检测心电信号的QRS波群

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默罕默德 2014年6月8日

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//www.tianjin-qmedu.com/matlabcentral/answers/133159-detecting-qrs-complex-in-ecg-signal

评论道: 明星黾 2014年6月26日

答:接受明星黾

嗨,伙计们,

我有一些患者心电图垫USUSRP-AF的文件我。我被告知被采样的信号在512赫兹。我在做一个项目原型起搏器。因此我需要过滤这些心电信号的QRS波群运用必要的适当的过滤器。这个MATLAB环境我很新。我需要使用过滤器(hihgpass低通,带通)?请建议和欣赏如果有人可能包括命令来完成这项任务。

我试过几个例子从谷歌在搜索结果中。然而,没有一个完整的解决方案或明确的指令或指导怎么做。因此,我决定在这里,这样一个专家在这个领域会回复。

谢谢你的宝贵的时间。

欢呼,鲁米

接受的答案

明星黾 2014年6月8日

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//www.tianjin-qmedu.com/matlabcentral/answers/133159-detecting-qrs-complex-in-ecg-signal answer_139904

编辑:明星黾 2014年6月8日

EKG_Explore.m

当你说“心电图”你的意思是完整的表面 12 领导, Lead-II 节奏,或心脏内的录音(用一个电生理导管)?心房颤动(房颤)和大多数其他节奏干扰很少是孤立的病理。心室的 (QRS) 节奏是由定义irregularly-irregular,相当不均匀的基线。

我当然建议带通滤波器,但我从来没有分析AF心电图从信号处理的角度看,所以我不确定什么是最好的通频带。低端必须足够高,以排除基线漂移,和高端足够低过滤心房信号当然排除 50 - 60赫兹电源频率。心室的节奏左右不等 50 bpm(0.8赫兹) 来 300 bpm(5赫兹) 。我建议一个 0.20赫兹低频通频带限制但你的采样频率只会允许您最多 250赫兹在高端。

至少你需要做的fft算法铅二世每个心电图记录看到的光谱的共同点。(发布你的随机选择的两个或两个以上的心电图mat文件,最好是完整的 12 导致心电图仪等在这里将帮助)。

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明星黾 2014年6月13日

是的。

我编写的程序中,过滤是简单,但当我出了 12 导致心电图发现所有的心窝的领导( V_1 - - - - - - V_6 )是相同的。这不是生理上的,所以谁编译这些没有心电学的知识或心电描记法或者他们会抓住了错误。我相信重复心窝的铅轮廓 V_1 (他们看就像 V_1 ),但我不确定。这个是其中的一个的问题经静脉起搏器电极本质上“看到” V_3 。

我生成了心电向量图心电图仪等更容易阅读。问题是“阈值”R-waves为了识别QRS复合物。

我附加过滤 12 在标准配置导致心电图仪等。他们很难读的识别其他异常,特别是心室传导缺陷。(这些都是非常生病的心。)

其他的都是工作。我需要满意的鲁棒性检测QRS标准,困难的,因为大多数的这些记录显示电气件令,然后我会清理我的代码,把它放在一个函数声明,并发布它。我把函数的参数列表和输出定义可以定义它们回到你想要的。我也要完成comment-documenting这样它的功能和逻辑是透明的。

我一直在做这一周的大部分,并打算把它作为附件明天。这是一个相当冒险的!

与普通心电图这是小菜一碟。但正常心电图不需要治疗。

明星黾 2014年6月14日

- - - - - - - - - - - - - - - - - - -完成!- - - - - - - - - - - - - - - - - - -

我附上文件的函数 “EKG_Explore.m” 我原来的答案。我满意,我可以让它所做的一切,考虑到心脏的心电图文件有重大的心室传导缺陷和其他异常。心房纤颤的存在“噪音”阻止我描述传导缺陷和心脏疾病在任何细节。

