Luận án Tiến sĩ Cơ kỹ thuật: Nhận dạng tự động cụm tín hiệu QRS trong hệ thống điện tâm đồ gắng sức

Luận án được thực hiện nhằm đề xuất phương án tự động nhận dạng phức bộ QRS trong hệ thống tín hiệu ECG theo cách tiếp cận mới. Tiến hành thử nghiệm và đánh giá hiệu suất của phương án đề xuất trên cả cơ sở dữ liệu ECG gắng sức cũng như tĩnh và so sánh kết quả đạt được với một số nghiên cứu khác.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Luận án Tiến sĩ Cơ kỹ thuật: Nhận dạng tự động cụm tín hiệu QRS trong hệ thống điện tâm đồ gắng sức ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ Hoàng Văn Mạnh NHẬN DẠNG TỰ ĐỘNG CỤM TÍN HIỆU QRSTRONG HỆ THỐNG ĐIỆN TÂM ĐỒ GẮNG SỨC LUẬN ÁN TIẾN SĨ CƠ KỸ THUẬT Hà Nội – 2022 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ Hoàng Văn Mạnh NHẬN DẠNG TỰ ĐỘNG CỤM TÍN HIỆU QRSTRONG HỆ THỐNG ĐIỆN TÂM ĐỒ GẮNG SỨC Chuyên ngành: Cơ kỹ thuật Mã số: 9520101.01 LUẬN ÁN TIẾN SĨ CƠ KỸ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS. TS. Phạm Mạnh Thắng Hà Nội – 2022 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan các kết quả trình bày trong luận án là công trình nghiêncứu của tôi dưới sự hướng dẫn của cán bộ hướng dẫn. Các số liệu, các kết quảtrình bày trong luận án hoàn toàn trung thực và chưa được công bố trong cáccông trình trước đây. Các dữ liệu tham khảo được trích dẫn đầy đủ. Hà Nội, ngày 25 tháng 03 năm 2022 NCS. Hoàng Văn Mạnh ii LỜI CẢM ƠN Trước hết, nghiên cứu sinh xin bày tỏ lời cảm ơn tới thầy hướng dẫn đã tậntình giúp đỡ trong quá trình nghiên cứu. Nghiên cứu sinh chân thành cảm ơn các thầy cô giáo, các nhà khoa học đãcó các góp ý quý báu cho nghiên cứu sinh trong quá trình thực hiện luận án. Cuối cùng, nghiên cứu sinh bày tỏ lời cảm ơn tới các đồng nghiệp, gia đình,bạn bè đã luôn động viên, chia sẻ, ủng hộ và giúp đỡ nghiên cứu sinh vượt quakhó khăn để đạt được những kết quả nghiên cứu trong luận án. NCS. Hoàng Văn Mạnh iii MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ii MỤC LỤC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . iii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT . . . . . . . . . . . . . . . . . vi DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . vii DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xii MỞ ĐẦU . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU 5 1.1 Điện tâm đồ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 1.1.1 Hoạt động điện của tim . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 1.1.2 Mô tả tín hiệu điện tâm đồ . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 1.2 Điện tâm đồ gắng sức . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 1.3 Một số phương pháp tự động nhận dạng QRS và trích xuất các thành phần tín hiệu ECG điển hình . . . . . . . . 11 1.3.1 Phương pháp lấy ngưỡng trong miền thời gian . . . . . . . 12 1.3.2 Phương pháp phân tích phổ . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 1.3.3 Phân tích thành phần chính . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 1.4 Cơ sở dữ liệu ECG . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 1.4.1 Cơ sở dữ liệu rối loạn nhịp tim MIT-BIH . . . . . . . . . . 17 1.4.2 Cơ sở dữ liệu đa chuyển đạo CSE . . . . . . . . . . . . . . . 19 1.4.3 Cơ sở dữ liệu PTB . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 1.4.4 Cơ sở dữ liệu điện tâm đồ gắng sức GUDB . . . . . . . . . 21 1.5 Những vấn đề còn tồn tại và giải pháp công nghệ . . . . . . . . . . 23 1.6 Kết luận Chương 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25CHƯƠNG 2. LỌC NHIỄU TÍN HIỆU 26 iv 2.1 Giới thiệu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 2.1.1 Nhiễu lưới điện . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 2.1.2 Nhiễu trôi đường cơ sở . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 2.1.3 Nhiễu điện cơ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 2.1.4 Nhiễu do dịch chuyển điện cực . . . . . . . . . . . . . . . . 29 2.2 Thuật toán lọc EDNSS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 2.3 Thuật toán lọc EDNSS sửa đổi . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 2.4 Kết quả và thảo luận . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 2.4.1 Các tham số đánh giá kết quả . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 2.4.2 Thử nghiệm với cơ sở dữ liệu mô phỏng . . . . . . . . . . . 34 2.4.3 Thử nghiệm với cơ sở dữ liệu điện tâm đồ gắng sức . . . . 38 2.5 Kết luận Chương 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45CHƯƠNG ...