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体表胃电图(EGG)是胃肠动力学研究的一项重要工具。目前临床上应用的EGG检测系统和分析方法,仍停留在上世纪80、90年代的水平,亟待更新。基于“全面更新”的目标,本课题对胃电的仿真模型、底层的数据采集系统、数据预处理的方法、数据的分析等环节进行了重新设计。论文的主要研究内容包括:1.建立了胃电慢波的仿真模型,并模拟了体表胃电的采集环境。该模型的建立,对于硬件设计和预处理算法的参数选取和性能评价具有指导意义。2.探讨了将Laplacian电极技术引入胃电检测领域的可行性,通过理论分析与工程实践相结合,提出了Laplacian电极设计的一些原则。并在此基础上,设计了应用于胃电检测的Laplacian电极传感器。3.在硬件设计方面,针对胃电幅值低、频率低、信噪比低的特点提出了低放大倍数与宽动态范围相结合的硬件设计原则。分别建立了基于24bitΣ-ΔADC的高精度胃电采集系统和基于过采样的通用生物电采集系统。后者通过过采样技术使其分辨率达到与Σ-ΔADC相当的水平,又弥补了Σ-ΔADC速度的不足,并且其速度和有效分辨率软件可调,具有极好的通用性。此外,本文还提出了一种应用电子微囊检测黏膜胃电的方法。4.在信号的预处理环节,充分考虑了胃电的非线性非平稳特征,以及胃电检测中,由于个体差异较大,各种先验知识难以获得的疤?。尽量采用盲处理和自适应的方法。采用经验模态分解重构(EMD)滤除胃电中混有的心电和呼吸干扰。对多导信号,还引入了独立成分分析(ICA)方法,对多通道进??步滤波。此外,针对粗大误差,提出了差分替换算法,有效地滤除了信号中混有的运动伪迹和基线漂移。5.在EMD的基础上,本文引入了胃电信号的Hilbert谱和Hilbert边际谱代替传统的功率谱分析,实践证明,可以获得更高的时域和频域分辨率。6.利用支持向量机(SVM)对临床采集的38例正常和非正常胃电数据进行了分类研究,证实识别率较高,泛化能力较强。此外,在构造样本时,本文对现有的胃电图评判标准中,与最新进展较为脱节的部分提出了修改意见。