MIT心律失常数据库数据格式解析
MIT心律失常数据库包含两个系列的心电数据, 第一系列即“100”系列,是在4000个24小时的Holter记录中随机挑选的,包含23个数据(100~109,111~119,121~124);第二系列即“200剧照英文”系列,是挑选的不太常见但临床上十分重要的心律失常数据,包含25个数据(200~203,205,207~210,212~215,217,219~223,228,230~234)。其中102,104,107,217为Paced beats,207含有部分VF信号,201~203,210,217,219,221~222含有AF信号。每个数据持续30分钟,并都有详细的注释。
MIT心律失常数据库每一个数据记录包括三个文件,“.hea”、“.dat”和“.atr”。
“.hea”为头文件,其由一行或多行ASCII码字符组成。以100.hea为例
第一行从左到右分别代表文件名,导联数,采样率,数据点数;
第二行从左到右分别代表文件名,存储格式,增益,AD分辨率,ADC零值,导联1第一个值,校验数,数据块大小(0=可以从任意数据块输出,即可以从中间读取任意一段),导联号
第三行代表导联2的信息,同第二行
以#开始的为注释行,一般说明患者的情况以及用药情况等。
“.dat即使英文”为数据文件,MIT-BIH数据库中的数据存储格式有Format8、Format16、Format80、Format212、Format310等8种,心律失常数据库统一采用212格式进行存储。
“212”格式是针对两个信号的数据库记录,这两个信号的数据交替存储,每三个字节存储两个数据。这两个数据分别采样自信号0和信号1,信号0的采样数据取自第一字节对(16位)的最低12位,信号1的采样数据由第一字节对的剩余4位(作为组成信号1采样数据的12位的高4位)和下一字节的8位(作为组成信号1采样数据的12位的低8位)共同组成。以100.dat为例。
按照“212”的格式,从第一字节读起,每三个字节(24 位)表示两个值,第一组为“E3 33 F3”,两个值则分别为0x3E3和0x3F3转换为十进制分别为995和1011,代表的信号幅度分别为4.975mv(995/200,值/增益)和5.055mv,这两个值分别是两个信号的第一采样点,后面依此类推,分别表示了两个信号的采样值。
“.atr”为注释文件,记录了心电专家对相应的心电信号的诊断信息,主要有两种格式:MIT格式和AHA格式。MIT格式是一种紧凑型格式,每一注释的长度占用偶数个字节空间,多数情况下是占用两个字节,多用于在线的注释文件;而AHA格式的每一注释占用16个字节的空间,多用于交换文件的情况。这两种格式的在文件中的区分决定于前两个字节的值,若文件的第一字节不为0或第二字节等于“[”(0x5B)或“]”(0x5D),则该文件是以MIT格式存储的,否则是按AHA格式存储的。心律失常数据库采用的MIT格式。
MIT格式,每一注释单元的前两个字节的第一个字节为最低有效位,16位中的最高6位表示了注释类型代码(具体代码见后表),剩余的10位说明了该注释点的发生时间或辅助信息,若为发生时间,其值为该注释点到前一注释点的间隔(对于第一个注释点为从记录开始到该点的间隔),若为辅助信息则说明了附加信息的长度。以100.atrairia为例。
从文件中的第一字节不为0可以判断该文件是以MIT格式存储的。从第一字节开始按照MIT格式进行分析,首先读出16位值0x7012,其高6位的值为0x1C(十进制28),低10位的值为0x12,该类型代码为28,代表意义是节律变化,发生时间在0.05秒(18/360Hz);接着读出后面的16位值0xFC03物理性质,其高6为的值为0x3F(十进制63),低10位的值为0x03,该类型代码为63,代表的意义是在该16位值后附加了3个(低10位值代表的数)字节的辅助信息,若字节个数为奇数,则再附加一个字节的空值,在本例中就是“28 4E 00 00”;然后再从下一字节读16位值0x043B,其高6位的值为1,低10位的值为0x3B(十进制59),该类型码1代表正常心搏,发生时间为0.213秒((18+59)/360Hz);依次类推即可读出
所有的注释,当读到的16位值为0时,就表示到了文件尾。
另,当高6位为十进制59时,读取之后第3个16位的高6位,作为类型代码,读取之后第二个16位+第一个16位*2^16,作为发生时间;
高6位为十进制60,61,62时,继续读下一个16位。
采用WFDB转换的AHA数据库atr注释,第一个字节为0,其读取方式同MIT格式一致,可采用相同的方式读取。
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注释代码 | | 说明 |
0 | | No TQRS |
1 | N | Normal beat |
2 | L | Left bundle branch block beat |
3 | R | Right bundle branch block beat |
4 | a | Aberrated atrial premature beat |
5 | V | Premature ventricular contraction |
6 | F | Fusuion of ventricular and normal beat |
7 | J | Nodal (junctional) premature beat |
8 | A | Atrial premature beatyiguo |
9 | S | cancollegePremature or ectopic supraventricular beat |
10 | E | Ventricular escape beat |
11 | j | Nodal (junctional) escape beat |
12 | / | Paced beat |
13 | Q | Unclassifiable beat |
14 | ~ | Signal quality change |
15 | | Not specified |
16 | | | Isolated QRS-like artifact |
17 | | Not specified |
18 | s | 任性 翻译ST change |
19 | T | T-wave change |
20 | * | Systole |
21 | D | Diastole |
22 | " | Comment annotation |
23 | = | Measurement annotation |
24 | p | P-wave peak |
25 | B | Left or right bundle branch block |
26 | ^ | 奥特曼英文 Non-conducted pacer spike |
27 | t | T-wave peak |
28 | + | Rythm change |
在线广播 29 | u | U-wave peak |
30 | ? | Learning |
31 | ! | Ventricular flutter wave |
32 | [ | Start of ventricular flutter/fibrillation |
33 | ] | End of ventricular flutter/fibrillation |
hunny34 | e | Atrial escape beat |
35 | n | Supraventricular espace beat |
36 | | Not specified |
37 | x | Non-conducted P-wave (blocked APB) |
38 | f | Fusion of paced and normal beat |
39 | ( | Waveform ont, PQ junction(begin of QRS) |
40 | ) | Waveform end, JPT(J point, end of QRS) |
41 | r | R-on-T premature ventricular contraction |
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