MIT-BIH心律失常心电图分析-论文.doc-资料库

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毕业设计说明书(论文) 学号：作者：系：专业：题目：指导者：评阅者： (姓名) (专业技术职务) (姓名) (专业技术职务) 2011 年 6 月 10 日

毕业设计 ( 论文 ) 中文摘要 MIT-BIH 心律失常心电图分析软件摘要： MIT-BIH 心律失常数据库是目前国际上公认的可作为标准的心律失常分析数据库之一。开始执行软件,需要导入外部数据文件，同时把病例信息保存至数据库，方便以后对病例信息的管理。想要绘制波形并且显示专家标记,可以通过读取自定义格式的二进制文件，获取心电两导波形数据以及专家在特定时间点标注的标记，实现对应波形与相关专家标记的同步，以及方便用户分析两导心电波形并且与专家做的标记相比对，了解各种心律失常类型的典型波形形态。至于对心律失常类型定位,浏览波形的同时，可以选择任意一种该病例中存在的心律失常类型，根据所选择的心律失常类型发生的时间顺序依次定位，定位显示出对应的心电波形。最后如果想对病例信息后台管理,可以借助数据库，实现病例中患者信息以及心律失常类型发生次数的统计，并且实现对病例的波形回顾、查询、删除等功能。关键词： MIT-BIH 心律失常两通道心电数据专家诊断标记 MFC Access

毕业设计 ( 论文 ) 外文摘要 Title MIT-BIH of Arryhthmia Database Analysis Software Abstract The MIT-BIH Arryhthmia Database (MIT) is one of the international recognized databases as the standard arrhythmia analysis. Import the files into the software:It need import external data files,meanwhile save the case information into the database, and it is convenient to manage of the cases.Draw the wave and the expert marks:Through reading the defined format binary files, get two guide waveforms and the expert of masks in the specific time . The user analysis with the two guide ECG waveform and the experts mark. Our analysis results compared to the expert masks. Understand all kinds of arrhythmia types of waveform .Fix the arrhythmia type: While browsing the waveform, can choose any kind of the existing arrhythmia types in the case, according to the chosen arrhythmia type occurrence of time positioning, show the corresponding ECG waveform.Manage the case informations with the help of the database: While we import the cases, can also read the case information with the help of the database manage , realize cases patients information and common arrhythmia types of happen times of statistics. And it can realize some functions,such as the review of the waveform , inquiry case, and delete case. Keywords ： MIT-BIH Arryhthmia Database marks MFC Access two-channel ambulatory excerpts

目次 1 引言 ................................................................ 1 1.1 心电知识简介 ...................................................... 1 1.2 心电数据文件存储格式简介 .......................................... 2 2 MIT-BIH 心律失常心电图分析软件整体设计 ...............................3 2.1 软件主要功能 ...................................................... 3 2.2 程序流程图 ........................................................ 3 3 头文件的识读 ........................................................ 5 3.1 头文件信息存储格式 ................................................ 5 3.2 读取头文件信息 .................................................... 6 4 波形文件的识读 ......................................................8 4.1 绘制波形的主要技术指标 ............................................ 8 4.2 读取波形数据文件 .................................................. 9 4.3 绘制波形的实现过程 ............................................... 10 5 专家标记文件的识读 ................................................. 15 5.1 专家标记文件的读取 ............................................... 15 5.2 专家标记文件的显示 ............................................... 18 5.3 心律失常类型时间定位 ............................................. 22 6 病例信息管理 ....................................................... 23 6.1 打开数据库 ....................................................... 23 6.2 数据管理的主要功能 ............................................... 23 6.3 数据库中字段的设置 ............................................... 26 7 系统测试 ........................................................... 26 7.1 系统测试内容 ..................................................... 27 7.2 测试结果 ......................................................... 27 结论 ................................................................ 28 参考文献 ........................................................... 29 致谢 ................................................................ 30

