用于心率变异性的python工具箱。

pyhrv的Python项目详细描述


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此存储库包含在我的硕士论文范围内开发的hrv工具箱(python包)"开发用于心率变异性(hrv)的开源python工具箱")。

心率变异性-测量标准,生理解释以及临床使用指南和其他参考资料,这些都是代码本身的注释(将很快完全更新)。

下面是参数和特性的列表。主要更新将列在更改日志中。

开始

安装

可以使用pip工具安装此软件包:

pipinstallpyhrv

当前的pyhrv主要是为python 2.7编程语言开发的。运行上面的pip命令可能会导致 尝试使用Python3安装包时出错。在这种情况下,请先尝试安装pyhrv依赖项:

pipinstallbiosppypipinstallmatplotlibpipinstallnumpypipinstallscipypipinstallnoldspipinstallspectrumpipinstallpyhrv

文档和教程

有关所有可用功能和简短快速入门教程的概述,请参见自述文件,该文件位于pyhrv包中。

正式的pyhrv文档现已在readthedocs上提供:

https://pyhrv.readthedocs.io

hrv参数列表

可以使用此工具箱计算以下hrv参数。

(NNI:正常至正常间隔,HR:心率,SD:标准差,p sd:功率谱密度)

时域参数

  • NNI系列的基本统计参数(最小值、最大值、平均值)
  • NNI差异系列的基本统计参数(最小、最大、平均、最大差异)
  • HR系列的基本统计参数(min、max、mean、sd)
  • NNI(SDNN)的标准偏差
  • 5分钟段的标准差平均值(SDNN指数)
  • 5分钟段平均标准差(SDANN)
  • 连续差的均方根(rmssd)
  • 连续差分标准差(SDSD)
  • NN50(NNI>;50ms)和PNN50(NNI>;50ms的百分比)
  • nnx(nni>;xms)和pnn50(nni>;xms的百分比)
  • 三角形索引
  • 基于三角插值的直方图基线宽度(tinn)(tinn,n,m)

频域参数

从韦尔奇方法和lomb scargle周期图(具有默认或自定义频带)计算以下psd参数:

  • 峰值频率
  • 绝对功率
  • 对数幂
  • 相对功率
  • 标准化功率(仅限低频和高频)
  • 低频/高频比

非线性参数

  • Poincaréplot(SD1,SD2,拟合椭圆面积,SD2/SD1比值)
  • 样本熵
  • 去趋势波动分析(短期和长期)

附加的hrv工具

  • NNI级数的计算
  • Δnni级数的计算
  • HR级数的计算
  • 信号分割
  • 在医学级别上绘制心电图,如心电图纸布局
  • 转速图绘图
  • hrv报告生成(.txt和.csv格式)
  • hrv结果导出和导入(.json格式)

示例图

心电图图

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转速表

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直方图和几何参数

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频域-韦尔奇周期图

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频域-lomb瘢痕周期图

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频域-自回归方法

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非线性-Poincaré&Detrended波动分析

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依赖关系

这项工作的背景

该软件包最初是在我的硕士论文《心率变异性开源python工具箱的开发》(hrv)的范围内开发的,该论文位于德国汉堡应用科学大学(生物医学工程系生命科学系)和葡萄牙里斯本plux无线生物信号学

在本工作范围内开发的其他支持包

打开信号读卡器

要读取的python包opensignals(r)evolution文件和传感器数据自动转换,用于bitalino(r)evolution传感器数据。

开发此软件包是为了便于导入使用Bitalino(R)Evolution采集的心电传感器数据,以进行心率变异性分析。

有关详细信息,请访问存储库:

https://github.com/pgomes92/opensignalsreader

OpenSignals(R)evolution(作者plux wireless biosignals s.a.)是Bitalino和href="http://biosignalsplux.com" rel="nofollow">biosignalsplux生物信号采集平台。

库比奥斯

python包,用于以可读格式导出nn/rr interval series,并以.txt格式从kubios报告文件导入hrv结果。

有关详细信息,请访问存储库:

https://github.com/pgomes92/kubios

引用

如果您需要在任何工作中引用此软件包,请使用下面的引用格式:

@Misc{,
  author = {Pedro Gomes, Hugo Silva, Petra Margaritoff},
  title = {{pyHRV} - Open-Source Python Toolbox for Heart Rate Variability},
  year = {2018--},
  url = "https://github.com/PGomes92/hrv-toolkit/",
  note = {[Online; accessed <today>]}}

存储库结构信息

.
├── pyhrv                           # HRV toolbox/package (where the magic happens)
|   └──files                        # Sample files & HRV keys
|   |   ├── hrv_keys.json           # HRV keys to access the parameter results stored in
|   |   |                           # biosspy.utils.ReturnTuple objects & parameter labels
|   |   ├── SampleExport.json       # Sample export file generated with pyhrv.tools.hrv_export()
|   |   ├── SampleReport.txt        # Sample export file generated with pyhrv.tools.hrv_report()
|   |   └── SampleECG.txt           # BITalino (r)evolution sample ECG acquistion
|   |
|   ├── samples                     # 50 sample NNI series
|   |
|   ├── README.md                   # Package overview & quick start guide/examples
|   ├── references.txt              # References used in the in-code documentation
|   ├── __init__.py                 # Package initialitation file
|   ├── __version__.py              # Package version file
|   ├── tools.py                    # HRV tools (nni, segmentation, reports, ...)
|   ├── hrv.py                      # HRV package level function
|   ├── time_domain.py              # Time domain parameter functions
|   ├── frequency_domain.py         # Frequency domain parameter functions
|   └── noninear.py                 # Nonlinear parameter functions
|
├── SampleFigures                   # Sample figures of plots
|   └──readmefigures                # readmefigures
├── changelog.md                    # Changelog
├── LICENSE.txt                     # License information
└── README.py                       # <- you are here

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