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Please use this identifier to cite or link to this item: https://tede.ufam.edu.br/handle/tede/5609
Tipo do documento: Dissertação
Título: Métodos para a eliminação de flutuações de linha base em sinais de eletrocardiograma: estudo comparativo
Autor: Romero, Francisco Perdigón 
Primeiro orientador: Evangelista Neto, João
Primeiro coorientador: Costa, Marly Guimarães Fernandes
Primeiro membro da banca: Costa Filho , Cícero Ferreira Fernandes
Segundo membro da banca: Barbosa, Paulo Roberto Benchimol
Resumo: As doenças cardiovasculares representam a principal causa de morte em nível mundial, sendo responsáveis por 17,3 milhões de mortes por ano. O eletrocardiograma (ECG) é uma técnica não invasiva utilizada amplamente para a detecção de algumas doenças cardiovasculares. Para aumentar a sensibilidade diagnóstica, o ECG é adquirido em ambulatório ou durante provas de esforço físico. Nessas condições de aquisição é afetado fortemente por vários tipos de ruídos, principalmente pelas flutuações de linha base (FLB). Apesar de existirem vários métodos para a eliminação das FLB, não foi identificado nenhum estudo comparativo que avalie quantitativamente estes métodos usando os mesmos sinais. Neste trabalho foi feita uma caraterização espectral das FLB onde foi comprovado que estas contem componentes espectrais em até 3,14 Hz. Tal valor, entretanto, ultrapassa os valores estabelecidos pela American Heart Association. Adicionalmente, foram implementados nove métodos para a eliminação de FLB os quais são: interpolação usando splines cúbicos, filtragem FIR, filtragem IIR, filtragem adaptativa LMS, filtragem de média móvel, análise de componentes independentes, interpolação e subtração de mediana sucessivas, decomposição em modos empíricos e filtragem wavelet. As técnicas implementadas foram avaliadas de forma qualitativa e quantitativa. Para a avaliação quantitativa foram usadas as seguintes métricas de similaridade: distância máxima absoluta, somatória do quadrado das distâncias e porcentagem da distância do erro médio quadrático. Foram realizados vários experimentos utilizando sinais de ECG sintéticos, ECG reais da QT Database, ruídos artificiais e ruídos reais da Noise Strees Test Database. Os melhores resultados foram obtidos com filtragem FIR passa-altas, com frequência de corte de 0,67 Hz.
Abstract: Cardiovascular diseases are the leading cause of death worldwide, accounting for 17.3 million deaths per year. The electrocardiogram (ECG) is a non-invasive technique widely used for the detection of cardiac diseases. To increase diagnostic sensitivity, ECG is acquired during exercise stress tests or in ambulatory way. Under these acquisition conditions the ECG is strongly affected by some types of noise, mainly by baseline (BL) wander. Currently in the literature, there are several methods for the elimination of BL, but no comparative study has been found that quantitatively evaluates these methods using the same signals. In this work a spectral characterization of the BL was made where it has been proven that these contain spectral components up to 3.14 Hz which exceeds the values established by the American Heart Association. We also implemented nine methods for the elimination of BL, which are interpolation using cubic splines, FIR filtering, IIR filtering, LMS adaptive filtering, moving average filter, independent component analysis, interpolation and successive median subtractions, decomposition in empirical modes and wavelet filtering. They were evaluated qualitatively and quantitatively. For the quantitative evaluation, the following similarity metrics were used: absolute maximum distance, sum of squares of distances and percentage of mean square error distance. Several experiments were performed using synthetic ECG signals, real QT Database ECG, artificial and real BL noises from the Noise Stress Test Database. The best results were obtained by the method based on FIR high pass filtering with cutoff frequency of 0.67 Hz.
Palavras-chave: Flutuações de linha base
ECG - Modelagem dos eletrodos
ECG - Ruído eletrocirúrgico
Eletrocardiograma (ECG)
Área(s) do CNPq: ENGENHARIAS: ENGENHARIA ELÉTRICA
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade Federal do Amazonas
Sigla da instituição: UFAM
Departamento: Faculdade de Tecnologia
Programa: Programa de Pós-graduação em Engenharia Elétrica
Citação: ROMERO, Francisco Perdigón. Métodos para a eliminação de flutuações de linha base em sinais de eletrocardiograma: estudo comparativo. 2016. 150 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Universidade Federal do Amazonas, Manaus, 2016.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
Endereço da licença: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
URI: http://tede.ufam.edu.br/handle/tede/5609
Data de defesa: 20-Dec-2016
Appears in Collections:Mestrado em Engenharia Elétrica

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