基于心电信号的心率变异性研究开题报告

1. 研究目的与意义

心电信号（electrocardiogram，ecg）是人类最早研究并应用于临床医学的生物电信号之一，它反映了心脏在兴奋产生、传导和恢复过程中的电变化，是心脏电活动的一种客观表示，在不同层面上反映了心脏的工作状态。

心率变异性(heart rate variability，hrv)是指连续窦性心跳间瞬时心率的微小涨落，或逐拍rr间期的微小涨落。

hrv信号蕴含了有关心血管系统神经及体液调节的大量信息，对这些信息的提取和分析可以定量评估心脏交感神经和副交感神经的紧张性、均衡性及对心血管活动的影响，具有重要的生理学研究及临床应用意义。

2. 课题关键问题和重难点

心电信号分析涉及的理论和技术众多，是一个多学科融合的庞大课题。

基于心电信号的心率变异性研究，心电信号的特征参数检测以及波形识别是其信号自动分析和诊断系统设计的基础。

而心电信号自动分析的前提和基础是心电信号中r波的准确识别，只有r波准确识别后才能保证正确计算心率，分析心率变异性。

3. 国内外研究现状（文献综述）

随着对 hrv 研究的不断深入，心率变异蕴含的生理病理信息将进一步被揭示，使得 hrv有更多的应用空间和应用价值。

目前，心率变异性分析方法主要有时域分析法、频域分析法、时频分析法以及非线性分析法。

1)时域分析法：时域分析是测量心率变异信号最简单的方法，它是一种统计学分析方法，通过统计学离散趋势分析法分析 rr 间期变化。

4. 研究方案

1.采用不同的算法实现心电信号中r波的提取。

例如两种典型的 r 波检测方法差分阈值法 r 波检测和小波变换法 r 波检测：差分阈值法中ecg信号的r波何其二阶差分的极小值存在固定的位移关系，对ecg信号及其一阶差分和二阶差分进行适当处理，由满足条件的二阶差分局部极小值即可对ecg信号的r波进行精确定位。

模板匹配法即用一个标准心电信号建立一个模板，然后将其与待测信号对其比较。

5. 工作计划

第一周：查找文献资料，对心电信号和心率变异信号的检测，以及几种实现心电信号中R波的提取有个大体的了解；第二周：对课题中涉及的知识作深入掌握，掌握R 波检测和心率变异性基本原理并加以分析；第三周：制定研究计划，写开题报告；第四周：学习matlab语言以及编程方法；第五周：练习编程；第六周：实现差分阈值法 R 波检测；第七周：实现另一种方法的 R 波检测；第八周：了解不同的心率变异性参数的分析方法；第九周：分析心率变异性的时域，频域参数；第十周：计算不少于6种HRV参数；第十一周：结论整理和完善，结果分析；第十二周：写论文以及准备答辩；第十三周：写论文以及准备答辩；第十四周：验收结果，进行毕业设计答辩；