函数本身首先滤除基线漂移和电源干扰带通滤波器,然后检测非线性波发作,并生成一个矢量指数的非线性波发作。它情节和prints-to-PDF完整 12 铅标量心电图轮廓在传统格式。(MATLAB不把它们在常规心电图秩序,所以正确索引是一个有趣的练习。)因为心电图阅读是一门艺术,我还策划他们额(冠)和三维空间心电向量图,使它们更容易解释。我细分到抛锚了公关间隔, QRS 复杂的, 圣段的颜色。

我离开了参数列表和输出定义你可以填。我不确定你想要什么作为参数或返回作为输出。(现在,它不接受参数并返回输出。)如果你想压制任何情节,你可以用一个循环周围 “如果” 块。

我尽我所能' comment-document '它使其逻辑和操作尽可能透明。

虽然花了更多的时间比我想象程序,因为我想让它运行,实际上我做的很开心!

默罕默德 2014年6月15日

编辑:默罕默德 2014年6月15日

你好,

肯定,我将接受你已经提交答案。毫无疑问。但是,我需要一些东西来澄清之前关闭它。

正如我所提到的第一次我发了这个问题,这里的主要需求是产生一个输出(心跳信号)从matlab可以读到我的微控制器。纠正我如果我错了,心跳信号将从“QRS”“R”部分对吧?然后想法的想法是发现任何失踪击败序列假设4秒延迟,然后我FPGA(硬件)将决定是否产生冲击。因此,为了实现这一目标我应该产生心跳信号序列从matlab作为输出。不知道我的感觉。

如果你明白我刚刚说,你知道我在找什么,可以改变你的函数产生该输出。在简单的单词我的硬件将再次读取matlab的心跳信号序列输出不断时,将产生冲击失踪跳动检测,持续至少4秒。

由于鲁米

明星黾 2014年6月15日

正确的。这将是非线性波从领先二世 (或领导 V_3 在一个完整的心电图,但不在这里因为如前所述,心窝的 “V” 领导是错误在这些记录)。心电图是不同的在不同的领导,所以有必要指定引导你监控。

完整的 30. 秒的心跳是序列 EKGf 数组中。这是bandpass-filtered心电图信号 12 线索。

的 “RwvIdxAll” 数组的索引所有R-waves算法检测。(由于心房纤维性颤动,我使用一个窗口 0.25秒可以肯定的是我只R-waves检测。)图4表明它检测到所有的R-waves,而不是其它。

如果你想要的 “RwvIdxAll” 数组在几秒钟内除了索引值,乘以采样间隔 Ts = 1 / Fs , Fs = 512赫兹。我可以用函数并返回它作为输出函数的如果你想要的。

这些心电图仪等都有一定程度的心动过速,没有 rr 只要间隔 4 秒。我可以将语句添加到函数的瞬时速度和输出 rr 如果你想要的时间间隔。(这些向量将小于非线性波矢量的长度,通过定义。)

默罕默德 2014年6月15日

编辑:默罕默德 2014年6月15日

那么你的意思是说我不能使用这些心电图数据文件为我的项目,因为错误的数据导致了?我怎么指定领导我想监控?如果你认为我仍然可以使用这些文件,哪一个的四个病人数据更合适?

好,这个想法是为了删除(删除)一些数据,假设4秒的数据来模拟失踪击败然后演示硬件检测和及时采取行动(产生的冲击)。

我知道你在这个领域的专家,你有能力产生任何输出我希望:)

所有我需要的是一个“R”的输出序列。例如“1”位当R检测和连续“0”位其他时间。这可以读我的硬件和我可以计算的间隔,在我的微控制器,从而使瞬时决定当事情出错。

请告诉我,如果你认为我应该遵循一种不同的方法。

欢呼,鲁米

明星黾 2014年6月15日

这些当然是适当的文件如果你处理生病的心!您可以使用第一个六个领导(线索 I-aV_F ),但是心窝的( “V” 在这些轮廓)导致不可靠的。

在 EKGf 矩阵,第二个维度是铅(领先二世对病人 k 是 EKGf (: 2 k) ,引导 aV_F 是 EKGf (: 6 k) )。

的指标 (0,1) 向量表示的存在 R 波很容易创建。我将把它添加到输出列表。

所有困难的工作我已经完成,和所有你想要的我可以很容易地创建的数据我已经计算。

你想要什么特别的事作为输入参数?

