心率变异性分析方法的研究

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1、北京交通大学硕士学位论文心率变异性分析方法的研究姓名：伍金莉申请学位级别：硕士专业：模式识别与智能系统指导教师：刘杰20090601中文摘要摘要：心率变异性(heartratevariability,HRV)是指连续心跳间瞬时心率的微小涨落或逐拍心动之问的微小差异。它蕴藏了大量有关心血管调节的信息，可作为定量反映自主神经功能及其对心血管的调控作用和反映心脏活动正常与否的重要指标之一。本论文首先对PhysioBank心电数据库进行简单介绍，针对数据库中数据存储格式的特殊性，提出一种对整个数据库通用而且快捷的方法从中获取数据。论文主要研究了几种常用的心率变异性分析

2、方法，以充血性心力衰竭心率变异性信号为研究对象，正常心率变异性信号作为对照组，将线性分析方法的时域分析与频域分析相结合，分别进行20分钟短程分析和24小时长程分析，并应用非线性分析的Poincare散点图对信号进行分析。然后将时域分析方法、频域分析方法及散点图分析方法进行综合，建立一个分析系统。在研究小波理论及方法的基础之上，应用小波变换对HRV信号进行分析。对小波基的选择进行分析，选择一个合适的小波基，应用多分辨率分析方法对HRV信号进行6尺度分解，计算小波系数的能量及其在各频段的分布，结合心率变异性功率谱频带分布特性，对cd3,--c,d6频段的能量进行分

3、析比较，实验结果说明，充血性心衰患者各频段能量均值比正常人都要低，能量分别主要集中在高频段和低频段的偏低频部分，且两组的能量差异更为明显，与频域分析结果相比更为精确。关键词：，15‘'率变异性；PhysioBank数据库；时域分析；频域分析；Poincare散点图；多分辨率分析分类号：ABSTRACTABSTRACT：Heartratevariability(HRV)referstotinyfluctuationsofinstantaneousheartratebetweenconsecutivebeatsorthenlirlordifferencesofth

4、esuccessivecardiaccycles．Itcontainsalotofinformationconcemingthecardiovascularregulation,andCanbeartimportantindicator,quantitativelyreflectingofautonomicna'vousfunctionandthenormalheartactivity,alsocanplayallimportantroleincardiovascularregulation．Inthispaper,kindsofHRVanalysismeth

5、odsalemainlystudied．HRVsignalsusedinthispaperareobtainedfromPhysioBankDatabase．HRVsignalsofCongestiveheartfailureareanalyzedusingcommonHRVanalysismethods．20-minuteshort-termanalysisand24-hourlong-termanalysisarerealizedusingtime-domainparmnetersandfi'equency-domainparameters．Poincar

6、eplotanalysis，oneofthenonlinearanalysis,isalsousedinthispaper．Dependingontheaboveanalysismethods，ananalysissystemhasbeenbuilt．Atlast,usewavelettranformfortheHRVanalysis．Firstchooseanappropriatewaveletbases，thendecomposedtheHRVsignalsofcongestiveheartfailureandnormalpersoninto6scales

7、usingMulti-resolutionanalysis．Thewaveletcoefficientenergyiscalculated,especiallythefrequencyenergyofcd3toed6．Theresultshowsthatenergyismainlyconcernedinthelowerbandofhighfrequencybandandlowfrequencyband，wheretheenergydifferencesbetweenthetwogroupsaremoreevidence．It’smoreprecisecompa

8、redtotheresultwimfr