phân tích tín hiệu điện tim loạn nhịp

Trong khoảng 40 năm qua, các kết quả nghiên cứu về phân tích tín hiệu điện tim loạn nhịp HRV - Heart Rate Variability của các nhà khoa học trên toàn thế giới đã làm sáng tỏ thêm về cơ s

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

Chử Đức Hoàng

PHÂN TÍCH TÍN HIỆU ĐIỆN TIM LOẠN NHỊP

Chuyên ngành: Kỹ thuật điện tử

Mã số: 62520203

TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ

Hà Nội - 2014

Trường Đại học Bách khoa Hà Nội

Người hướng dẫn khoa học: GS.TS Nguyễn Đức Thuận

Phản biện 1: GS.TS Nguyễn Bình

Phản biện 2: PGS.TS Trần Đức Tân

Phản biện 3: TS Phạm Văn Thuận

Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận

án tiến sĩ cấp Trường họp tại Trường Đại học Bách khoa Hà Nội

Vào hồi …… giờ, ngày … tháng … năm ………

Có thể tìm hiểu luận án tại thư viện:

1 Thư viện Tạ Quang Bửu - Trường ĐHBK Hà Nội

2 Thư viện Quốc gia Việt Nam

GIỚI THIỆU

1 Giới thiệu

Tim là một thành phần rất quan trọng trong cơ thể con người Quá trình hoạt động ổn định của tim sẽ giúp cho cơ thể khoẻ mạnh và duy trì sự sống Biểu hiện của tim có thể cho phép xác định được các trạng thái bệnh tật cơ bản của con người Quá trình phân tích tín hiệu điện tim có thể xác định được chính xác khoảng 90% các biểu hiện thường gặp của bệnh tim từ đó đưa ra các nhận đinh cơ bản về tình trạng sức khoẻ của bệnh nhân Luận văn tiến sĩ này sẽ tập trung nghiên cứu phân tích tín hiệu điện tim của các bệnh nhân và đặc biệt là các bệnh nhi bằng các thuật toán phân tích biến động khử

khuynh hướng tín hiệu động (DFA - Detrended Fluctuation

Analysis), các công cụ toán học Matlab, Ahrv, Kubios và

phương pháp luận khoa học để từ đó đưa ra phương pháp, giải thuật xác định trạng thái bệnh tật phổ biến của bệnh nhân của Việt nam cũng như trên thế giới

Trong khoảng 40 năm qua, các kết quả nghiên cứu về phân

tích tín hiệu điện tim loạn nhịp (HRV - Heart Rate Variability)

của các nhà khoa học trên toàn thế giới đã làm sáng tỏ thêm về

cơ sở sinh lý học của tim và các quan hệ mật thiết của tín hiệu điện tim loạn nhịp với các bệnh lý khác nhau Tín hiệu tim nói chung và tín hiệu tim loạn nhịp nói riêng được phân tích bằng nhiều phương pháp khác nhau, được phân chia thành ba xu hướng chính như sau:

1 Phân tích tín hiệu tim loạn nhịp trong miền thời gian, dùng

để tính toán các thông số cơ bản của tín hiệu như nhịp tim trung bình, phân bố nhịp RR và các đặc trưng khác

2 Phân tích tín hiệu tim loạn nhịp trong miền tần số cho phép phân tích phổ tần số của tín hiệu nên có nhiều lựa chọn và phương pháp đánh giá về tần số, hoặc về công suất, phổ của tín hiệu

