Μέθοδοι Επεξεργασίας Ηλεκτροκαρδιογραφήματος-υλοποίηση Αυτόματης Ανίχνευσης Του Qrs Συμπλέγματος Του Ηλεκτροκαρδιογραφήματος

Abstract

Σκοπός της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η παρουσίαση των βασικών μεθόδων επεξεργασίας σήματος που χρησιμοποιούνται σήμερα ευρέως στην ηλεκτροκαρδιογραφία, καθώς και η προγραμματιστική υλοποίηση ανίχνευσης των QRS κυματομορφών του ηλεκτροκαρδιογραφήματος (ΗΚΓ). Καθότι το σύμπλεγμα QRS αντανακλά την ηλεκτρική δραστηριότητα της καρδιάς κατά τη διάρκεια της κοιλιακής συστολής, ο χρόνος εμφάνισής του, αλλά και το σχήμα του, παρέχουν σημαντικές πληροφορίες για την κατάσταση της καρδιάς, ενώ η ανίχνευση του αποτελεί τη βάση για όλους σχεδόν τους αλγορίθμους αυτόματης ανάλυσης του ΗΚΓ.Συγκεκριμένα, στις δύο πρώτες ενότητες επιχειρείται μια ανάλυση των φαινομένων που λαμβάνουν χώρα κατά τη διάρκεια της καρδιακής λειτουργίας και εξετάζεται η ηλεκτρική δραστηριότητα της καρδιάς από την πλευρά του μηχανικού. Στη συνέχεια, συνοψίζονται και αξιολογούνται όλες οι βασικές μέθοδοι ανάλυσης που χρησιμοποιούνται στην ανίχνευση των QRS κυματομορφών: από τον τομέα των νευρωνικών δικτύων, γενετικοί αλγόριθμοι, μετασχηματισμοί wavelet, τράπεζες φίλτρων, αλλά και ευριστικές μέθοδοι βασιζόμενες κυρίως σε μη γραμμικούς μετασχηματισμούς. Τέλος, παρουσιάζεται αναλυτικά ένας αλγόριθμος ανίχνευσης όλων των βασικών σημείων του ηλεκτροκαρδιογραφήματος και εφαρμόζεται ανίχνευση των QRS κυματομορφών δύο προσομοιωμένων σημάτων σε προγραμματιστικό περιβάλλον Matlab. Ο αλγόριθμος βασίζεται σε wavelet ανάλυση, η οποία έχει αναδειχθεί σε μια από τις πιο δημοφιλείς μεθόδους που χρησιμοποιούνται σήμερα στον τομέα της έρευνας.