、基线纠漂滤波器等来处理。 (3)信号频率不高，通频带通常是满足要求的，但应考虑输入阻抗、线性、低噪声等因素。 心电图诊断的常见流程：导联，获取心电信号，后置放大，前置放大，波形识别，高通，低通滤波，波形显示及参数测量，诊断。 获取心电信号后的预处理主要是抑制干扰, 以获得便于识别的心电信号。波形识别主要提取心电信号中各波段的特征（如峰点、起止点并加以识别)波形参数测量是在波形识别基础上计算出各波的幅度与时间间隔) 诊断是根据诊断标准对测量得到的参数作分析, 判断出波形中所含的病变因素。波形的预处理与波形识别在心电图自动诊断中占着极其重要的位置,它们是心电图自动诊断过程的基础和重要组成部分。 采集电路设计分析过程：前级放大电路设计、次级放大电路(信号放大)、高通滤波器(消除基线漂移)、补偿电路(抵消人体信号源中的各种噪声)等。 微弱心电信号的检测方法如：P波信号平均心电图(P-SAECG)、心室晚电位(VLP)、高频心电图(HFECG)和希氏束(His)，它们作为无创性的检查方法，在临床诊断中可用于心血管疾病的早期诊断或辅助诊断，还可用于房颤的预测与发展和心肌梗塞的监护及预后的估计，因此具有很高的临床应用价值。 心电信号监护仪可选的参数：心电、呼吸、血压（有无创和有创两种）、血氧饱和度、脉率、体温、呼吸末二氧化碳、呼吸力学、麻醉气体、心输出量（有创和无创）、脑电双频指数等。 心电图是监护仪器最基本的监护项目之一，心电信号是通过电极获得，监护用电极是一次性AS-AGCI纽扣式电极。 还有一种无线心电监护能提供单次心率测量及心电图测绘、心电图长期监护两大主要功能仪，并可将数据存储值PC端或发送至远程诊疗机构的设备或装置。
心电图基础知识入门讲解 心电图（Electrocardiogram，简称ECG）是一种通过记录心脏电活 动来评估心脏功能和诊断心脏疾病的无创性检查方法。它是临床上最 常用的心电生理学检查手段之一，对于心脏疾病的诊断和监测有着重 要的作用。本文将对心电图的基础知识进行全面讲解。 一、心电图的来源和原理 心脏是由起搏细胞和传导细胞构成的，它们产生的电活动可以通过 皮肤表面的电极传导出来，形成心电图。心电图记录的是心脏电活动 沿时间轴的变化情况。心电图有三个主要的波形：P波、QRS波群和T 波，它们分别代表了心房、心室的除极和复极过程。 二、常见的心电图导联和标准导联位置 心电图通过将电极贴在患者的不同部位来记录不同导联的心电信号。常见的心电图导联包括：标准导联（Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ导联）、胸导联（V1- V6导联）和肢导联（aVR、aVL和aVF导联）。标准导联通常用于评 估心脏整体的电活动情况，而胸导联则主要用于评估心脏的前后位和 左右位的电活动变化。 三、常见的心电图波形 1. P波：P波是由心房除极过程产生的，代表了心房收缩的电活动。正常情况下，P波应该是正向的，持续时间应该在0.08秒以内。
2. QRS波群：QRS波群是由心室除极过程产生的，代表了心室收缩的电活动。正常情况下，QRS波群应该是均匀且持续时间在0.12秒至0.10秒之间。 3. T波：T波是由心室复极过程产生的，代表了心室肌肉再次极化 的电活动。正常情况下，T波应该是正向的，形状应该与QRS波群一致。 四、心电图的常见异常表现和诊断意义 1. 心律失常：心律失常是指心脏的节律异常，如心动过速、心动过 缓和心房颤动等。通过心电图可以判断患者的心律情况，为临床医生 进行正确的治疗提供依据。 2. 心肌缺血：心肌缺血是心脏供血不足所致的一种病理状态，常见 的表现是ST段压低或抬高、T波倒置等。这些异常波形可以帮助医生 判断患者是否存在心肌缺血并作出相应的治疗措施。 3. 心室肥厚：心室肥厚是指心脏的心室壁增厚，通常是由高血压、 心脏瓣膜病等引起。在心电图上，心室肥厚常常表现为QRS波群增宽、ST段压低等异常，能够帮助医生判断心室壁的厚度变化并作出相应的 诊断和治疗决策。 五、心电图的临床应用 心电图是临床上最常用的心电生理学检查方法，其应用十分广泛。 通过心电图，医生可以判断心脏的基本功能情况，如心律、传导情况 和心肌缺血等。心电图在冠心病、心律失常、心肌炎等心脏疾病的诊
