目录
1. 概念介绍----------------------------------------------------------------------------- 3
2. 疾病诊查与研究意义------------------------------------------------------------ 4
3. 基本原理与具体算法------------------------------------------------------------ 5
3.1 QRS波群提取的微分阈值法--------------------------------------------- 5
3.2 时域参数的计算方法----------------------------------------------------- 10
3.3 频域参数的计算方法----------------------------------------------------- 11
4. 计算结果与结果分析----------------------------------------------------------- 12
4.1 时域参数结果分析-------------------------------------------------------- 12
4.2 频域参数结果分析-------------------------------------------------------- 13
5. 算法总结-------------------------------------------------------------------------- 15
6. 附加功能-------------------------------------------------------------------------- 16
7. 参考文献-------------------------------------------------------------------------- 16
【概念介绍】
心率变异性(heart rate variability, HRV)是指连续心跳间R-R间期的微小涨落。
HRV反映了心脏交感神经和迷走神经活动的紧张性和均衡性,是一种检测自主神经性活动的非侵入性指标。
近十年来的大量研究已充分肯定了自主神经活动与多种疾病有关系,特别是与某些心血管疾病的死亡率,尤其是猝死率有关。
通过心电图(ECG)对心率的微小涨落的变换和处理来获得心血管系统、自主神经系统等有关信息的的信号分析过程即HRV分析,是近年来的研究热点之一。
针对HRV的研究对心血管疾病的早期诊断、病中监护以及预后评估等都有重要的意义。
目前HRV的分析方法主要有基于线性分析的时域分析、频域分析和非线性分析这三类。
其中时域分析法和频域分析法理论成熟、算法简单、各项指标意义明确,因此较广泛的应用于临床和医学实验中。
然而,HRV的非线性分析仍然处于研究探索阶段,还没有实现临床应用。
本报告主要针对HRV时域和频域算法的MATLAB实现。
时域分析是通过计算一系列有关R-R间期的数理统计指标,来评价心率变异性的临床价值。
常用的统计参数指标有均值(MEAN)、总体标准差(SDNN)、均值标准差(SDANN)和差值均方的平方根(r-MSSD)等。
基于时域的分析方法,计算简单意义直观,易于为临床医生所接受,但是它的灵敏度、特异性低,不能进一步区分心脏交感、迷走神经的张力及其均衡性的变化,因此在实际中还要结合频域的分析方法。
频域分析是将连续正常的R-R间期进行基于FFT的经典谱估计或基于自回归AR模型的现代谱估计获得的功率谱密度,可以作为定量的指标来描述HRV信号的能量分布情况,它将各种生理因素作适当分离后进行分析,因而有较大的临床应用价值。
常用的谱参数有VLF 极低频段(0.0033~0.04Hz)的功率、LF低频段(0.04~0.15Hz)的功率、HF高频段(0.15~0.4Hz)的功率、TP信号总功率(VLF、LF和HF的总和)。