Study on the quality evaluation of electrocardiogram signal in wearable physiological monitoring system

穿戴式生理参数监测技术是一种新型的生理监护技术，代表未来监护技术的发展方向，但该类技术应用于临床尚有许多问题亟待解决。本文针对自主研发的穿戴式随行监护系统（SensEcho-5B）的心电信号质量评价问题开展了探索性研究。首先基于模板匹配法开发出一种心电信号质量评价算法，用于心电信号的自动、定量评价，在 100 名受试者（15 名健康人和 85 名心血管疾病患者）随机抽取的 100 h 心电信号数据集上进行了算法性能测试。在此基础上使用 SensEcho-5B 与心电 Holter 同步采集了 30 名受试者（7 名健康人和 23 名心血管疾病患者）的 24 h 心电数据，使用心电信号质量评价算法对两个系统同步记录的心电信号质量进行评价。算法性能测试结果：敏感度为 100%，特异度为 99.51%，准确率为 99.99%。30 名受试者的对照试验结果：SensEcho-5B 所检测到的心电信号，信号质量较差时间的中位数（Q1，Q3）为 8.93（0.84，32.53）min，Holter 所检测到的心电信号，信号质量较差时间的中位数（Q1，Q3）为 14.75（4.39，35.98）min（秩和检验 P=0.133）。研究结果表明，本文提出的心电信号质量评价算法能够对穿戴式随行监护系统的心电信号质量进行有效评价；随行监护系统 SensEcho-5B 与对照 Holter 相比，心电信号质量相当。后续研究将进一步在真实临床环境中采集大样本量的随行监护生理数据，并对心电信号质量进行分析和评价，从而使监护系统的性能得到持续优化。.