HRV分析在心衰诊断和新生儿疼痛检测中的应用

1 绪论

1.1研究背景与意义1

1.2心电与心率变异性的生理基础2

1.3基于小波变换的心电信号R波检测4

1.4心率变异性分析方法5

1.4.1时域分析法5

1.4.2频域分析法7

1.4.3非线性分析法8

1.5心率变异性分析的应用12

1.5.1心率变异性与心衰12

1.5.2心率变异性与疼痛14

1.6研究内容15

2心电信号的采样率转换与R波检测172.1引子17

2.2采样率转换原理18

2.2.1抽取18

2.2.2内插20

2.2.3有理数倍采样率转换20

2.3采样率转换的实现21

2.4小波变换的基本理论23

2.4.1傅里叶变换和窗口傅里叶变换24

2.4.2连续小波变换24

2.4.3离散小波变换25

2.4.4小波变换的时频分析特性26

2.5小波变换在R波检测中的应用26

2.5.1常用的小波变换与检测策略26

2.5.2常用的连续小波及其性质282.6R波的检测30

2.6.1小波函数及特征尺度的选择30

2.6.2R波的检测策略31

2.6.3实验结果与改进33

2.6.4结果分析35

2.7小结37

3RR间期序列的去趋势研究383.1引子38

3.2方法39

3.2.1RRI间期序列模型39

3.2.2SPA方法用于去趋势42

3.2.3EMD方法用于去趋势42

3.2.4验证47

3.3结果47

3.4讨论50

3.5小结51

4心率变异性分析在心衰诊断中的应用研究524.1引子52

4.2实验数据与分析方法52

4.2.1实验数据52

4.2.2HRV分析方法与指标53

4.2.3统计方法54

4.2.4分类方法及性能评价54

4.2.5特征选择56

4.3结果57

4.3.1健康人与心衰病人的典型情况57

4.3.2健康组与心衰组心率变异性的线性分析结果58

4.3.3健康组与心衰组心率变异性的非线性分析结果62

4.3.4基于线性指标的心衰诊断模型64

4.3.5基于非线性指标的心衰诊断模型65

4.3.6基于线性与非线性指标的心衰诊断模型67

4.4讨论68

4.5小结69

5心率变异性分析在新生儿疼痛检测中的应用研究705.1引子70

5.2对象与方法71

5.2.1对象71

5.2.2实验仪器71

5.2.3心电信号采集与保存72

5.2.4R波的检测及HRV时间序列的获取73

5.2.5心率变异性分析方法与指标73

5.2.6实验数据与统计方法73

5.2.7分类方法及性能评价74

5.2.8特征选择74

5.3结果74

5.3.1针刺前后心率变异性特征的典型情况74

5.3.2疼痛前组与疼痛组心率变异性的线性分析结果76

5.3.3疼痛前组与疼痛组心率变异性的非线性分析结果77

5.3.4基于线性指标的新生儿疼痛检测模型80

5.3.5基于非线性指标的新生儿疼痛检测模型81

5.3.6基于线性与非线性指标的新生儿疼痛检测模型82

5.4讨论84

5.5小结86

6总结与展望876.1本书的研究内容87

6.2本书的主要创新点88

6.3后继工作展望88

附录缩略词简表89

参考文献91