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基于数据融合的心率估计算法及监护仪错误报警抑制的研究

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基于数据融合的心率估计算法及监护仪错误报警抑制的研究

作者：庞兴梅山东大学

学位级别：硕士

重症监护室(Intensive Care Unit,ICU)病人的生命体征信号如心电图(Electrocardiogram,ECG)、动脉血压(Arterial Blood Pressure,ABP)等是医师对病人进行诊断、治疗的重要参考指标。然而,由于这些生命体征信号经常受到诸如噪声、伪迹和... 详细信息

重症监护室(Intensive Care Unit,ICU)病人的生命体征信号如心电图(Electrocardiogram,ECG)、动脉血压(Arterial Blood Pressure,ABP)等是医师对病人进行诊断、治疗的重要参考指标。然而,由于这些生命体征信号经常受到诸如噪声、伪迹和数据缺失等的干扰,造成监护信号参数估计出现错误,导致ICU监护仪的错误报警率居高不下,从而使医生对监护仪报警信号的信任缺失,忽略真正的危急情报,大大削弱了监护效果。目前监护仪大多依赖对心电信号的分析估计心率,心律失常的诊断又与心率密切相关,结果受干扰的影响很大。本文研究了同时对心电和动脉血压两源信号进行数据融合,抑制监护仪心律失常的错误报警,提高监护系统的报警准确率和灵敏度。首先我们对心电信号和动脉血压信号分别经QRS波形识别算法和血压搏动识别算法获得逐搏心率值,其次应用信号质量评估算法获得ECG和ABP的信号质量指数(Signal Quality Index,SQI)。信号质量指数可以提供判断信号质量好坏的客观指标。然后应用卡尔曼滤波方法对逐搏心率进行心率估计,并通过信号质量指数对卡尔曼滤波增益系数进行动态调整,当信号质量低时,可控制停止卡尔曼滤波更新,使心率估计保持上一个高质量的心率值不变,从而避免严重干扰对心率估值的影响。最后用卡尔曼滤波的残差和信号质量指数作为权重系数,对心电和血压信号进行心率数据融合,计算融合心率。我们研究了基于融合心率和信号质量指数抑制监护仪严重心动过缓和严重心动过速错误报警的算法。首先对ECG和ABP数据进行融合心率估计,并根据信号质量指数的高低判断融合心率是否可信,进行错误报警的抑制。当计算得到的融合心率未超过监护仪设定的心率报警阈值时,如果此时ECG或ABP中至少一导联信号的SQI＞0.5时,我们信任此时的心率并未超界,认为监护仪报警是误报警并加以抑制,否则接受该报警。以美国麻省理工学院健康科学与技术中心(MIT/HST)建立的MIMICⅡ重症病人多参数智能监护数据库为评价数据库,应用本算法对其中记录的监护仪产生的2432个严重心动过速和严重心动过缓报警对应的ECG和ABP信号进行重新分析,将该抑制算法的结果与专家作出的报警注释逐一对比,得出本算法对真实报警正确识别率为99.64%,对错误报警的抑制率为66.18%。本文研究的基于ECG和ABP两通道信号数据融合算法可扩展应用于多通道数据融合,对ICU病人的生命体征信号进行融合估计。下一步我们计划在基于心率估计的监护仪错误报警抑制算法的基础上,进一步结合心电及血压波形形态学分析对室性心律失常报警信号进行研究,进一步改善监护仪的报警质量。

关键词：重症监护心率估计数据融合错误报警

应用基于数据融合的心率估计抑制监护仪错误报警

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中国医学物理学杂志 2008年第3期25卷 676-678页

作者：庞兴梅李桥陈红山东大学医学院生物医学工程研究所山东济南250012 山东省交通医院山东济南250031

目的:研究重症监护病人基于心电和血压信号数据融合的心率估计算法,抑制监护仪的错误报警。方法:分别从心电和血压信号计算逐搏心率,通过分析信号特征得出反映信号质量好坏的信号质量指数,应用卡尔曼滤波方法分别对基于心电和血压分析... 详细信息

