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《病人自动监护系统(5) 信号的处理、分析与诊断.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、尹一~一一名专题讲座飞`-一一一J病人自动监护系统(幻信号的处理、分析与诊断吕维雪*。自动监护系统从病人身上不断检测到各有用信号中最高频率分量的一倍以上这是,。,种所需要的监视参数必须实时地对这些参根据采样理论来确定的根据采样理论采,数进行处理和分析并根据分析结果作出诊样频率至少为信号最高频率分量的一倍才能。。断,使但在信号中往往有一些及时发现不正常的状态医务人员能恢复信号的原波形,。及时采取必要的措施恢复病人各种功能的不需要的高频分量混在里面如果这些分量。,正常状态的频率超过采样频率的一半则采样后将会目前的
2、自动监护系统都日趋完善。愈来发生混迭误差(图l)。因此在模拟一数字转愈多的监护系统不但十分重视一些急性变化换之前一定要用一模拟滤波器把1/2采样频,。,。的报警亦开始十分重视趋势的监视从量率以上的频率滤去称为防混迭滤波,变产生质变的观点来说趋势的监视往往能,创且}nl八}n}氏住」早期发现隐患使医务人员能采取措施防患于未然,而不是等问题达到爆发程度再去补。救早期的自动监护仪往往把重点放在现时。信号的分析而忽视趋势这是与技术发展的。,水平有关的因为要作趋势的监视就必需。记忆下大量的过去数据在只用模拟技术时。数据
3、的记忆是个很大的难题随着数字电子信号的模一数转换方法在各种文献中已,,。计算机以及大规模集成电路工艺的进展目有充分讨论这里不作介绍而且现在国外、、已有各种规格的集成电路的模一数转换器前用数字形式来处理分析存贮大量的数,,。据从技术上和经济上都已经达到了实用的件只需选用即可估计国内在不久的将来。。。阶段而且愈来愈显示出比模拟方法优越亦会有集成电路的模一数转换器供应因此下面将主要讨论在自动监护仪中用数字对于心电信号采样频率多数取在20~、。,。技术来处理分析信号的一些间题400赫之间视用途而定如只需对心律进行一、
4、.信号质皿的改善监视就可以用得低些,如要对形态进行分析,。在进行模拟信号的数字化之前必须对就可能要用得高些八位二进位数可以达到。.。这次滤05%的分,信号进行一次用模拟滤波器的滤波辨率一般已足够在对信号波形进行识别之前,波的目的是要滤去信号中可能存在的不需要如对心电`。的高频成分因为在作模拟一数字转换时总,、波识别R波最好把幅值较大频率较高的。采样频率通常选为价妥选用一定的采样频率浙江大学科仪系一32一干扰,具体如工频,,的电网干扰加以滤除否。则在识别R波的峰值时可能造成误识别特别是当采用心电变化率作为R波识
5、别时,。(见后)更容易造成误识别最简单的数字滤波器是取前后二点采样,即值的平均值作为滤波的输出值l、·nySXx+xn一1=0()(i),;一1式中多为第n次采样的输出值xn和xn分nn一1别为第次和次(前一次)的输入采样图4a。值0,如果采样频率为20赫则它具有如图。2所示的幅频特性可见它相当于一个低通,滤波器但对于50赫工频没有太好的滤波效。果!uJ,一一一一一,印}卜丈图4b,00几准再调整(2)式成图2.,、.n*1yn69x+713x+xn一1=[9().+61十:+xn_2如果把(l)式改成2(凡
6、),.n.n又=0SXx+xn一:一1xn十3+x一3()(2)16().,1n一0,3一23x十;+x;对于采样频率为20赫时它具有图所示1().。,+006xn+。+xn一5的幅频特性可见它相当于一个带通滤波器()ll.。+x+6+xn一。53可把50赫的干扰信号完全滤去图a4是一〕/26()60,4200个带赫千扰的心电波图b是该波形通其相应的幅频特性(对赫的采样频率)如。。,图5所示大于50赫的分量基本上都被抑过(幻式的数字滤波后的波形由图可见,,。。60赫的干扰波被排除了但R波不太理想制滤波后的心电
7、波如图6所示效果是相。。,出现了平顶这是由于有少量大于50赫的谐当满意的应当指出心电波的谐波分量可。。波能通过(幻式的滤波器所造成的以高达200赫左右将50赫以上的谐波都衰`。,!自}!H“,Ir图3图5一33一以造,成一种无相移的滤波器用它可以有效。地滤去低频干扰这种滤波器的传递函数是,,即由两部分组成它们构成频率的偶函数”·玖(S)=H(S)H(一S)(4)因,m两部分的相特性是相反的其和为H()S,即,H的相特性对任何频率均为零所以武)S。称为零相移的滤波器,H(一)S要求有时间轴反转的信号这在,模拟滤
8、波器中是无法实现的但在数字技术图6。中是容易实现的图8是实现这种滤波器的,,。减掉将会造成细节上的一些失真但在极方法之一的框图。大多数场合下是完全足够了特别是一般的心电图记录仪的频响亦不能反应高频的细,节所以图6所示的波形正是医师们所熟悉,。的并以此来作出诊断的(2)式和(3)式中所采用的项数及各项前。的系数是随所采用的采样频率而变的l:,其具图中F和F为模拟滤波器应具有同样的,:l一。体数值是根据