生物医学信号分析课程设计论文论述心电信号
摘要：近年来，心脏病有年轻化的趋势，心脏发病率越来越高，不健康的生活方式正在威胁着广大儿童，因此，对于心脏病的研究急需得到进一步的推动。本文将从心电信号概述、心电信号处理、心电监护系统、心电信号的应用几点对心电信号进行论述。 关键词：心电信号，产生机理，特征分析，信号检测，监护系统 1 引言： 心血管疾病是威胁人类生命的主要疾病之一，而心电信号(electrocardiogram，ECG)是心脏电活动在体表的综合反映，因此，临床心电图检查对于检测和诊断心脏疾病具有重要意义，并且从生命信息科学的角度也具有重要的研究价值。为了学习了解心电信号，为掌握心脏器官临床诊断和学习生物医学工程奠定基础，本文将从心电信号的概述、心电信号处理、心电信号的监护系统、心电信号的应用几点对心电信号作一个介绍。 2 心电信号概述 2.1 心电信号产生机理 人体中存在大量正负离子，而细胞膜对于离子的通透性不同，很容易造成膜两侧带电离子分布不均匀，所以细胞膜部位是产生生物电的结构基础。心脏是由大量的心肌细胞构成的，每个心肌细胞都是起电单位。心肌细胞在安静状态下，存在于细胞膜内外两侧的电位差，称为心肌细胞的静息电位。通常情况下，膜外电位为正、膜内电位为负，大约有90mv的电位差，这种“外正内负”的状态称为极化状态。当心肌细胞受到刺激而发生兴奋时，兴奋部位的膜电位发生突然变化，由原来的“外正内负”状态变为“外负内正”状态，这种变化过程称为去极化。但这种电位变化是过渡性的，经过短暂的时间，膜电位又自动向“外正内负”的静息电位方向恢复，这种恢复过程称为复极化。心肌细胞反复的去极化、复极化过程，就构成了心电信号[1]。 2.2 心电信号特征分析 心电信号的特征主要是心电的电特征和时域特征，时域特征以下主要在心电图组成上进行叙述。 2.2.1 心电信号的电特征[2]： 心电信号比较微弱，仅为毫伏级，极易受到环境的影响。与其他生物医学信号一样，心电信号具有以下几个特点： 1)微弱性：心电信号是一种在人体体表的特定点处采集到的十分微弱的生物电 信号，其正常幅度通常为0.05～5mv。 2)低频性：频率范围一般为0.05～l00Hz，并且能量主要集中在0.25～35Hz。 3)高阻抗性：人体的阻抗较大，因此心电信号的阻抗一般为几十到几十万欧姆。 4)随机性和不稳定性：心电信号会因人体环境的改变、个体之间的差异表现出 随机性和不稳定性。 2.2.2 常规心电图组成 心脏机械性收缩之前，心肌先产生激动。这种电激动能通过组织和体液传导至体表，在身体不同部分的表面形成电位差，将这种变动着的电位差记录下来，即为心电图。常规心电图是由一系列波组构成的曲线图，如图1所示。