目的:研究重症监护病人基于心电和血压信号数据融合的心率估计算法,抑制监护仪的错误报警。方法:分别从心电和血压信号计算逐搏心率,通过分析信号特征得出反映信号质量好坏的信号质量指数,应用卡尔曼滤波方法分别对基于心电和血压分析得出的心率进行最佳估计,用卡尔曼滤波的残差和信号质量指数作为权重系数进行心率数据融合。应用融合心率算法对美国麻省理工学院多参数智能重症监护数据库II中记录的监护仪产生的2584次严重心动过缓和严重心动过速报警数据重新分析,以期抑制监护仪的错误报警。结果:本算法对2584次报警数据分析,对真实报警的正确识别率为99.64%,对错误报警的抑制率为70.66%。结论:基于数据融合的心率估计可有效抑制监护仪的错误报警,提高报警的准确率。

关键词：心率估计数据融合重症监护错误报警

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如何避免高压电缆零序保护的错误报警

科技传播 2012年第16期4卷 61-61,74页

作者：李琳中石油辽河石化公司电工车间辽宁盘锦124000

为了美化厂区的工作环境,现在大部分工厂的供电采用电缆线路进行供电,电压等级一般在6kV～35kV之间,但是这些等级的高压电缆在零序保护中有时会出现误报的情况,这给供电系统的安全稳定运行带来了一定的影响。本文以6kV高压电缆线路为例... 详细信息

为了美化厂区的工作环境,现在大部分工厂的供电采用电缆线路进行供电,电压等级一般在6kV～35kV之间,但是这些等级的高压电缆在零序保护中有时会出现误报的情况,这给供电系统的安全稳定运行带来了一定的影响。本文以6kV高压电缆线路为例,首先对接地故障时的电流和电压、零序保护的原理进行分析,进而再对零序保护误报原因的分析,最后提出可行的防止误报的方法,以此来降低高压电缆零序保护发生误报的概率,提高供电的额可靠性。

关键词：高压电缆零序保护错误报警

复杂生理信号研究资源-PhysioNet及其在抑制监护仪错误报警中的应用开发

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中国医学物理学杂志 2009年第4期26卷 1306-1308,1320页

作者：庞兴梅李桥山东大学齐鲁医院山东济南250012 山东大学医学院生物医学工程研究所山东济南250012

目的:研究复杂生理信号研究资源-PhysioNet的应用开发方法,研究抑制监护仪错误报警的算法。方法:首先详细介绍了PhysioNet以及它的三个相互关联的组成部分:数据库PhysioBank,软件库PhysioToolkit和网络资源平台PhysioNet;其次,研究了应... 详细信息

目的:研究复杂生理信号研究资源-PhysioNet的应用开发方法,研究抑制监护仪错误报警的算法。方法:首先详细介绍了PhysioNet以及它的三个相互关联的组成部分:数据库PhysioBank,软件库PhysioToolkit和网络资源平台PhysioNet;其次,研究了应用PhysioNet进行算法开发研究的方法,然后研究了抑制监护仪错误报警的算法,利用PhysioToolkit软件包开发程序,取PhysioBank里的MIMIC II数据库中的心动过缓和心动过速报警数据进行分析,分类检测了监护仪产生的报警信息,对算法的性能进行了整体评价。结果:算法对真实报警的正确识别率为99.64%,对错误报警的抑制率为66.18%。结论:PhysioNet是分析人体复杂生理信号的重要的数据资源和研究开发平台,我们将其应用开发,对抑制监护仪错误报警算法的性能进行了整体评价,取得了较好的效果。

关键词： PhysioNet 错误报警

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数控刀具补偿参数设定防错技术研究

制造技术与机床 2023年第2期 147-151页

作者：赵国强山东科技职业学院机械工程系山东潍坊261053

针对生产现场中经常发生的由于数控刀具补偿参数人工设定错误造成刀具损毁等安全事故、无有效控制手段的难题,提出一种适用于西门子数控系统的刀具补偿参数人工设定程序防错方法,开发出通用的刀具补偿参数设定防错程序,并在生产现场进... 详细信息

针对生产现场中经常发生的由于数控刀具补偿参数人工设定错误造成刀具损毁等安全事故、无有效控制手段的难题,提出一种适用于西门子数控系统的刀具补偿参数人工设定程序防错方法,开发出通用的刀具补偿参数设定防错程序,并在生产现场进行应用验证。实践证明,该防错方法简单易用、成本低及见效快,可实现刀具补偿参数人工设定自动防错的目的。