3 Phân tích tín hiệu tim loạn nhịp trong miền phi tuyến, đây

là xu hướng đang được thực hiện phổ biến nhất hiện nay đặc biệt là đối với các trường hợp theo dõi tín hiệu điện tim trong thời gian dài với các đặc trưng về loạn nhịp tim Trong các các hướng phân tích đó, phương pháp DFA được phát triển lần đầu tiên vào năm 1995 bởi Peng C-K, từ đó đến nay có nhiều ứng dụng, nghiên cứu và phát triển dựa theo đề xuất của Peng C-K Tính đến những năm gần đây vẫn có rất nhiều các nghiên cứu khoa học về tín hiệu tim loạn nhịp trong miền phi tuyến Tất cả các nghiên cứu đó đều dựa trên quá trình phân tích tín hiệu điện tim của nhiều người, căn cứ vào những triệu chứng mắc phải và ảnh hưởng trưc tiếp tới tình trạng sức khoẻ của bệnh nhân Thực tế này đòi hỏi có một phương pháp phân tích xử lý các tín hiệu điện tim đo được bằng các phương pháp khoa học cụ thể, để từ đó có thể chẩn đoán được sớm nhất các tín hiệu loạn nhịp tim

2 Lý do chọn đề tài luận án

Từ những phân tích ở trên cho thấy quá trình thu nhận, phân tích, xử lý tín hiệu điện tim tại các nước phát triển đã đạt được những phương pháp và kết quả quan trọng Tại Việt Nam cũng như các nước đang phát triển khác, mặc dù đã có những

hệ thống và thiết bị thu nhận, phân tích tín hiệu điện tim của các hãng nổi tiếng trên thế giới nhưng mới dừng lại ở mức độ thu nhận, hiển thị và phân tích các triệu chứng điển hình mà chưa quan tâm đến các kết quả dự đoán sớm về tình trạng bệnh nhân Tác giả đề xuất thực hiện đề tài này với mục đích nghiên cứu lựa chọn các phương pháp đánh giá phân tích tín hiệu tim loạn nhịp trong thời gian dài Tác giả đề xuất xây dựng mô hình, quy trình xử lý, đánh giá chất lượng dữ liệu điện tim loạn nhịp sau khi thu nhận và các yếu tố liên quan tới khả năng ứng dụng vào thực tiễn đáp ứng các điều kiện và yêu cầu của Việt Nam cũng như trên thế giới, đặc biệt là các nước đang phát triển

3 Đối tượng và phương pháp nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu:

Quá trình nghiên cứu được tiến hành đối với tín hiệu điện tim thu nhận được trong thời gian dài của số lượng lớn bệnh nhân tại Việt Nam, Mỹ và trên thế giới Dữ liệu thống kê bao gồm cả tín hiệu điện tim dưới dạng sóng, dạng ma trận nhịp R-

R, dạng tổng hợp loạn nhịp tim và tiểu sử bệnh nhân Quá trình phân tích tín hiệu điện tim chuẩn hoá chúng về dang ma trận nhịp R-R để thực hiện phân tích xử lý bằng các giải thuật và phương pháp xử lý tín hiệu số nhằm tìm ra đặc điểm đặc trưng của dạng tín hiệu và loại bênh có trong tiểu sử

Phương pháp nghiên cứu:

Phương pháp nhiên cứu được lựa chọn để thực hiện luận

án là tổng hợp của các phương pháp thống kê, phân tích, xây dựng giải thuật phân tích biến đổi tín hiệu, đo lường thực nghiệm và đánh giá kết quả Tác giả thực hiện nghiên cứu theo phương pháp khoa học tại Bộ Môn Công Nghệ Điện Tử và Kỹ Thuật Y Sinh, Viện Điện Tử Viễn Thông, Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội từ tháng 10 năm 2010, đây cũng chính là nơi công tác của tác giả Tại Việt Nam, dữ liệu điện tim holter tại Việt Nam được tác giả trực tiếp thu thập từ ba bệnh viện chuyên ngành về tim tại Hà Nội trong khoảng thời gian từ tháng 01/2012 đến tháng 06/2012 Tại Mỹ, dữ liệu điện tim holter và từ hệ thống monitor trung tâm tại Mỹ được thu thập

từ bệnh viện và phòng nghiên cứu tại bang Missouri, Mỹ trong khoảng thời gian từ tháng 02/2013 đến tháng 08/2013 khi tác giả tham gia thực hiện các nghiên cứu tại đây Dữ liệu điện tim theo tiêu chuẩn của Viện nghiên cứu quốc gia Mỹ về Máu,

Tim, Phổi( National Heart, Lung, and Blood Institute - NHLBI)

