MIT-BIH数据的读取，以及各文件的作用

WFDB读取心电数据（针对MIT-BIH）

100.hea文件样式

100 2 360 650000
100.dat 212 200 11 1024 995 -22131 0 MLII
100.dat 212 200 11 1024 1011 20052 0 V5
# 69 M 1085 1629 x1
# Aldomet, Inderal

分别表示的意义：

100(文件名) 2(通道数/导联数 MLII和V5两路导联信号组成) 360(采样率是360Hz) 650000(每路信号长度为650000个采样点)
100.dat(信号存储在100.dat文件中) 
212(信号以212格式存储，针对两个信号的数据库记录，每三个字节(24bit=6个16进制的数字)存储两个数据(两路信号分别占一个)) 
200(表示每个信号的增益都是每200ADC units/mV) 
11(ADC的分辨率是11位) 
1024(ADC的零值为1024) 
995/1011(不同信号的第一采样点的值) 
-22131/20052(65万个采样点的校验数) 
0(表示输入和输出可以以任意尺寸的块来执行) 
MLII/V5(信号描述字段，表示信号采自那个导联)

100.dat文件是数据文件，存储格式有Format8、Format16、Format16、Format80、Format212、Format310等八种数据，心律失常数据库一般采用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 F 3 ” , 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。

100.atr文件是注释文件。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。心律失常数据库采用的 MIT 格式。

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 0x 1C ( 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 0x 3F （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

    # 读取心电信号文件
    # sampfrom: 设置读取心电信号的 起始位置，sampfrom=0表示从0开始读取，默认从0开始
    # sampto：设置读取心电信号的 结束位置，sampto = 1500表示从1500出结束，默认读到文件末尾
    # channel_names：设置设置读取心电信号名字，必须是列表，channel_names=['MLII']表示读取MLII导联线
    # channels：设置读取第几个心电信号，必须是列表，channels=[0, 3]表示读取第0和第3个信号，注意信号数不确定
    record = wfdb.rdrecord('../ecg_data/102', sampfrom=0, sampto = 1500) # 读取所有通道信号
    # record = wfdb.rdrecord('../ecg_data/203', sampfrom=0, sampto = 1500,channel_names=['MLII']) # 仅仅读取“MLII”信号
    record = wfdb.rdrecord('../ecg_data/101', sampfrom=0, sampto=3500, channels=[0]) # 仅仅读取第0个信号（MLII）
    print(type(record)) # 查看record类型
    print(dir(record)) # 查看类中的方法和属性
    print(record.p_signal) # 获得心电导联线信号，本文获得是MLII和V1信号数据
    print(record.n_sig) # 查看导联线条数
    print(record.sig_name) # 查看信号名称（列表），本文导联线名称['MLII', 'V1']
    print(record.fs) # 查看采用率
    
    # 读取注解文件
    # sampfrom: 设置读取心电信号的 起始位置，sampfrom=0表示从0开始读取，默认从0开始
    # sampto：设置读取心电信号的 结束位置，sampto = 1500表示从1500出结束，默认读到文件末尾
    print(type(annotation)) # 查看annotation类型
    print(dir(annotation))# 查看类中的方法和属性
    print(annotation.sample) # 标注每一个心拍的R波的尖锋位置，与心电信号对应
    # annotation.symbol  #标注每一个心拍的类型N，L，R等等
    print(annotation.ann_len) # 被标注的数量
    print(annotation.record_name) # 被标注的文件名
    print(wfdb.show_ann_labels()) # 查看心拍的类型