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當心電圖信號自MIT-BIH心律不整資料庫(Arrhythmia Database)[11]得到後,則需要 經過一連串的處理,最終,才能成為實驗使用的心電圖特徵值。首先,利用MIT-BIH心 律不整資料庫所提供的資訊,來定位出心電圖信號中的P波、QRS波與T波之位置,接 著,再藉由這些波型的資訊,計算出每一個心電圖信號的特徵值。

3.1 MIT-BIH心律不整資料庫

MIT-BIH心律不整資料庫,是全世界第一個獲得普遍認同的標準測試資料庫,其中 的心電圖檔案,是麻省理工學院(Massachusetts Institute of Technology , MIT)自Beth Israel 醫院(Beth Israel Hospital , BIH)心律不整實驗室所獲得的,這些心電圖檔案在1975年至

1979年間所記錄,目前,全世界有超過500個研究心律不整的機構,都採用這個資料庫,

MIT-BIH心律不整資料庫中有48筆心電圖檔案,每一筆檔案都具有兩個不同導極的心電 圖資料,多為MLII(Modified limb leadⅡ)導極搭配V1導極,但也有MLII導極搭配V2、

V4或V5導極的情況,心電圖檔案的取樣頻率皆為360Hz,時間長度則約為30分鐘,而 且,每一個心跳都會經由專業的醫護人員進行鑑識,並標註該心跳的狀態,目前資料庫 中的心電圖信號型態,大致分為正常心跳(Normal beat)信號與異常心跳(Abnormal beat) 信號,在異常心跳信號方面,則主要有左束支傳導阻斷(Left bundle branch block , LBBB) 信號、右束支傳導阻斷(Right bundle branch block , RBBB)信號、心房早期收縮(Atrial

premature complex , APC)信號以及心室早期收縮(Premature ventricular contraction , PVC)

信號。

3.2 定位QRS波

欲判斷一個心電圖信號的狀態,通常會藉由心電圖信號中的P波、QRS波以及T波 之波型來進行辨識,因此,要獲得這些波型的資訊,則必須先在心電圖信號中,定位出 這些波型。MIT-BIH心律不整資料庫提供了每一筆心電圖檔案,其所有的QRS波中,

R點之詳細資訊,藉此便可定位出每一個QRS波的R點,而且,因為R點位於QRS波的 波峰,如圖3.1所示,故以已知的R點為基準,前後各設定一個搜尋範圍,在搜尋範圍內

圖3.1 QRS波形圖[28]

往前所找到的最小值,則為Q點之所在,而往後所找到的最小值,即為S點,至此,已 成功定位出心電圖信號中的QRS波,同樣的,利用已定位的Q點,在設定搜尋範圍後,

向前尋找最大值,即可得到P點之位置,而利用S點,在搜尋範圍內,向前尋找最大值,

則可得T點。

3.3 心電圖特徵值介紹

在定位完心電圖信號中的主要波形後,為了進行後續的分析及研究工作,則會將 主要波形的資料加以運算,轉換成許多具有意義的數值,即心電圖特徵值。以 Yun-Chi

Yeh 等人[2]為例,便將原始的心電圖資料,如圖 3.2[12]所示,經由運算而得出表格 3.1 中的九項心電圖特徵值[2]。

圖 3.2 原始心電圖資料[12]

表格 3.1 心電圖特徵值[2]

特徵值 編號

特徵值 代號

特徵值 描述

特徵值 單位 1 H-QR QRS 波中,Q 點與 R 點間的振幅 mV 2 H-RS QRS 波中,R 點與 S 點間的振幅 mV 3 QRS-dur QRS 波中,R 點與 S 點間的時間間隔 ms 4 QTP-int QRS 波中,Q 點與 T’點間的時間間隔 ms 5 Ratio-RR 單一 RR 區間,佔平均 RR 區間的比例

6 Slope-QR QRS 波中,Q 點與 R 點間的斜率 mV/ms 7 Slope-RS QRS 波中,R 點與 S 點間的斜率 mV/ms

8 Area-QRS QRS 波的面積 mV*ms

9 Area-RST’ R 點、S 點、T’點,三點所圍成的面積 mV*ms

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