|сгенерировать QR код
Открытый доступ
Только для подписчиков
Методика детектирования R-зубцов электрокардиосигнала на основе вейвлет-декомпозиции
https://doi.org/10.32446/0368-1025it.2021-5-67-72
Аннотация
Повышение эффективности кардиологической диагностики на основе анализа вариабельности сердечного ритма человека обусловливает необходимость разработки точных методов обнаружения R-зубцов электрокардиосигнала. Разработана и исследована методика детектирования R-зубцов электрокардиосигнала на основе применения кратномасштабных вейвлет-преобразований. В предлагаемую методику обнаружения R-зубцов включены последовательные этапы цифровой обработки электрокардиосигнала: кратномасштабное вейвлет-преобразование; набор нелинейных операторов; адаптивный алгоритм обнаружения максимумов сигнала. Проведён сравнительный анализ предлагаемой методики с существующими подходами к обнаружению R-зубцов электрокардиосигнала. Для получения количественных характеристик оценки эффективности обнаружения R-зубцов использовано имитационное моделирование электрокардиосигнала, содержащего шумы и помехи различной интенсивности и природы возникновения. Эффективность рассматриваемых подходов к обнаружению R-зубцов электрокардиосигнала исследована для клинических записей биосигналов. Оценена абсолютная погрешность измерения длительностей RR-интервалов для модельных сигналов с различными уровнями зашумления. Показано, что предложенная методика обнаружения R-зубцов электрокардиосигнала на основе кратномасштабных вейвлет-преобразований характеризуется малыми погрешностями измерения длительностей RR-интервалов, высокими показателями истинного обнаружения и малыми ошибками ложного обнаружения и пропуска.
Ключевые слова
Об авторе
А. А. Федотов
Самарский национальный исследовательский университет имени академика С. П. Королева (Самарский университет)
Россия
Россия
Александр Александрович Федотов
Самара
Список литературы
1. Федотов А. А., Акулов С. А. Математическое моделирование и анализ погрешностей измерительных преобразователей биомедицинских сигналов. М.: Физматлит, 2013. 280 с.
2. Task Force of the European Society of Cardiology and North American Society of Pacing and Electrophysiology, Circulation, 1996, vol. 93, no. 5, pp. 1043–1065. https://doi.org/10.1161/01.CIR.93.5.1043
3. Friesen G. M., Jannett T. C., Jadallah M. A., Yates S. L., Quint S. R., Nagle H. T., IEEE Transactions on Biomedical Engineering, 1990, vol. 37, no. 1, pp. 85–98. https://doi.org/10.1109/10.43620
4. Biomedical Digital Signal Processing: C Language Examples and Laboratory Experiments for the IBM PC, ed. Willis J. Tompkins, Prentice Hall, New Jersey, 1993, 368 p.
5. Theis F. J., Meyer-Base А., Biomedical signal analysis: Contemporary methods and applications, The MIT Press, Cambridge, Massachusetts, 2010, 423 p.
6. Xue Q., Hu Y. H., Tompkins W. J., IEEE Transactions on Biomedical Engineering, 1992, vol. 39, no. 4, pp. 317–329. https://doi.org/10.1109/10.126604
7. Kadambe S., Murray R., Boudreaux-Bartels G. F., IEEE Transactions on Biomedical Engineering, 1999, vol. 46, no. 7, pp. 838–848. https://doi.org/10.1109/10.771194
8. Pan J., Tompkins W. J., IEEE Transactions on Biomedical Engineering, 1985, vol. BME-32, no. 3, pp. 230–236. https://doi.org/10.1109/TBME.1985.325532
9. Ruha A., Sallinen S., Nissila S., IEEE Transactions on Biomedical Engineering, 1997, vol. 44, no. 3, pp. 159–167. https://doi.org/10.1109/10.554762
10. Mourad K., Fethi B. R., Measurement, 2016, vol. 94, pp. 663–670. https://doi.org/10.1016/j.measurement.2016.09.014
11. Park J.-S., Lee S.-W., Park U., J Healthc Eng, 2017, vol. 2017, 4901017. https://doi.org/10.1155/2017/4901017
12. Strang G., Nguyen T., Wavelets and Filters Banks, WellesleyCambridge-Press, Wellesley, MA, 1996, 490 p.
13. McSharry P. E., Cliff ord G. D., Tarassenko L., Smith L. A., IEEE Transactions on Biomedical Engineering, 2003, vol. 50, no. 3, pp. 289–294. https://doi.org/10.1109/TBME.2003.808805
14. Новицкий П. В., Зограф И. А. Оценка погрешностей результатов измерений. Л.: Энергоатомиздат, 1991. 304 с.
15. Moody G. B., Mark R. G. IEEE Engineering in Medicine and Biology Magazine, 2001, vol. 20, no. 3, pp. 45–50. https://doi.org/10.1109/51.932724
Рецензия
Для цитирования:
Федотов А.А. Методика детектирования R-зубцов электрокардиосигнала на основе вейвлет-декомпозиции. Izmeritelʹnaya Tekhnika. 2021;(5):67- 72. https://doi.org/10.32446/0368-1025it.2021-5-67-72
For citation:
Fedotov A.A. Method for detecting R-waves of an ECG signal based on wavelet decomposition. Izmeritel`naya Tekhnika. 2021;(5):67- 72. (In Russ.) https://doi.org/10.32446/0368-1025it.2021-5-67-72
Просмотров:
63
Послать статью по эл. почте 