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”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”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.atr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，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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