13、心脏关键参数监测与心律临床分析

心脏关键参数监测与心律临床分析

一、激光多普勒信号滤波与心率提取

1.1 激光多普勒信号滤波

在对激光多普勒信号进行处理时，为了从信号中提取心音，推荐降低滤波器的带宽。因为在频率高于 75Hz 时，信号中主要是白噪声。降低带宽可以减少患者运动和其他干扰的影响。

为了对比不同带宽的滤波效果，给出了截止频率分别为 150Hz 和 75Hz 的滤波后的激光多普勒信号。结果显示，由于高于 75Hz 的白噪声影响非常小，两种截止频率下的滤波信号几乎没有明显差异。虽然最初基于文献结果选择了较高的截止频率，但考虑到降低带宽对滤波信号影响极小，因此建议采用较低的带宽。

1.2 从心音中提取心率

心音的出现与心率是一致的，因此可以从心音的出现情况来推导心率，同时还可以从心率的直方图中提取心率变异性。与之前讨论的估计心率的方法不同，这里不采用平均法来抑制噪声的影响。

1.2.1 数据采集

同步采集了患有各种疾病（如心肌梗死、心房颤动、血管疾病、二尖瓣缺陷等）患者的心电图（ECG）和振动计信号。对四名患者进行了胸部不同位置的样本采集。其中一名患者选择了胸部的三个测量位置，分别是第二、第三和第四肋间；另外三名患者则选择了第二肋间进行测量。

1.2.2 信号处理

• 采样频率与预处理 ：ECG 和振动计信号的采样频率均为 480Hz，随后将测量信号下采样至 120Hz 并去除均值。在预处理步骤中，对 ECG 信号补偿了振动计信号滤波产生的时间延迟。
• 心率提取方法