- - - - - - - - - - -

(至于专业,我是一个医生(医学博士)学位证书持有者的美国内科医学,和我有一个生物医学工程硕士)。

默罕默德 2014年6月16日

编辑:默罕默德 2014年6月16日

好吧,我想现在这一切对我来说更有意义。所以从你拥有的知识和我分享我所理解的是,到目前为止,R波可以检测到或从pre-cordial读取从Lead-II或。但是,由于错误前面提到的“V”让你在这种情况下不可能pre-cordial读数。所以,你使用了Lead-II (I-aV_F)检测R波。我的理解正确吗?

所以如何设置患者id和信号/波(“信”)作为输入参数?你认为他们是合适和有效输入参数在这种情况下吗?

举个例子,当(2,Q)作为输入参数传递,这意味着处理病人2的数据并返回Q波作为输出。以这种方式有可能指定字母P, Q, R, S, T作为输出信号?

对不起,如果我看起来太挑剔)。如果这是太多的工作和/或你认为没有意义,离开“R”作为固定的输出信号。

最后,是的,如果你可以输出向量(0,1)来表示信号的存在/没有/波将会很棒。

P。史:毫无疑问,你与我共享到目前为止的所有知识将帮助我很多在我的项目。

我很高兴你分开这个社区的帮助学习者喜欢我们。坚持下去。

希望你的下一个回答之后,我将会接受你的答案完成。你是一个传奇!

欢呼,鲁米

明星黾 2014年6月16日

是的。我使用过二世因为它是非线性波的标准铅检测。(与正常QRS轴正面图。)我宁愿铅 V_3 但在这些记录是不可靠的。

唯一的输入参数是“病人数量”。我添加了一些逻辑来确保它是有效的 (1 - 4) 在这里。二进制 (0,1) 向量是现在唯一的输出。如果你想要你可以很容易地添加别人。最相关的可能 “电视” 。它是向量的时间(秒)在每个记录所有事件。

我已经删除了以前版本,新版本完成它

称它为:

Rwave01 = EKG_Explore (PtNr);

的 “Rwave01” (或无论你想叫它在您的应用程序)是向量的非线性波出现在一个非线性波的存在 ' 1 ' 这是 ' 0 ' 其他地方。

信号/波是不可能的。你很坚持非线性波(心室动作电位)在这些和其他大多数轮廓。特别是纵波是绝对不存在在所有这些记录因为所有的患者心房颤动(房颤)。Q-waves总是不足 1 毫伏除非有病理Q-waves象征的透壁的心肌梗死导致梗塞对面。同时,他们将很难辨别出在房颤的存在。横波也很难发现在大多数领导;intrinsicoid偏转的结束,尽管在一些轮廓可以看出作为一个组成部分秩的模式和指示性右束支阻滞,右心室肥大,和其他一些条件,单独或结合在一起。(考虑到二尖瓣狭窄导致房颤和右心室肥大,这将是重要的排除这些病人)。这里也基本上不可能确定让因为房颤。然而在应用程序中非常重要的检测让(或推断出其近似位置) 为了避免刺激上升下降斜率的让(心室脆弱的时期), 因为刺激这里通常会导致室性心动过速的发生,除非治疗很快就会进步 torsade-de-pointes 并且经常心室纤维性颤动。这是为起搏器适得其反!

我非常感谢你的热情的支持我的工作!万博1manbetx这对我来说是一个有趣的项目。

明星黾 2014年6月17日

BPM是定义每分钟的QRS复合物 (特别是非线性波、铅二世最有代表性),因为QRS波群代表心室两极化,产生动脉脉搏波。(可以在极端情况下正常心脏电活动,但没有相应的动脉脉搏。这就是所谓的“电机械分离”和几乎总是一个不可逆的,痛苦的事件。)因此,在大多数情况下,QRS复合物每分钟每分钟对应于动脉脉搏波。

有些数据我生成胜/分钟/第二次,beat-to-beat基础上计算。(第一个元素的数组 “南” 向量的长度一样的其他人出来。)你可以添加到输出参数如果你想他们。他们显然是在文档中定义的。