心电图：一个小格为秒，一个大格为秒；一个小格为，一个大格为，两个大格为1mv。 标准电压：1mv=10mm。 P波：代表心房肌除级的电位变化。 P波时限一般小于秒。振幅：P波振幅在肢体导联一般小于，胸导联一般小于。 P波方向: Ⅰ、Ⅱ、AVF、v4～v6导联向上，AVR导联向下，其余导联呈双向、倒置、低平均可。 PR间期：从P波的起点至QRS波群的起点，代表心房开始除级至心室开始除级的时间。 PR间期时限：～秒，老年人及心动过缓的情况下，PR间期可略延长，但一般不超过秒。 QRS波群：代表心室肌除级的电位变化。 时间：正常人QRS时间一般不超过秒。多数在～秒。 R峰时间：V1、V2导联一般不超过秒，V5、V6导联不超过秒。 Q波：正常人Q波时限一般不超过秒(除Ⅲ和AVR导联外)。Ⅲ导联Q波的宽度可达秒。 正常情况下，Q波深度不超过同导联R波振幅的四分之一。 正常人V1、V2导联不应出现Q波。但偶尔出现可呈QS波。 J波：QRS波群的终末与ST段起始之交接点称为J点。 ST段：自QRS波群的终点至T波的起点间的线段。代表心室缓慢的复级过程。 T波：代表心室快速复级时的电位变化。 方向：Ⅰ、Ⅱ、V4～V6导联向上，AVR导联向下，Ⅲ、AVL、AVF、V1～V3 导联可以向上，双向或向下。若v1的T波方向向上，则V3～V6导联就不应再 向下。 振幅：除Ⅲ、AVL、AVF、V1～V3导联外。其他导联T波振幅一般不应低于同 导联R波的10分之一。T波在胸导联有时可高达～尚属正常。 QT间期：指QRS波群得起点至T波终点的间距，代表心室肌除级和复级全过 程所需的时间。 QT间期：正常范围为～秒。 U波：在T波之后～秒。 早期复级：V3～V5导联、Ⅱ、Ⅲ、AVF导联ST段呈凹面向上抬高。 右心房肥大：P波高尖，其振幅≥，以Ⅱ、Ⅲ、AVF导联表现最突出，又称“肺型P波”。 左心房肥大：P波增宽，其时限≥秒，P波常呈双峰型，两峰间距≥秒，以Ⅰ、Ⅱ、AVL 导联最明显。又称“二尖瓣P波”。 双心房肥大：波增宽≥秒，其振幅≥。 导联P波高大双向上、上下振幅均正常范围。 左心室肥厚：1.胸导联ＲV５或RV6＞；RV5+SV1＞（男）或＞（女性）。
心电图基本知识 展开全文 一、心电图各波段的意义 波段心电活动 P波反映左、右心房除极过程中的电位和时间变化 PR段主要反映激动通过房室交接区所产生的电位变化 PR间期P波与PR段合计，房室传导时间 QRS波 群 反映左、右心室除极过程中电位和时间的变化 ST段代表心室早期复极(2期平台)的电位和时间的变化 T波反映心室晚期快速复极(3期)过程中的电位和时间的改变QT间期心室开始除极到复极完毕全过程的时间 U波一般认为是心室肌传导纤维(浦肯野纤维)的复极波所造成，也有人认为是心室的后电位所致 二、心电产生的原理 1．静息电位 心肌细胞未受到刺激(处于静息状态)时存在于细胞膜内、外两侧的
电位差，称为静息电位。以细胞膜为界，膜外呈正电位、膜内为负电位，并稳定于一定数值的静息电位状态，称为极化状态。 2．动作电位 为心肌细胞在静息电位的基础上发生一次快速的、可扩布性电位波动。 (1)除极过程：又称0期。膜内电位向负值减小方向变化，直至膜内电位高于膜外电位的过程，称为除极。心室肌细胞除极(0期)占时约1—2MS。 (2)复极过程：发生除极后，膜电位又恢复到原来的极化状态，称为复极。1期复极占时约10nu。2期复极又称为平台期，持续100—150MS。3期复极速度加快，占时约100-150n~。 4期是膜复极完毕、膜电位恢复到极化状态后的时期。通过Na'—K'泵的作用，使Na+、Ca2'从细胞内转运到细胞外，K'又回到细胞内，心室肌细胞逐渐恢复到0期除极前状态。 3．动作电位与心电图的关系 0期除极相当于心电图上QRS波群所处的时间；1期复极相当于J 点；2期复极相当于$-T段；3期复极相当于T波；4期相当于T-P段。 三、心电图电位强度与形态的决定因素 1．形态 探查电极面对心肌除极的方向，可描记出一个向上的波。探查电极面对心肌复极的方向，则可描记出一个向下的波。 2．电位强度 与下列因素有关：①与心肌细胞的数量成正比；②与探查电极和心脏的距离的平方成反比；③探查电极的方位和心脏除极的方向所构成的角度越大，电位越小。 四、心电向量的概念
