心電與脈搏信號(hào)分析

HRV高級(jí)數(shù)據(jù)處理分析模塊可以結(jié)合人機(jī)環(huán)境同步平臺(tái)和生理記錄系統(tǒng)采集到與HRV指標(biāo)相關(guān)的生理信號(hào)進(jìn)行離線(xiàn)處理和分析?？蓪?duì)信號(hào)進(jìn)行自由選擇、放大、縮小，便于瀏覽數(shù)據(jù)；在整體呈現(xiàn)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，還可以根據(jù)片段、事件、場(chǎng)景三種分割方式進(jìn)行數(shù)據(jù)呈現(xiàn)與分析；可導(dǎo)出ASCII格式的原始數(shù)據(jù)、處理后數(shù)據(jù)和分析后數(shù)據(jù)；并可導(dǎo)出可視化分析報(bào)告。

技術(shù)要求： 

1、信號(hào)處理模塊：

處理方法包括數(shù)字濾波和R點(diǎn)提取。數(shù)字濾波包含四種，分別為小波去噪（Wavelet Filter）、高通（High Pass）、低通（Low Pass）、帶阻（Band Stop），用以濾除噪音干擾，從而得到有用的PPG信號(hào)；

R點(diǎn)提取包括R峰提取（R-Peak Extraction）、異常點(diǎn)檢測(cè)（Ectopic Detection）、異常點(diǎn)矯正（Ectopic Correction）。用戶(hù)可根據(jù)需要自定義輸入?yún)?shù)，可選擇多種處理方法進(jìn)行一次處理；也可增加、刪除已選擇的處理方法。

手動(dòng)信號(hào)校正方法包括線(xiàn)性插值（Linear interpolation）、樣條差值（Spline interpolation）以及通過(guò)復(fù)制信號(hào)區(qū)域進(jìn)行插值。

2、信號(hào)分析模塊：

信號(hào)分析模塊包括時(shí)域分析、頻域分析和非線(xiàn)性分析三種，三者可實(shí)現(xiàn)自由轉(zhuǎn)換。

A.     時(shí)域分析（Time Domain）：包括全程記錄期間所有N-N間期的均值（MeanIBI）、全程記錄期間所有N-N間期的標(biāo)準(zhǔn)差（SDNN）、全程記錄期間所有N-N間期的標(biāo)準(zhǔn)差平均值SDANN、相鄰N-N間期差值的標(biāo)準(zhǔn)差（SDANN Index）、相鄰N-N間期之差的標(biāo)準(zhǔn)差（SDSD）相鄰N-N間期差值的均方根（RMSSD）、相鄰N-N間期之差大于50ms的比例（PNN50）、相鄰N-N間期之差大于20ms的比例（PNN20）。SDNN與總體變異性相關(guān)，而RMSSD與副交感神經(jīng)影響心率的活動(dòng)有關(guān)。

B.     頻域分析（Frequency Domain）：運(yùn)用參數(shù)模型法和快速傅里葉變化將時(shí)域分析信號(hào)轉(zhuǎn)換為頻域分析信號(hào)，用以表達(dá)不同頻率的變異數(shù)量，包括：高頻段（HF 0.15-0.4Hz）、低頻段（LF 0.04-0.15Hz）、極低頻段（VLF 0.0033-0.04Hz）和超低頻段（ULF 0-0.0033Hz），并對(duì)信號(hào)進(jìn)行功率譜密度分析。從功率譜密度中確定信號(hào)的頻帶，將在功率譜分析圖中以不同的顏色區(qū)分。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)包括Power、Power Percent、Power Norm以及Peak、Total Power、LF/HF指標(biāo)統(tǒng)計(jì)。

C.     非線(xiàn)性分析：散點(diǎn)圖分析（Pioncare）,利用R-R間期變化繪制圖像，包含了HRV的線(xiàn)性和非線(xiàn)性的變化趨勢(shì)了，給出了心臟波動(dòng)的直觀顯示，能揭示非線(xiàn)性過(guò)程和非周期性運(yùn)動(dòng)。同時(shí)引入了向量長(zhǎng)度指數(shù)和向量角度指數(shù)，分別反映R-R間期的變化程度和相鄰R-R間期的變化程度。參數(shù)包含垂直偏差SD1，水平偏差SD2；差值散點(diǎn)圖（Scatter）：時(shí)間序列中連續(xù)的速率值之間的相關(guān)性，以連續(xù)三個(gè)IBI點(diǎn)做差值得到一個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)做圖，得到四個(gè)象限的值。參數(shù)指標(biāo)包括：第一象限點(diǎn)的個(gè)數(shù)A++、第三象限點(diǎn)的個(gè)數(shù)B--。

3、可視化Chart與導(dǎo)出數(shù)據(jù)模塊：包括原始數(shù)據(jù)Raw Data、處理數(shù)據(jù)Processed、心率HR、IBI間期、R峰值以及整體報(bào)告。