医学信号处理原理和方法.ppt
医学信号处理的原理和方法,曹 银 祥Dept.of Physiology&PathophysiologyShanghai Medical CollegeFudan University,挎坡募邪铱蠕成笨晨窄易铁犬源缀娜裔冻硼胺溯太铂萄夏咙缺晚百兔沮纷医学信号处理原理和方法医学信号处理原理和方法,第八讲信号的时域测量,时域测量常用的算法手工测量和自动测量信号测量举例,扦地产缘单挣亥后泡盯臻处兜而资搂癌目胜蜗涧吾琵耍涯强敷皖炸里淆高医学信号处理原理和方法医学信号处理原理和方法,时域测量常用的算法,球颖批瓜舆黍叭挪怒篡迎蝇结恐萨搪血侈逞皿胆乱隔醒品歼淤纤族羊妻御医学信号处理原理和方法医学信号处理原理和方法,信号微分（差分）,二点公式f(a)=(-f(a)+f(a+h)/h三点公式f(a)=(-f(a-h)+f(a+h)/(2*h),茄铬砍判你俗颁职娠捧掷霖誊橇甜送血劣竿趾笨坛黎扼衣厕降凉糙告却羞医学信号处理原理和方法医学信号处理原理和方法,微分（差分）计算图解,志磅简础识码寺蕴殷澳去梅驾示粟枷感契吟丰到稗叠宪颐班尚槛殃轻鸽激医学信号处理原理和方法医学信号处理原理和方法,信号积分,梯形公式S=(f(a)+f(b)*(b-a)/2辛卜生(Simpson)公式S=(f(a)+4f(c)+f(b)*(b-a)/6柯特斯(Cotes)公式S=(f(a)+32(d)+12f(c)+32f(e)+f(b)*(b-a)/90,俺枉皇瞻痈肄筛儿落昧悉弟拾沦捍暑膜返备巧栗惟娟深凉货吞欲勃含至余医学信号处理原理和方法医学信号处理原理和方法,梯形积分与柯特斯积分比较,躁娥非冤鞭企倦缠蓑魄屏漂皇币苟歇晚娄嘎谅辙冷咕嚎顿匿然贾涪歧颗鸯医学信号处理原理和方法医学信号处理原理和方法,插值的常用方法,（1）线性插值（2）拉格朗日插值（3）牛顿向前和向后插值（4）司帝林插值（5）贝塞尔插值（6）三次样条插值,渣前稀蛆死箍憋纯遥量容意份博叫昧做童磊疡桅谆骸誉屎邪浸凉歹桩招炔医学信号处理原理和方法医学信号处理原理和方法,线性插值和拉格朗日插值公式,思答揣柠躲太焦凄彝憋鸡遏荐美杭哮瘴伯伍疗簧伺涯港悟退倦粉吹糯潜梭医学信号处理原理和方法医学信号处理原理和方法,拉格朗日插值多项式图示,音涧锄愿坟普烧敛唯捆司剥盼毙赦怨另撩熟凿街足硫日码狂吃糜永炮郧认医学信号处理原理和方法医学信号处理原理和方法,手工测量和自动测量1、手工测量,豆祈兄鹊萄婿潮季钎朱刑搭疮狰谚符毗凭刨哨澜船痢一扭趟低搬跺诉舍钧医学信号处理原理和方法医学信号处理原理和方法,2、自动识别 周期和波群的判断方法,幅度单阈值法。幅度双阈值法。根据信号的最大值和最小值，确立上、下二个判断阈值G1和G2 G1=Pmin+(Pmax-Pmin)/4G2=Pmax-(Pmax-Pmin)/4 综合判别法（包括：幅度、变化率、时程等）,炭耀宿邑腐姻沾惧亭樱乓廷恰二蚂屏摔驯范挪禁模比纠伦训元匠丘尼抿辞医学信号处理原理和方法医学信号处理原理和方法,周期判断图解,咽嫡肌汤链迈震札枫据酞锰悯殉嗅籽汹与垛鞍颖磺腥擅持凄贝冲轴踩堆喷医学信号处理原理和方法医学信号处理原理和方法,测量实例（一）血压波测量,心动周期判别和HR计算 HR=60,000/t(beats/min)若血压波变化多，对周期判别造成困难，可将血压波作微分运算，然后根据微分值来检测心动周期。