生醫(yī)訊號(hào)處理心電圖瞬時(shí)頻譜與形態(tài)學(xué)分析.ppt

生醫(yī)訊號(hào)處理 心電圖瞬時(shí)頻譜 與 形態(tài)學(xué)分析,報(bào)告：包舜華 2007/10/17,簡(jiǎn)報(bào)大綱,PART ONE ECG： 時(shí)頻分析 / 瞬時(shí)頻譜 / 型態(tài)分析 PART TWO PWV 與 ABP之間的生物力學(xué)關(guān)係,什麼是頻譜分析？,光譜,什麼是頻譜分析？,傅立葉轉(zhuǎn)換 （FT） 加入窗戶（window）的傅立葉轉(zhuǎn)換 HHT,傅立葉轉(zhuǎn)換 正交性質(zhì) 1,Sin(t) x Sin(t),Sin(t) x Sin(2 t),Sin(t) x Sin(3 t),傅立葉轉(zhuǎn)換 正交性質(zhì) 2,Sin(2 t) x Sin( t),Sin(2 t) x Sin(2 t),Sin(2 t) x Sin(3 t),傅立葉轉(zhuǎn)換 正交性質(zhì) 3,Sin( t) x Cos( t),Sin( t) x Cos(2 t),Sin( t) x Cos(3 t),傅立葉轉(zhuǎn)換,範(fàn) 例,= -3.04 x ,= -1.59 x ,5 個(gè) sin 與 cos 所組成,10 個(gè) sin 與 cos 所組成,20 個(gè) sin 與 cos 所組成,傅立葉分析 的物理意義,振盪 34 次的正弦波能量最多. 其次為振盪 78 次的正弦波與餘弦波.,加入窗戶（window）的傅立葉轉(zhuǎn)換,可獲得 120sec 時(shí)刻的頻譜(不過(guò)時(shí)間解析度很差).,現(xiàn)在 120sec 時(shí)刻的時(shí)間解析度提高了(不過(guò)頻譜解析度卻很差). 測(cè)不準(zhǔn)原理 !,通常window不會(huì)使用方波, 會(huì)使用 高斯分佈,加入window 的傅立葉轉(zhuǎn)換, , ,結(jié) 論,傅立葉轉(zhuǎn)換是假設(shè)所有函數(shù)都是正弦(sin)與餘弦(cos)為基底的組合函數(shù)。 小波轉(zhuǎn)換是假設(shè)所有函數(shù)都是由特定基底的組合函數(shù)，而且改良傅立葉轉(zhuǎn)換對(duì)於時(shí)間與頻譜的解析度。理論上很好，但是特定基底怎麼找好呢？ 問(wèn)題：既然都由線性的基底組成，那函數(shù)也都是線性的，如何描述非線性的系統(tǒng)呢？,Hilbert-Huang Transform (HHT),Step 1,Step 2,Step 3,Step 4,Step 5,Step 6,Final,RRI 的 HHT,(1) 將 RRI 進(jìn)行 Resample (2) HHT 分解 (3) 計(jì)算每一個(gè)模態(tài)的頻譜 (4) 統(tǒng)計(jì)頻譜,使用 HHT的優(yōu)點(diǎn),如果 紅色區(qū)域的 FFT 頻譜要正確: (1)我們必需假設(shè)分析的資料是週期的。 (2)資料室等間距的。,ECG 的 morphology,Combining ECG Metrics：Arrhythmia (with beat-to-beat changes but no morphological changes) cant be recognized due to Algorithm imperfection. Evaluate MV in a prospective study on a large population of patients. Look closely at role of MV in predicting sudden cardiac death. Use MV to quantify the effect of treatments (e.g., pharmacology, surgery etc.) Use codebook to encode ECG signal into series of meaningful codes,Dynamic Time Warping 1,Dynamic Time Warping 2,DTW 物理意義,DTW= | 紅線 藍(lán)線 |,ECG 的形態(tài)分類,A patient with ventricular bigeminy,A patient with ventricular trigeminy,A rhythm of 4 units corresponding to an ectopic atrial rhythm,A patient with recurrent tachyarrhythmic episodes. These episodes appear in the raw tracing as dense regions, corresponding to an increased number of heart beats during these periods owing to faster heart rate,Raw ECG tracing, symbolic signal and entropy taken over 30 second windows for a patient with atrial fibrillation. As in Figure 5, atrial fibrillation in the raw tracings corresponds to the dense regions,壓力波速與血管硬度,C： 血壓波行走的速度 (m/sec) ：血液的密度 (kg/m3) h：動(dòng)脈壁厚度 (m) D：動(dòng)脈直徑 (m),如何計(jì)算動(dòng)脈硬度 E,同步局部微調(diào) Foot - to - foot,部分受測(cè)者的 E（動(dòng)脈硬度）隨著血壓越高而增加。 導(dǎo)致當(dāng)血壓力增大時(shí)，動(dòng)脈壓力波速明顯增快，因此 PTT 與 壓力大小成反比。,One-Point PWV 檢測(cè)技巧,Pulsed Doppler 單點(diǎn)壓力波速改良方法,二維軸對(duì)稱管流,血壓與血流的關(guān)係,NonInvasive BP monitering,藍(lán)色：A-Line測(cè)得 ABP的收縮壓 紅色：理論估算之收縮壓,Less than of data can be correla