离散心磁信号连续化处理的研究

心磁仪是对心脏疾病进行辅助诊断的新型医疗检测设备。本文阐述了对测量的心脏磁场离散信号连续化逼近的要求,研究了几种工程上常用的逼近方法,并比较了它们的误差及曲线光滑度。采用自然三次样条插值对离散心磁信号进行插值处理,实际应用于心磁图绘制效果较好。

基于心磁信号的关键算法研究进展

心磁图(MCG)仪是一种新型医疗技术,其临床诊断结果准确度与心磁信号数据分析算法紧密相关,关键算法主要包括心磁信号滤波算法、时空谱构建算法、基于逆向问题求解的偶极子模型算法和电流密度分布算法。针对上述算法的研究现状,分析MCG仪在心脏疾病筛查、早期诊断和治疗监测中独特的临床应用优势。

基于心磁信号的电流密度分析方法研究

电流密度向量分析是心磁图仪临床应用中的关键诊断技术,其重构与分类效果将直接影响心脏疾病筛查的准确度。研究一种电流密度分析方法,包括电流密度重构逆向算法,并提出一种电流密度自动分类新算法。将该电流密度分析方法应用于27例健康志愿者和75例心肌缺血患者的临床验证:首先,使用四通道心磁图仪SQUID传感器采集36个测量点位心磁信号源数据,采用标准Ⅱ导联心电数据同步化心磁信号源数据;其次,应用基于傅里叶变换的逆向求解算法,重构每例受试者电流密度分布,自动计算3项电流密度分类参数CDI、IPCD、ERT,并通过多元线性回归模型确定自动分类算法中健康组和心肌缺血组的线性判别函数;最后,借助基于KL熵值计算和线性判别函数的自动分类新算法,对重构后的电流密度进行自动分类。结果表明:健康组与心肌缺血组间3项分类参数CDI、IPCD、ERT显著性差异分别为2.0×10^-11、2.7×10^-5和3.0×10^-4;CDI、IPCD、ERT诊断心肌缺血的敏感性分别为73%、81%和60%,特异性分别为100%、65%和73%;自动分类结果的敏感性、真阳性率、特异性、假阳性率和真阴性率分别为89.33%、100%、100%、0%和76.47%。实验说明,所述电流密度分析方法可靠、准确度高,可用于临床心肌缺血诊断。

基于傅立叶变换的心磁信号消噪方法探析

本文从数学的角度 ,利用傅立叶变换 ,对心磁信号进行消噪分析与处理。

基于心磁信号的临床诊断软件系统

该研究分析了9通道心磁图仪最新研制的软件系统(SoftMAG),包括系统架构、系统算法和系统功能等内容。该软件系统不仅可以以联机方式控制人体心磁信号数据的获取,也可以以脱机方式预处理心磁信号及时空分析心脏场源特征,既可用于心脏电活动的学术研究,也可作为心脏疾病临床辅助诊断的专家信息系统。

一种滤除心磁信号噪声的数学形态滤波方法

用通过检测人体心脏磁场信号得到的心磁图来诊断心脏疾病是目前医学界的一种新方法。心磁信号在测量过程中往往会引入各种噪声,这将影响对心磁信号的进一步分析和计算。因此,去除噪声是心磁信号处理中的一个关键环节。本文采用数学形态滤波方法中的开、闭运算,构造了一种开-闭和闭-开的平均组合来滤除心磁信号的噪声,通过与自适应滤波方法的比较,仿真结果表明,该方法能取得较好的滤波效果。

小波分析在心磁信号辅助诊断中的应用

本文用小波变换方法,分析了用超导量子干涉器(SQUID)检测得到的人体心磁信号的频率,提取了它的瞬时频率和包络信息,建立了表征QRS波群形状变异的参数P_N,Q_N,V_P和V_Q。通过数字仿真,检验了这些参数的效果,并给出了多组心磁实测数据表征参数的分析结果。

基于巨磁阻抗传感器的心磁信号检测的研究

针对心磁图仪诊断技术在临床上的普及需求和心磁图检查费用高昂的矛盾现状,提出了一种基于巨磁阻抗传感器的心磁信号采集和信号处理方法。该方法依据心磁信号和心电信号的相关性,通过以巨磁阻抗传感器为核心的数据采集电路,同步采集两种信号,并根据功率谱密度分析结果,自动调整带通滤波器的参数,使其能自适应跟踪心电信号的频率,滤除噪声信号,最后取得心磁信号。通过实验证明了该方案可在常温下准确测得心磁信号,且设备维护成本低,操作简单易行。

心磁信号广义S变换域奇异值分解滤波方法

针对心磁信号工频及背景噪声干扰问题,提出了广义S变换奇异值分解(singular value decomposition,SVD)滤波方法.在离散S变换基础上,导出了广义矩阵S变换和逆变换公式.通过对采样信号进行广义S变换,调节时频分辨率,利用SVD分解方法确定有效心磁信号区域,实现自适应时频滤波.实验结果表明,该方法能有效滤除工频及背景噪声干扰,且在较少奇异值个数情况下可获得更好的滤波性能.