关键词：刀具补偿防错自动判断错误报警

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感应加热电源能量监控系统设计

感应加热电源能量监控系统设计

作者：王倩武汉理工大学

学位级别：硕士

随着生活水平的提高,人们的环保意识逐渐增强,高效、无污染的感应加热电源越来越受到人们的关注,而目前很多中小企业的感应加热生产技术比较落后,缺少配套的监控设备和保护措施,使操作人员不能及时了解感应加热电源的运行状态,构成了制... 详细信息

随着生活水平的提高,人们的环保意识逐渐增强,高效、无污染的感应加热电源越来越受到人们的关注,而目前很多中小企业的感应加热生产技术比较落后,缺少配套的监控设备和保护措施,使操作人员不能及时了解感应加热电源的运行状态,构成了制约其可靠、安全运行的主要原因。针对以上问题,本设计开发了一种基于PC机和单片机的感应加热电源电量采集与能量监控系统。本文介绍的感应加热电源电量采集与能量监控系统的主要功能有：实现对负载的电压、电流及频率的采集,功率和能量的积算、存储,以及在液晶显示器和监控界面分别显示这五个电量;对运行状态进行跟踪,数据异常的识别和处理,具有RS232通信功能,建立用户操作界面,不仅可以显示当前的电量值,还可以调用之前存储的历史数据,对错误进行报警并通过串口向下位机发送控制命令,控制感应加热电源的开启与关断,从而构成微机监控系统。本课题主要完成下位机电量采集系统硬件电路和上位机能量监控系统人机界面的设计。硬件电路设计包括传感器电量采集,控制电路对数据的分析和处理,液晶显示电路的设计等;能量监控系统的设计包括登录界面、主监控界面和历史数据查询三个界面的布局设计和程序编写。整个系统较之以往在设备的可靠性和自动化水平方面得到了提高,将实时处理能力和控制外设功能集于身,既提高了工作效率又节省大量的人力物力。

关键词：感应加热电源数据采集监控系统错误报警

解决ZPW—2000A型无绝缘轨道电路对DX3型道口信号干扰问题

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铁路通信信号工程技术 2007年第1期4卷 11-13页

作者：王志维中铁济南勘察设计咨询院有限公司

文章对叠加在ZPW-2000A型无绝缘轨道电路上的DX3型道口信号设备错误报警问题,提出了合理的解决方案。

关键词：轨道电路道口信号错误报警方案

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多功能型继电保护实验装置

安徽电气工程职业技术学院学报 2017年第3期22卷 116-121页

作者：王锌桐王晓波刘军安徽电气工程职业技术学院安徽合肥230051 合肥工业大学安徽合肥230009 国网安徽省电力公司安徽合肥230061

文章提出了一种多功能型继电保护实验实训装置,该装置在继电保护实验实训教学中有很强的实用性。装置面板具有可替换性,起到减小占地面积的作用;替换的面板种类多样,使装置使用范围更加广泛;装置具有错误接线报警功能,起到保护装置不被... 详细信息

文章提出了一种多功能型继电保护实验实训装置,该装置在继电保护实验实训教学中有很强的实用性。装置面板具有可替换性,起到减小占地面积的作用;替换的面板种类多样,使装置使用范围更加广泛;装置具有错误接线报警功能,起到保护装置不被烧坏的作用,延长装置的使用寿命。

关键词：继电保护多功能错误报警

SE-9000全自动血细胞分析仪几例特殊故障排除

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现代检验医学杂志 2004年第5期19卷 49-50页

作者：王华苍金荣李鹏任建康吕晓莉陕西省人民医院陕西西安710068 执信医疗仪器公司

SE-9000全自动血细胞分析仪为日本sysmex公司近几年推出的较先进的可进行血液细胞五分类、同时提供幼稚细胞信息及异常检测信息提示的仪器.该仪器操作简便、性能稳定,给临床血液常规检测工作带来了极大的方便.但在日常操作中,也出现了... 详细信息

SE-9000全自动血细胞分析仪为日本sysmex公司近几年推出的较先进的可进行血液细胞五分类、同时提供幼稚细胞信息及异常检测信息提示的仪器.该仪器操作简便、性能稳定,给临床血液常规检测工作带来了极大的方便.但在日常操作中,也出现了一些在操作说明书故障提示及排障栏目未记载或按其排障方法难以排除的故障.我们对出现的问题进行了反复摸索,找出了切实可行的办法,现报告如下:

关键词： SE-9000全自动血细胞分析仪特殊故障维修错误报警