一、心电图基础 心脏的电位是每个心肌细胞在瞬时间电位的矢量和，所谓矢量，即指有大小和方向。心电图记录的是心肌除、复极过程中总的电位变化， 1、心电图导联的安置 因为某时刻心脏总电位的大小和方向一定，而记录导联放置位置不同，所以各个导联记录的电位各不相同。 肢导电极放置如下图： 胸导电极放置如下图：
额面及横面各导联记录心电图与心肌除极、复极向量环的对应关系如下图：
(1)心电图纸上的每个小方格，横格为0.04s，纵格为0.1mv。 (2)心率：窦性心律，正常为60-100bpm之间，超过100bpm的为窦性心动过速，低于60bpm 的为窦性心动过缓。在一定范围内低于或高于正常频率的，以及轻度的窦性心律不齐，都属于正常范围的心律。
(3)心律；健康人绝大多数时间为正常窦性心律，偶有早搏等(见第十二章)也非异常。 (4)P波：在肢体导联中除avR为倒置外，余导联多为直立，或较低平。在胸壁导联V1-6，多不够明显直立。 (5)P-R间期：自P波开始至QRS波群开始的时间。正常范围为0.12-0.20s。 (6)QRS波群：为一狭窄，形态多样的(qR，R，Rs，rs，或qRs)波群，时间在0.06-0.10s 的狭窄范围内。 (7)ST段：是自QRs波群终了的J点开始至T波开始的一段。正常形态是随T波的直立而浅浅的上飘。ST段平行的压低或斜向下的压低不正常，轻度抬高可见于正常人，应与临床情况结合判断正常与否。 (8)T波：除在avR导联是例置外，余在R波高于0.5mv时均应直立。(如在I，II导联应直立，avR中应倒置，胸前导联自V4-6均直立)。 (9)U波：T波后的小波，在V2-3中易见，正常应直立，其它导联可不明显。 (10)Q-T间期：自QRS波开始至T波终了的间期。Q-T间期随心率而略有长短之别。但Q-T 间期与心率不符合的延长有较重要意义。异常缩短多为药物或电解质紊乱影响。 3、心率的计算：标准心电图纸横向表示时间，在25mm/s的纸速时一个小格是0.04秒，一个大格是0.20秒。1分钟是300个大格。 ⑴在心律规则时计算心率 计算公式是HR=60/1个心动周期的持续时间（S），在心电图上，这个公式的分母是0.04×一个RR间期包含的小格数。简便一些的算法是测量一个RR间期的大格数（可以精确到小数点后两位），因为在心电图上1分钟是300个大格，所以HR=300/一个RR间期的大格数。由此可以推算出下表：
心电信号产生 当心肌细胞受到一定强度刺激时，将发生一系列的细胞内、外离子流动，产生膜电位变化，称为动作电位，即心肌细胞的除极和复极过程。分为去极化的0相和复极化的1、2和3相，4相为静息期。 ⏹0 相（去极化期）：心肌细胞受刺激时钠通道开放，细胞膜对Na+的通透性急骤升高， 使细胞外液中的大量Na+渗入细胞内，膜内电位从静息状态的-90mV迅速上升到+30mV，形成动作电位的上升支即0相，0相非常短暂，仅点1-2ms。这种极化状态的消除称为除极（depolarization）。相当于心电图QRS波群的前半。 波形产生 ⏹ 1 相（早期快速复极相）：心肌细胞经过除极后，又逐渐恢复负电位称为复极，动作 电位到达顶峰后，立即开始复极，在复极开始到达零电位形成1相。因为此时Na+的内流已锐减，细胞膜对K+和Cl-的通透性增大，引起K+的外流和Cl-的内流，其中K+外流是主要的，使膜内电痊快速自+20mV下降至0线形成1相。约占10ms。 相当心电图QRS波群的后半部。 ⏹ 2 相（平台期）：为缓慢复极化阶段。表现为膜内电位下降速度大减，停滞于接近零 电位的等电位状态，形成平台。