基于双线性变换法的心磁信号降噪初探

利用心磁图来诊断心脏疾病是目前医学界的一种新方法.心磁信号在测量过程中往往会引入各种噪声,这将影响对心磁信号的进一步分析和计算.因此,降低噪声是心磁信号处理中的一个关键环节.利用双线性变换法对心磁信号的降噪处理进行了初步地研究,并结合一些实际的心磁数据进行了比较与分析,从而展现了该方法的实用性.

基于心磁信号的心脏电流偶极子阵列成像及相关性质的研究

超导量子干涉器(SQUID)能探测到微弱的心脏磁场信号.通过对所得的心磁信号进行分析,可为许多心脏疾病的诊断提供依据.利用心磁信号,采用极小范数最小二乘法(MNLS)对心脏的电流偶极子阵列进行重建,从而实现了对心脏内部等效电流源的成像.在使用MNLS进行电流偶极子阵列反演重建的过程中,反演所需的心磁信号,分别由单电流偶极子和电流多极子作为激发源模拟得到,以及由SQUID实际测量得到.同时,对不同心磁信号反演得到的电流偶极子的分布规律进行了分析.此外,还给模拟的人体外心磁信号施加了均匀噪声和随机噪声,研究不同信噪比的均匀噪声和随机噪声对电流偶极子阵列重建的影响.

心磁图仪系统性能测试方法研究

心磁图仪作为一种新型医疗技术,其临床应用效果显著。为了可靠地检测心磁图仪产品,本文提出了受测者定位精度、磁场-电压转换系数、通道差异率、磁灵敏度、动态范围和系统采样率5项性能指标及其检测方法。这些指标有助于规范心磁图仪产品标准,保证其临床应用安全性和有效性。

新一代常温运行心磁图仪设备研发

提前预知心脏疾病不再是奢求,"非接触式无创伤心脏磁图检测诊断系统"项目荣获2016年度国家重点研发计划"数字诊疗装备研发"重点专项基金支持,用于常温运行的心磁图仪有望在2018年问世。该项目研究团队通过引进国外所研制的高灵敏度常温磁性材料梯度仪,并在此基础上研制用于常温情况下运行的心磁图仪。该系统研发新一代非接触式无创伤心脏磁图检测诊断系统关键技术。该课题的研发有利于加快推进我国心脏病医疗器械领域创新链与产业链的整合,促进我国心磁图仪诊疗装备整体进入国际先进水平行列。

一种MCG信号的自适应预测滤波方法

与心电图相比较,心磁检测具有无需电极,对某些局部心肌电流高度敏感,可以用于早期心脏疾病的诊断。但心脏磁场信号在检测过程中会被噪声所污染,使得信号本身的可辨识性降低,因此需要对该信号进行降噪处理。在单通道信号采集系统无噪声参考输入端的情况下采用自适应滤波方法,需要对待处理信号进行线性预测,本文提出的改进LMS(Least Mean Square)算法的自适应预测滤波器,无需噪声参考信号即可对心磁信号进行滤波,通过三种不同噪声的滤波仿真结果可见,采用自适应预测滤波器处理后明显提高了信噪比,具有一定的学术意义和实用价值。

利用单通道高温超导磁梯度计获取心磁地图

根据自己研制的单通道高温超导rfSQUID磁梯度计在人体胸前测得的高信噪比的心磁信号 ,通过线性插值和高阶拟合 ,获得了人体心脏的一系列时序等强磁场地图 ,为高温超导SQUID磁强计、梯度计的心磁测量用于心脏病早期诊断和病理研究的进一步开展提供了思路和方向 .

在SQUID心磁测量中基于奇异值分解和自适应滤波的噪声消除法

采用矩阵奇异值分解(singular value decomposition,SVD)的方法,对高温射频超导量子干涉仪(HTc rf-SQUID)采集到的单通道心磁信号进行处理.证明了对于近似周期性的心磁信号,在无参考噪声的情况下矩阵奇异值分解的方法与自适应窄带陷波相结合有较好的消除广谱噪声的效果.