Orvosi jelek számítógépes feldolgozása, zajszűrés Egészségügyi informatika ÁOK I. Tamus Zoltán Ádám adam.tamus@hotmail.com
Elektrokardiogram (EKG) A szív elektromos aktivitása Az EKG jel könnyen rögzíthető a mellkasra vagy a végtagokra (Einthoven háromszög) helyezett elektródákkal A hullám megváltozik különféle kardiovaszkuláris elváltozások esetén
Elektrokardiogram (EKG) Einthoven háromszög
Elektrokardiogram (EKG) Az EKG időfüggvénye
Elektrokardiogram (EKG) A sinus csomóban ingerület keletkezik
Elektrokardiogram (EKG) A pitvar depolarizációja (összehúzódás) P hullám 0.1-0.2 mV 60-80 ms
Elektrokardiogram (EKG) Késleltetés az AV csomóban Normál esetben izoelektromos szakasz PQ szakasz 60-80 ms
Elektrokardiogram (EKG) His-köteg, Tawara-szárak és Purkinje-rostokon vezetik az ingerületet a kamrákba
Elektrokardiogram (EKG) Az ingerület a szív csúcsából terjed tova a kamrákban Gyors kamrai depolarizáció QRS hullám 1 mV 80 ms
Elektrokardiogram (EKG) A kamrai izomsejtekben relatív hosszú az akciós potenciál: 300-350 ms Izoelektromos szakasz ST szakasz 100-120 ms
Elektrokardiogram (EKG) Kamrai repolarizáció: T hullám 0.1-0.3 mV 120-160 ms
Az EKG és a PCG kapcsolata
Műtermékek az EKG jelben Fiziológiai interferenciák Respiració, mozgások, köhögések stb. Az anyai EKG megjelenik a magzati EKG-ban Elektromágneses interferenciák TV és rádióállomások, CRT monitorok, számítógépek, gázkisülő-lámpák Zajt eredményeznek az EKG jelben
Zaj Jel Determinisztikus jel: Időfüggvénye zárt matematikai formátumban felírható vagy A megelőző értékekből meghatározható Nem determinisztikus jel (véletlenszerű jel): Nem teljesítik a determinisztikus jel feltételeit A zaj lehet véletlenszerű, strukturált (determinisztikus) és fiziológiai
A zajszűrés alapjai Véletlenszerű zaj: Statisztikai átlaga: 0 Csökkentése: Mozgó átlagolás (Moving Average MA filter) Általános formája: bk: szűrő együttható
A zajszűrés alapjai Példák MA szűrőkre von Hann vagy Hanning szűrő: 8-pontos átlagolás:
Irodalom Rangaraj M. Rangayyan: Biomedical Signal Analysis, IEEE Press/Wiley, New York, NY, 2002.
Gyakorlati feladatok 1. Zajos EKG jel vizsgálata 2. EKG jel zajszűrése von Hann vagy Hanning szűrővel 8-pontos MA szűrővel Minta file-ok: http://zoltanadam.fw.hu program: MS- Excel