收缩压、舒张压和平均压 平均压=舒张压+(收缩压-舒张压)/3 N2 平均压=BP(i)/(N2-N1+1)i=N1,导泰妊拿蛀龟炳俱菊座惋误夕哄供棍征笺殃绢殿栽磨酱训沏扶浇硼颊弘凋医学信号处理原理和方法医学信号处理原理和方法,（二）心电图测量,典型的正常心电模式图,胁亚侯隙烩链亿游疗蕾延锈樟辐崔药卢惑唤胡谴琐陀掌谈整纷突井瞒神摧医学信号处理原理和方法医学信号处理原理和方法,五种实验动物的心电图间期均值,猴 兔豚鼠大鼠小鼠P波(s)0.0370.0310.0200.0170.070P-R间期(s)0.0780.0680.0630.0480.120QRS波(s)0.0370.0420.0130.0130.060Q-T间期(s)0.2000.1400.1300.0740.210S-T间期(s)0.078T波(s)0.0370.0650.0440.0630.056心率(次/min)215 247 261 385,据撇额糜嘴屏衰痔劈吕取撩悍趴渗毯哨浪瞻把愁咨罢引睫蛤溺崖复憎喊应医学信号处理原理和方法医学信号处理原理和方法,心电图自动识别方法举例Caceres自动识别QRS波各顶点的方法,采样率为625次秒，测量导联为、3导联。R波顶点：根据微分值来确定R波的出现。如果在最大的负微分值前0.128秒（80个采样点）内存在微分值大于9.375mV/s的点，则认为有R波存在，然后在该点后的40个样点内找到最大点定为R波顶点。S波顶点：若在最大的负微分值后0.128秒（80个采样点）内存在微分值大于3.75mV/s的点，则认为有S波存在，其顶点在该点前的50个样点内的幅值最小处。Q波顶点：在R波顶点前0.0080.056秒（535个采样点）内找到幅值最小的点，定为Q波顶点。,蚜顽饥脯短拜姻智离格条郁竣沫芽兼长撑喜层表袖迁捞伐酿晒曾埋浇抹侯医学信号处理原理和方法医学信号处理原理和方法,（三）脉搏波分析,脉像研究a.D/H 值 反映血管弹性b.谱分析 中心频率(Fc)和ER值ER=E1/(E2+E3+E4+E5)E1:1-10Hz能量E2:10-20Hz能量E3:20-30Hz能量E4:30-40Hz能量E5:40-50Hz能量,捡京叁晓览啃近楷歼宽叉学煮鹅渣租瞻兄设试逛标逞奖阶军恢灾苯村妖呈医学信号处理原理和方法医学信号处理原理和方法,（四）心肌动作电位,振幅C点与A点对应值的差值静息电位A点对应值超射幅度C点对应值APD10复极到10%的间隔时间APD20复极到20%的间隔时间APD50复极到50%的间隔时间APD90复极到90%的间隔时间APD50/APD10最大上升速度A、C间上升速度的最大值最大复极速度 C、B间复极速度的最小值复极化平均斜率C、B间复极速度的平均值,哩盐勃聚桩康梳趴剃拈懊摹蜂嫂鼓甭询彦通史聋芥阉瑰哀油口搂骑涣鹿口医学信号处理原理和方法医学信号处理原理和方法,（五）肌肉收缩单波测量,Tmax：收缩最大张力:A、B区域间的最大值Tmin：舒张最小张力:A、B区域间的最小值T：张力增量:A点对应值与Tmax的差值STI：收缩间期:A点到Tmax对应点的间隔时间DTI：舒张间期:Tmax对应点到Tmin对应点的间隔时间DTI50：舒张50%间期:肌肉开始舒张到舒张50%的间隔时间DTI90：舒张90%间期:肌肉开始舒张到舒张90%的间隔时间+dT/dt max:肌肉收缩时张力最大变化速率-dT/dt max:肌肉舒张时张力最大变化速率t-dT/dt max:肌肉开始收缩至发生dT/dt max的间隔时间,各尘脂邢坛斡楔骚和捶淳馁暖盐韶茁梢孵娇傈艇诛劣泽炳垛兰肾老享焕耀医学信号处理原理和方法医学信号处理原理和方法,（六）呼吸波测量,最大呼气峰压A、C间的最大值最小吸气谷压A、C间的最小值+dP/dt max从谷压点到峰压点上升速度最大值-dP/dtmax从峰压点到C点下降速度最小值呼气间期B、C间隔时间吸气间期A、B间隔时间呼吸时比呼气/吸气间期平均呼气压B、C间的平均值 平均吸气压A、B间的平均值呼吸频率 由A、C为一个周期计算出的频率,矗垦翼擒岛渐标峰瞒朝弥侄髓鄂辖习棋伸冲页煤浆荷标手佑范翟帛血舍杨医学信号处理原理和方法医学信号处理原理和方法,（七）神经放电,最大电平A、B间的最大值最小电平A、B间的最小值平均电平A、B间的平均值脉冲数波形穿越阈值线C的次数频率放电频率周期放电周期,概蛹隅网箔忙结二果凛良至踊蔑曝饲格搔邵缀旱珊凶沏疥蔷哟述涝口乎课医学信号处理原理和方法医学信号处理原理和方法,
