第一章绪论
心电图(Electrocardiogram, ECG)由于其无创、廉价、便捷的特点,以及在心脏疾病诊断分析方面的临床应用价值,成为应用最为广泛的一种诊断技术和健康状指标
随着心电监测技术的发展和临床应用的迫切需要,越来越多的心电图机配备了心电图自动诊断功能。这项功能可以自动识别出异常心拍并对其进行心拍类型的分类。不同心电图机的自动诊断系统采用不同的技术方案,导致其心拍分类存在准确程度的差异,而这种差异将直接影响其临床应用的效果。因此,在上市前,医疗器械相关的质量检测部门必须对心电图机的自动诊断功能进行性能评估.
国内外对心电图机自动诊断功能的性能测试和评估,都是以逐拍标注心电图数据库作为标准测试样本。这种应用标准数据库进行性能测评的方式,多年以来一直被广泛地使用,提供了对设备进行统一评价的客观标准,同时也有助于引导各个生产厂商关注其心电图机的临床实际分析性能。
目前,我国大量使用的各种心电图机都是采用基于西方人种的逐拍标注数据库进行性能检测。但是,现代医学研究己经证明,心电图的许多特征和测量参数是与年龄、性别和种族相关的。为此,国际电工委员会IEC ( InternationalElectrotechnical Commission)作为国际性电工标准化机构,在其针对心电设备性能检测的标准IEC60601-2-47中明确规定:用于验证节律自动诊断算法的心电图数据,应在该心电图机预期使用的特定人群中采集。本工作所要构建的中国人逐拍标注心电图数据库,正是要满足这样的现实需求,为预备在我国上市的心电图机提供基于中国人种的逐拍标注心电图数据库。
本章将简略回顾逐拍标注心电图数据库的国内外研究现状,并对本研究所涉及的心电图、心电图机和心拍标注相关概念加以说明,最后还将介绍本论文的主要内容。
1.1国内外研究现状
随着计算机和信息技术的飞速发展和广泛应用,心电信息的测量、采集、储存、数字处理、检索、网络传输等技术问题和标准化问题已基本解决。开发心电图数据库己成为近年来国际上进行心电学研究的重要方向之一。
根据心电图数据的不同特点,心电图数据库可分为不同的种类。比如,心律失常数据库; QT间期数据库;长时间ECG数据库; ST段和T波变异数据库:心电图噪声数据库;心力衰竭心电图数据库U61;房颤心电图数据库;心电图室速数据库;心肌梗塞心电图数据库;呼吸暂停心电图数据库;以及从其它生理信号的数据中摘录的ECG信号
其中,在心电图自动检测系统的研究和工业应用领域,心律失常数据库的应用最为广泛,其特点就是由医学专家对心电图记录中的每个心拍进行人工的逐拍标注。本研究所构建的中国人逐拍标注心电图数据库就是一个心律失常数据库,可以作为标准测试数据库,用于评估心电图机的心律失常自动诊断系统。
现有的逐拍标注心电图数据库,主要是有美国麻省理工学院的M1T=BIH心律失常数据库(后文部分均简称为MIT BIH数据库)和美国心脏协会的AHA心电图数据库。
第三章 结果......... 31-36
3.1 数据库构建 .........31-35
3.1.1 数据库基本信息 .........31
3.1.2 心拍类型覆盖 .........31-34
3.1.3 数据库的评估 .........34
3.1.4 数据库的Web......... 34-35
3.2 标注工具......... 35-36
第四章 讨论......... 36-41
4.1 中国人逐拍标注心......... 36-37
4.2 数据库的评估 .........37
4.3 标注结果的处理......... 37-38
4.4 标注标签......... 38-40
4.4.1 标签“F”、“X”和“O” .........38-39
4.4.2 信号质量标签......... 39
4.4.3 标签位置......... 39-40
4.5 计算机辅助的半自动......... 40-41
第五章 总结......... 41-42
总结
本研究以中国人心电信息数据库为数据来源,参照国际上权威的MIT BIH数据库的数据格式和标注方法,完成了中国人逐拍标注心电图数据库的构建。依据IEC60601-2-47标准的要求,本工作所构建的中国人逐拍标注心电图数据库可以针对预计在我国境内上市的心电图机,对其心拍自动诊断的准确程度进行评估。现总结本研究的主要工作内容如下。
(1)本研究构建了中国人逐拍标注心电图数据库。该数据库中共包括65条心电图数据,每条数据的时长为30分钟10秒,分别对应有一个数据文件、一个头文件和一个标注文件,这些文件可以通过数据库的Web主页进行访问和下载。本数据库作为国内外所完成的第一个基于中国人群的逐拍标注心电图数据库,为在我国实行心电图机质量检测的国际标准IEC60601-2-47奠定了数据库基础。
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