穿戴式心电信号质量的三分类评估方法

发布时间：2025-05-28 03:57

　　 研究一种穿戴式心电信号质量的三分类评估方法。心电信号质量三分类源于临床诊断需求,具体分为如下3类:一是临床有用,信号质量好;二是临床有用,信号质量差;三是临床无用。该方法首先提取心电信号时域、频域、非线性域中共计12个特征,然后构建特征矩阵,通过融合径向基核函数的支持向量机(SVM)分类器,实现穿戴式心电信号质量的三分类。实际结果表明,所提出的方法在375例经临床专家标注的独立测试集上信号质量三分类F测度结果分别为0.909、0.827和0.973,整体分类准确度为92.3%,相比于基于CNN的模型和传统SVM模型,准确度分别升高2.2%和6.4%。研究证明,新的信号质量三分类模型在穿戴式动态心电信号质量分类中有一定的应用价值。

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

图1 三导联穿戴式心电采集设备

在临床专家建议下，将数据按照信号质量不同分为A/B/C三类(见表1)。A类为临床有用且信号质量好的数据，这类数据既可以做心电节律分析又可以做形态分析，判断标准主要是信号基线较稳定，各心电子波形相对清晰，在不影响QRS波以及T波判断的情况下，允许存在少量基线漂移和少量噪声干扰，典型....

图2 典型的A类信号(上为信号质量好，基本无干扰的心电图;下为质量好，局部存在小噪声的心电图)

图1三导联穿戴式心电采集设备图3典型的B类信号(上图为信号尾部存在1～2s大幅度干扰的心电图，中图为显基线漂移的心电图，下图为噪声影响到P波、T波判断的心电图)

图3 典型的B类信号(上图为信号尾部存在1～2 s大幅度干扰的心电图，中图为显基线漂移的心电图，下图为噪声影响到P波、T波判断的心电图)

图2典型的A类信号(上为信号质量好，基本无干扰的心电图;下为质量好，局部存在小噪声的心电图)C类为临床无用信号，几乎为纯噪声，判断标准主要是信号多处出现直线、阶跃信号、饱和现象，或者噪声干扰严重，无法识别连续的QRS波，或者在信号中间部分出现信号饱和现象，典型的波形如图4如示。

图4 典型的C类信号(上图为多处出现饱和现象的心电图，中图为几乎纯噪声的心电图，下图为饱和与噪声干扰严重的心电图)

信号质量评估整体方案如图5所示。首先提取信号的时域、频域、非线性域特征，然后对特征进行标准化处理，建立特征矩阵，最后通过SVM分类器实现信号质量三分类。图5本研究中信号质量评估整体方案

本文编号：4048041