毕业设计（论文） 1 引言目前世界上公认的心电数据库有三个，分别是美国麻省理工学院提供的 MIT-BIH 心电数据库，和美国心脏学会提供的 AHA 以及欧洲的 ST-T 心电数据库。其中 MIT-BIH 数据库近几年应用比较广泛。为了方便研究，该数据库的所有者也将越来越多的数据放到了互联网上。该数据库中的数据是通过录制在磁带上的模拟信号通过模数(A/D) 转换后的数字信号。在存储时为了减少文件长度节省空间，采用了自定义的格式，无法使用通用的方法去读取这些数据，因此在一些网站上出现了读取该文件的工具软件和库函数，使用这些工具或函数就可以获取所有的数据。但是如果每次都是用这些工具软件或者库函数，不仅会增加程序的复杂度，而且使用也不灵活。我们完全可以根据文件的格式读出数据，可以灵活的使用这些心电数据。该数据库中包含48条病历数据，每条病历均为30分钟两通道心电数据，包含全程 (30分钟)专家诊断标记。 MIT-BIH 数据库近年来在心电图产品认证、心电图教学等方面应用比较广泛，尤其是IEC60601-2-47、AAMI EC57等标准中明确规定使用该数据库作为设备(软件)心律失常自动分析功能的性能测试数据库。 1.1 心电知识简介 (1)心电图：心脏的电激动过程影响着全身各部，使体表的不同部位发生了电位差，按照心脏激动的时间顺序，将此体表电位的变化记录下来，形成一条连续曲线，即为心电图。英文为 electrocardiogram，简写为 ECG。在正常情况下，每次心动周期在心电图上均可出现相应的一组波形。如图 1-1 所示。第 1页共 30 页

毕业设计（论文）图 1-1 一个良好的心电波形图 P波心房除极时的电位变化 P-R间期心房开始除极至心室开始除极的时间 QRS波群全部心室除极时的电位变化 S-T段 T波心室复极时的电位变化(早期) 心室复极时的电位变化(晚期) Q-T间期心室除极与复极的总时间 (2)导联的定义：将两电极置于人体的任意两点与心电图机相连，可描记出心电图，电极与心电图机链接的线路，称作心电图的导联。 1.2 心电数据文件存储格式简介通过对 MIT-BIH 心律失常数据库中数据的直接识读，使我们能更灵活地使用这些数据，并可以对其进行二次开发。一个完整的心电记录由三部分组成： (1)头文件[.hea]，以 ASCII 码的形式存储，文件中存储了病历中患者的基本信息、用药情况以及一些信号标准； (2)数据文件[.dat]，按二进制存储，每三个字节存储两个数，分别表示两导波形在某一时间点的电压值，一个数 12bit，存储绘制两导波形的数据； (3)注释文件[.art]，按二进制存储，表示在特定时间点处专家标注的诊断标记；如图 1-2 所示为三个文件之间的关系：病例记录头文件.hea 数据文件.dat 注释文件.atr 图 1-2 数据库中病例记录的组成框图第 2页共 30 页

毕业设计（论文） 2 MIT-BIH 心律失常心电图分析软件整体设计开发这款软件可以作为研究心律失常的一个模型软件，通过这款软件可以浏览经典的48条MIT-BIH心律失常病例的两导心电波形。通过与专家标记的比对方便我们学习了解各种常见心律失常类型的波形形态，软件负责管理指定路径中存储的心电数据和专家诊断标记，数据库系统中维护着每一条病历的相关信息，方便用户对所有数据、信息等进行查阅、维护等工作。 MIT-BIH 心律失常数据库心电图显示软件运行于Windows XP/ SP2或更高版本操作系统之上，代码的编写采用C++语言，使用MFC作为程序开发框架、使用ADO组件操作Access 数据库，对48条心律失常病例进行维护管理。 2.1 软件主要功能 1.导入病历：将原始病历数据导入软件(把源文件复制到软件指定的文件夹中)，同时将病历的信息以及专家分析结果的统计信息保存到数据库中。 2.病历管理：采用列表的方式显示已导入的病历，提供对病历及信息的查询、回顾、删除等功能。 3.病历回顾：浏览心电波形、并且显示对应的专家分析诊断结果，可调整波形的走速与增益，并可通过选择心律失常类型定位到指定时间。 4.设置功能：用户可对文字、波形、心电图背景格、定标信号等指定颜色。 2.2 程序流程图如图 2-1 所示，为软件的程序流程图，描述了软件的整体执行过程。第 3页共 30 页

毕业设计（论文）开始初始化获取软件的执行路径 N Y 增加新病例导入文件根目录的 Heart 文件夹中读取 hea 头文件病例回顾得到病例信 Y 读到文件尾 N 读取数据文件添加到数据库中显示专家标记点击水平滚动条触发刷新显示波形设置 nPos 的值 nPos=m_nHScrollPos 读取专家标记文件结束得到常见类型心律失常的统计信息图 2-1 MIT-BIH 心律失常心电图分析软件程序流程图第 4页共 30 页

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