Zespół Przetwarzania i Analizy Sygnału EKG

Badania w zakresie przetwarzania i analizy sygnałów elektrokardiograficznych dotyczą przede wszystkim etapu filtracji wstępnej sygnałów oraz identyfikacji charakterystycznych dla EKG elementów tego sygnału. W zakresie wstępnej filtracji zapisów elektrokardiograficznych zadanie dotyczy między innymi usuwania zakłóceń, które z natury są zmienne w czasie, przy czym właściwości widmowe są bardzo różnorodne. Zakłócenia te zniekształcają sygnał pomiarowy mający również charakter niestacjonarny. Dodatkowo charakterystyki widmowe obydwu składowych: użytecznej i zakłócającej w znacznym stopniu się na siebie nakładają. Dlatego też przedmiotem zainteresowań, analizy i propozycji rozwiązań są techniki adaptacyjne filtracji cyfrowej. Dodatkową, pożądaną jej cechą jest relatywnie niska złożoność obliczeniowa tak, aby możliwa była implementacja filtracji 12 odprowadzeń EKG, w czasie rzeczywistym, na mniej wydajnych platformach obliczeniowych. W trakcie testów wykorzystano wiele rozwiązań bazujących na filtrach SOI, NOI i aproksymacji pochodnych.

Innym nie mniej interesującym i istotnym zagadnieniem jest analiza i identyfikacja zapisów elektrokardiograficznych. W tym zakresie szczególny nacisk położony jest na lokalizację oraz identyfikację charakterystycznych dla EKG zespołów QRS. Lokalizacja zespołów QRS jest podstawowym zadaniem, które rozpoczyna analizę. Wiarygodność wyników otrzymanych na tym etapie, bezpośrednio wpływa na jakość parametrów wyznaczanych w etapach kolejnych. Zarówno w lokalizacji jak i rozpoznawaniu pochodzenia morfologicznego zespołów QRS przydatnym narzędziem jest transformacja falkowa, dzięki której uzyskuje się bardzo dobre wyniki. Natura transformacji falkowych pozwala na precyzyjne określenie położenia zespołu QRS w zapisie oraz uzyskanie informacji dotyczących odmiany zespołu (prawidłowy czy anormalny) jak również jego morfologii (np: zespół pochodzenia komorowego). W tym zastosowaniu narzędziem pomocniczym są wykładniki Lipschitza, dzięki którym można wyznaczyć miarę lokalnej regularności/kształtu sygnału. Prowadzone w Zakładzie badania mają również na celu opracowanie pewnego i stabilnego oprogramowania pozwalającego na wykorzystanie go w rzeczywistym systemie medycznym.


Skład Zespołu:
dr inż. Adam Jóśko – kierownik,
mgr inż. Paweł Irzmański – doktorant.
e-mail: adam.josko(et)ee.pw.edu.pl

Instytut Elektrotechniki Teoretycznej i Systemów Informacyjno-Pomiarowych