此期持续时间较长，约占100～150ms，在膜电位低于﹣55～﹣40mV时，膜上的钙通道激活，使细胞外Ca2+缓慢内流，同时又有少量K+外流，致使膜内电位保持在零电位附近不变。相当于心电图的S-T段。 ⏹ 3 相（快速复极末相）：此期复极过程加速，膜内电位较快下降至原来的膜电位水平， 主要由于膜对K+的通透性大大增高，细胞外K+浓度较低促使K+快速外流。相当心电图的T流。 ⏹ 4 相（静息相）：通过细胞膜上的钠-钾泵活动加强，使细胞内外的离子浓度差得到 恢复至静息状态水平。相当于心电图T波的等电位线。 ⏹ 4 相的开始相当于复极过程完毕，心室舒张期由此开始。 波形产生
心电信号基础知识 1.1 人体心电信号的产生机理 心电是心脏的无数心肌细胞电活动的综合反映，心电的产生与心肌细胞的除极和复极过程密不可分。心肌细胞在静息状态下，细胞膜外带有正电荷，细胞膜内带有同等数量的负电荷，此种分布状态称为极化状态，这种静息状态下细胞内外的电位差称为静息电位，其值保持相对的恒定。当心肌细胞一端的细胞膜受到一定程度的刺激(或阈刺激)时，对钾、钠、氯、钙等离子的通透性发生改变，引起膜内外的阴阳离子产生流动，使心肌细胞除极化和复极化，并在此过程中与尚处于静止状态的邻近细胞膜构成一对电偶，此变化过程可用置于体表的一定检测出来。由心脏内部产生的一系列非常协调的电刺激脉冲，分别使心房、心室的肌肉细胞兴奋，使之有节律地舒张和收缩，从而实现“血液泵”的功能，维持人体循环系统的正常运转。心电信号从宏观上记录心脏细胞的除极和复极过程，在一定程度上客观反映了心脏各部位的生理状况，因而在临床医学中有重要意义。每一个心脏细胞的除极和复极过程可以等效于一个电偶极子的活动。为了研究方便和简化分析，可以把人体看作是一个容积导体，心脏细胞的电偶极子在该容积导体的空间中形成一定方向和大小的电场，所有偶极子电场向量相加，形成综合向量，即心电向量。当它作用于人体的容积导体时。在体表不同部位则形成电位差，通常从体表检测到的心电信号就是这种电位差信号。当检测电极安放位置不同时，得到的心电信号波形也不同，于是产生了临床上不同的导联接法，同时也考虑有可能用体表心电电位分布图反推心脏外膜电位即心电逆问题的求解[9]。 1.2 体表心电图及心电信号的特征分析 1.2.1 心脏电传导过程分析 心电生理学资料表明，心脏不断的进行有节奏的收缩和舒张运动。由心肌激动产生的生物电变化通过心脏周围的导电组织和体液，反映到身体表面上来，使身体各部位在每一心动周期中也都发生有规律的电变化活动。在每个心动周期中，窦房结是心脏的最高起博点(也叫一级起搏点)，它发出的激动命令经结间束首先传给房室结(也称第二级起搏点)。房室结向下发出一条传导路，称房室束，它位于室间隔内。房室束往下又不断发左右两个束支，越分越细，最后分别形成互相
心电图机基础知识 心脏是人体血液循环的动力装置。正是由于心脏自动不断地进行有节奏的收缩和舒张活动，才使得血液在封闭的循环系统中不停地流动，使生命得以维持。心脏在搏动前后，心肌发生激动。在激动过程中，会产生微弱的生物电流。这样，心脏的每一个心动周期均伴随着生物电变化。这种生物电变化可传达到身体表面的各个部位。由于身体各部分组织不同，距心脏的距离不同，心电信号在身体不同的部位所表现出的电位也不同。对正常心脏来说，这种生物电变化的方向、频率、强度是有规律的。若通过电极将体表不同部位的电信号检测出来，再用放大器加以放大，并用记录器描记下来，就可得到心电图形。医生根据所记录的心电图波形的形态、波幅大小以及各波之间的相对时间关系，再与正常心电图相比较，便能诊断出心脏疾病。诸如心电节律不齐、心肌梗塞、期前收缩、高血压、心脏异位搏动等。 心电图机就是用来记录心脏活动时所产生的生理电信号的仪器。由于心电图机诊断技术成熟、可靠，操作简便，价格价格适中，对病人无损伤等优点，已成为各级医院中最普及的医用电子仪器之一。 