Publicação: Metodologia para localização de ciclo cardíaco a partir do sinal
eletrocardiográfico
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CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
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Resumo
Este trabalho propõe um algoritmo de detecção de ciclos cardíacos a partir de
sinais digitais, gerados por equipamentos de ECG (eletrocardiograma). A detecção é
feita por intermédio de um limiar, procurando ocorrências da onda R, representada
em sua segunda derivada. O limiar é estabelecido dinamicamente com base nos
últimos 10 segundos de sinal e seu valor é calculado levando em conta o desvio
padrão das variações da segunda derivada no período. As derivadas são aplicadas
sobre o sinal de ECG filtrado, utilizando um filtro de média móvel de vinte valores.
Para testar o funcionamento do modelo, foi desenvolvido um aplicativo preparado
para receber como entrada, arquivos contendo dados digitalizados em palavras de
16 bits com até doze derivações e freqüência de aquisição configurável. O aplicativo
pode receber dados em tempo real adquiridos diretamente dos canais de saída
digitais dos equipamentos de ECG. O software desenvolvido fornece dados
estatísticos e informações de interesse relativas ao ECG analisado. O algoritmo foi
testado através da experimentação de centenas de amostras de pacientes normais e
outros portadores de algumas cardiopatias, apresentando um índice de acerto
superior a 99%.
Abstract
This dissertation proposes a cardiac cycle detection algorithm based on digital
signals generated by ECG (electrocardiogram) devices. Detection is made through a
threshold, seeking R wave occurrences, as represented by its second derivate. A
threshold is established dynamically based on the last 10 seconds of the signal and
its value is calculated taking the standard deviation of the second derivate in the
period into account. The derivates are applied to the filtered ECG signal, using a
moving average filter (20 samples). To test the model performance operation, a
software application was developed prepared to receive files containing digitalized
data, in 16-bit words with up to 12 derivates as input and running at a configurable
acquisition frequency. The application can receive real-time data acquired directly
from the ECG device with digital output channels. The software that has been
developed provides statistical data and information of interest related to the analyzed
ECG. The algorithm was tested through experimentation with hundreds of samples
coming from normal patients and from people suffering from cardiopathies. The
accuracy level was above 99%.
Palavras-chave
ECG, Ciclo cardíaco, Detecção da onda R, Cardiac cycles, Wave r detection, Engenharia biomédica, Eletrocardiografia
Citação
RANGEL, Helio Augusto de Lima. Metodologia para localização de ciclo cardíaco a partir do sinal
eletrocardiográfico. 2006. 161 f. Dissertação (Mestrado em Engenharias) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2006.