你检测QRS波群的一部分取决于你正在考虑。通常情况下,这通常是领先二世非线性波,因为铅二世与正常QRS轴关系最为密切。

心电图是心脏电生理学的周期预计在各种心电图线索。认为它是一个矢量与原点SA节点,不同大小和方向的旋转通过心脏。VKG捕获整个循环,并说明了QRS波群的变化对引导你使用:

在这些患者中,看起来有点奇怪,因为心房纤颤的存在。正常VKGs有三种不同的循环:心房两极化(P-R)、心室两极化(QRS)和心室repolarisation (s - t)。心房纤颤的存在了p波和T波掩盖了。

默罕默德 2014年6月21日

你好,

你能澄清以下当你得到一个机会吗?

1。为什么你在脚本中使用一个函数像tf2sos sos和g代表是什么?我不认为我理解文本的帮助很好

2。你为什么决定使用5赫兹和45赫兹一样低和高带的带通滤波器?

3所示。在格式部分下面的语句是什么意思?88行:TLimV =修复(Fs * 0.2):修复(Fs * 2.7);91行:idx12 = min ((3 * (k1-1) + 1),国防部((3 * (k1-1) + 1), 12)) + (k1 > 4) + (k1 > 8);

4所示。你能解释一下我下面的逻辑吗

                                  %检测“可接受的”领导II QRS复合物和创建时间窗口排除任何剩余的噪音
                                 
                                  找RwvIdx0 = ((abs (EKGf(:, 2)) > =意味着(abs (EKGf(:, 2))) + 1 *性病(abs (EKGf (:, 2)))));

5。依据你选择0.25 * Fs检测QRS波群吗?

RwvIdxAll = RwvIdx0 (find (diff ([0;RwvIdx0]) > 0.25 * Fs));

欢呼,鲁米

明星黾 2014年6月21日

我会尽力的!

传递函数可以用于过滤器时稳定性问题,特别是在更高的订单或狭窄的通频带。Second-order-section表示(sos)一般不会。
生物医学信号处理是在某种意义上经验或启发式。较低的频率5赫兹限制消除基线漂移,更高的频率45赫兹得到所有心电图中的重要细节,同时消除电源频率的可能性(50 - 60 Hz)干扰。
与策划一些心电图的QRS复合物12铅标量表示。它选择一个2。5第二部分心电图的阴谋。我,主要是为了方便,因为大多数的时间窗口12导致心电图轮廓。只有在使用图(3)。
为了检测第一挠度相当异常心电图的QRS波群,我使用了一个标准的阈值平均偏差为准绳。我用绝对值QRS波群的确定我发现初始挠度,因为领导之间的取向不同和不同的心脏疾病。
的0.25 * Fs值(实际上0.25sec)是一个时间窗口(样本)可以肯定的是噪音,间隔不检测QRS爆发事件。注意,这是明显低于s - t间隔(通常不到0.4sec),两次被认为是一个病态的QRS波群(大于0.12秒)。这样的时间窗口是一个常见的做法在生物医学信号处理。

这回答你的问题吗?

明星黾 2014年6月22日

编程的fpga并不是在我的专业领域是什么。我不能帮你做硬件编程或沟通。我界面上的一个USB指尖脉氧仪只使用MATLAB函数核心几年前,但这是我的硬件接口经验的极限。

非线性波的检测应该反映实际发生的时间。你决定要等多久之前生成一个起搏器刺激是一个重要的设计考虑。你当然需要考虑底层的心率,这样你知道当一个或多个连续拍“错过”。正常的静息心率可以尽可能低 50 次/分钟状态良好的个人。

的 0.25 第二个标准是我的QRS检测算法检测窗口。我不会使用你的起搏器的设计,因为你不想速度如此迅猛的速度(相当于 240年次/分钟)。如果你感觉速度高,起搏器不应该做任何事情。

如果你能找到一份Braunwald,它可能对心脏起搏器有一章。可以帮助你在你的设计。

玩得开心!

明星黾 2014年6月26日

这是我的荣幸,一如既往。

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