基于CareON的短时心电监测系统的设计与实现

慢性疾病包括癌症类疾病、呼吸类疾病、心脑血管类疾病等已经成为普遍影响我国居民健康的主要疾病，影响了我国居民健康预期寿命的提高。因此采用便携式、实时式的医疗设备对患者进行日常身体状况的跟踪检测便十分具有意义。基于实验室自主研发的便携式、低成本、低功耗的 CareON 心电信号检测设备，IMS实验室2020届毕业生吴晓春设计并实现了一套针对短时心电信号进行分析的检测系统。协助医生对患者身体状况进行诊断，帮助患者观察自身健康状况。

提出了一种由短时心电信号来对基本心脏疾病进行分类的方法。通过调查研究以及自己设计实验，证明了 30s 左右的短时心电信号在基本心脏疾病检测中与长时心电信号是同等有效的。

提出了一种将传统心电信号分析方法和深度学习分析方法相结合的短时心电信号分析算法框架并设计实验验证了其的准确性和可行性。并实现了各部分的特征提取，包括时域、频域、非线性特征和深度模型产出特征。在 Cinc Challenge 2017 的房颤数据集上达到了94.3%的正常窦性节律检测准确度，85.5%的房颤节律检测准确度，91.5%的无法分类节律检测准确度，92.7%的噪声检测准确度和 91%的 ECG 多分类准确度。在相同评估标准下与其他模型进行了比较，结果优于其他模型。另外设计实验比较验证了目前框架的最优解和特征集成思想的正确性。

完成了整个系统的软件和算法开发工作。完成了小程序端的需求分析、前端设计以及功能开发工作，实现了后台服务器端的数据传输、数据存储、算法部署及调试工作，有效的优化了整个系统的稳定性和实用性。然后通过性能实现、功能测试和应用测试三部分对系统进行了测试，确保整个系统配合无误，正常运行。

随着针对短时心电信号的研究进展和便携式心电检测设备的更新换代，该统在临床辅助诊断、远程慢病管理等方面将有更大的现实意义和发展空间。

编辑：王虎

审核：李秋平