一、心电图机的分类 心电图机有不同的分类方法。如： （一）按机器功能分类 心电图机按照机器的功能可分为图形描记普通式心电图机（模拟式心电图机）和图形描记与分析诊断功能心电图机（数字式智能化心电图机）。 （二）按记录器的分类 记录器是心电图机的描记元件。对模拟式心电图机来说，早期使用的记录器多为盘状弹簧为回零力矩的动圈式记录器，九十年代之后多用位置反馈记录器。对数字式心电图机来说，记录器为热敏式或点阵式打印机。 1、动圈式记录器：动圈式记录器的结构原理是由磁钢组成的固定磁路和可转动的线圈。心电图机功率放大器的输出信号加到记录器的线圈上，线圈上固定有记录笔。在有心电信号输出时，功率放大器向线圈输出电流，线圈转动。当线圈的偏转角度与盘状弹簧的回零力矩相同时，停上偏转。这样，线圈带动的记录笔便在记录纸上描记出心电图波形。 2、位置反馈记录器：位置反馈记录器是一种不用机械回零弹簧的记录器，特殊的电子电路可起到回零弹簧的作用。机器断电时，位置反馈记录器的记录笔可任意拨动。 3、点阵热敏式记录器：热敏式记录器是利用加热烧结在陶瓷基片上的半导体加热点，在遇热显色的热敏纸上烫出图形及字符的。 （三）按供电方式分类 按供电方式来分，可分为直流式、交流式和交、直两用式心电图机。其中，交、直两用式居多。直流供电式多使用充电电池进行供电。交流供电式是采用交流-直流转换电路，先将交流变为直流，再经高稳定的稳压电路稳定后，供给心电图机工作。 （四）按一次可记录的信号导数来分 按一次可记录的信号导数来分，心电图分为单导及多导式（如三导、六导、十二导）。单导心电图机的心电信号放大通道只有一路，各导联的心电波形要逐个描记。即它不能反映同一时刻各导心电的变化。多导心电图机的放大通道有多路，如六导心电图机就有六路放大器，可反映某一时刻六个导联的心电信号同时变化情况。 本节以目前广泛应用的单导模拟机为主，但对多导及数字型心电图机也作了介绍。 二、工作原理 （一）心电图
摘要 心电信号处理是国内外近年来迅速发展的一个研究热点，是现代生命科学研究的重要组成部分，其目的是为了从获得的信号中提取有用信息。心电图（ECG）反应人体心脏工作状况，ECG各个波形的不同形式往往体现了某些病变。在ECG的各个波中，R 波最为明显，一般以它为基准来定位其它波的位置，所以R波检测室ECG信号分析诊断的前提和基础，只有标定R波后，才有可能计算心率。ECG在经采集、数模转换过程中，会不可避免的引入各种噪声，包括工频干扰：主要是电磁场作用于心电图和人体之间的环路电路所致，一般是50/60Hz;肌电干扰：这主要是病人身体自身因素所致如肌肉紧张等，表现为不规则的快速变化波形；基线漂移：这主要是人呼吸运动或电极——皮肤界面阻抗所致，属于低频干扰。在去噪过程中，由于心电信号具有非平稳特性且污染噪声分布范围大，限制了传统线性滤波器的使用，所以在过去的几年中小波分析被广泛地应用于心电信号的去噪中。它在时域和频域同时具有良好的局部化性质，尤其适用于非平稳信号分析，并且适用于生物医学领域。首先对心电信号进行滤波，滤除心电中的主要噪声（基漂、工频电、肌电等），对R波进行加强；然后再用db8小波，对ECG进行小波变换，取一定阈值，检出所需信息。 关键字：ECG 小波分析 R波检测
目录 摘要 (3) 第一章课程设计题目介绍 (5) 1.1 研究背景与意义 (5) 1.2 心电信号特征 (5) 第二章处理流程 (7) 2.1 载入信号 (7) 2.2 小波分析 (8) 2.3 R波检测 (13) 2.4 心率计算 (14) 第三章 GUI界面的介绍 (14) 第四章待解决的问题 (18) 心得体会 (19) 参考文献 附录 评审意见表