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基于多分辨分析的食道动态pH监测信号去噪算法

  来源:120online      日期:2007-05-09
生物医学工程学杂志1999年第3期第16卷论著作者:王 磊 郑崇勋 原峻峰 宋 磊单位:西安交通大学生物医学工程研究所,西安 710049关键词:动态食道pH监测;多分辨分析;数字信号处理;去噪算法...

图2 测量回路空载导致的散点噪声

  Fig 2 Pulse-noise led by the idler of measure loop

  在进行外参比食道动态pH监测时,由于外力作用、汗腺分泌、贴片电极与皮 肤的离子交换、粘膜所处生理状态的变化等因素,皮肤电位和跨食道粘膜电位在监测过程中 是不断波动的,我们对此做了大量实验,篇幅所限不能一一列举,这些实验的结果表明电位 波动的特点是低频漂移夹杂局部扰动,漂移幅值最大可达50 mV左右(约折合1pH),正、负 向漂移均存在,但以正向为多,漂移周期一般在几十分钟。图3为动态监测内、外参比电极 之间电位差的波形片段(图中的阶跃变化由A/D量化误差造成)。



图3 动态监测内、外参比电极之间电位差的波形片段

  Fig 3 Potential difference between inner-reference and outer-r eference electrode during dynamic monitoring

  食道动态pH内、外参比同步监测的实验表明,正常食道pH在5~7之间波动, 波动的波幅较小且持续期比漂移噪声长。胃食道返流波一般由较陡的下降沿(返酸过程)和相 对较缓的上升沿(廓酸过程)组成,持续时间以1~10 min之间较多,极小值在pH=2.5左右(即 比胃内的pH稍高),胃食道返流波表现的是胃内容物返流入食道及食道廓酸机制将胃内容物 从食道中廓清这一生理过程,从生理角度上分析,胃内容物返流入食道的时间较短,即食道 pH会很快由正常生理值(pH=6左右)下降至胃内容物的pH,而之后发生的廓酸过程则持续期较 长,并且由于个体差异导致持续期的变化很大。另外在监测信号中还有可能存在较少见的十 二指肠胃食道返流[1],表现为食道pH向碱性漂移(最大可达pH=8左右),其持续期 与正常食道pH波动类似。

  3 多分辨分析理论及去噪算法



  4 去噪效果(Denoising effect)

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