được thu thập, xử lý và phân tích lưu trữ và trích xuất theo tiêu chuẩn của hệ thống CAST Cơ sở dữ liệu này được tác giả nghiên cứu, phân tích và sử dụng trong suốt thời gian thực hiện

đề tài từ 10/2010 đến 12/2013

4 Tình hình nghiên cứu trong nước và trên thế giới

Trong nước:

Tại Việt nam, nghiên cứu về tim và đặc biệt là nghiên cứu về phân tích xử lý tín hiệu tim mới chỉ dừng lại ở việc thu nhận tín hiệu tim thông thường, hiển thị các tín hiệu này một cách đơn lẻ thông qua các thiết bị được thiết kế tại một số cơ sở như Đại Học Bách Khoa Hà Nội, Đại Học Quốc Gia Hà Nội, Đại Học Quốc Gia Hồ Chí Minh và một số đề tài nghiên cứu

do các đơn vị bên ngoài chủ trì Các công trình nghiên cứu này

ít được sử dụng trong thực tế và hiệu quả không cao cho mục đích khám chữa bệnh Về mặt thực hành, quá trình nghiên cứu điện tim và các bệnh liên quan đến tim cũng chỉ dừng lại ở mức

cơ bản và cận lâm sàng

Trên thế giới:

Nghiên cứu về tim đã được tiến hành từ lâu trên thế giới, tuy các nhà khoa học đã đạt được nhiều kết quả quan trọng nhưng vẫn còn rất nhiều vấn đề cần nghiên cứu kỹ hơn, đặc biệt là các vấn đề liên quan đến chẩn đoán sớm các bệnh về tim Về lý thuyết, hiện nay các nghiên cứu về tin hiệu điện tim trên thế giới đã đạt đến trình độ cao, cho phép có thể thu nhận chính xác dữ liệu điện tim của bệnh nhân trong thời gian dài và

có thể xử lý theo thời gian thực thông qua hệ thống phần mềm

và thiết bị tiên tiến Về mặt thực hành, quá trình nghiên cứu lâm sàng, chẩn đoán, điều trị đã được tiến hành từ khá lâu và đạt được nhiều thành tựu cụ thể Các bác sĩ đã có thể thực hiện tác động tới các cơ tim, khoang tim và van tim để điều chỉnh

chế độ hoạt động của tim Tuy nhiên, việc chẩn đoán sớm các triệu chứng bệnh tật của tim dựa vào tín hiệu điện tim vẫn còn

đang trong quá trình phát triển và nghiên cứu

5 Mục tiêu và nhiệm vụ của luận án

Quá trình thu nhận, xử lý, phân tích, chẩn đoán tín hiệu điện tim trong khoảng thời gian dài là một trong những quy

trình phức tạp trên thế giới và hiện tại vẫn đang trong quá trình thay đổi, phát triển Tác giả đã tiến hành thực hiện luận án tại các 03 cơ sở bệnh viện ở Việt Nam, 02 cơ sở y tế và trung tâm nghiên cứu tại Mỹ, đồng thời có đối chiếu, so sánh với dữ liệu trong bộ cơ sở dữ liệu CAST Mục tiêu và nhiệm vụ của luận

án được thể hiện như sau:

Mục tiêu:

1 Tổng hợp dữ liệu điện tim từ nhiều nguồn khác nhau tại Việt Nam, Mỹ và trên thế giới, từ đó xây dựng bộ cơ sở dữ liệu điện tim loạn nhịp với hơn 2400 véc tơ RR khác nhau, phục vụ quá trình phân tích và nghiên cứu

2 Cải thiện giải thuật phân tách phức hợp QRS tín hiệu điện tim để từ đó tách được phức hợp QRS và xây dựng véc tơ

RR của tín hiệu tim loạn nhịp Đây là cơ sở để thực hiện các giải thuật phân tích tín hiệu điện tim loạn nhịp trong thời gian dài bằng các phương pháp phân tích xử lý tín hiệu

3 Cải thiện giải thuật phân tích tín hiệu điện tim bằng phương pháp DFA thành MDFA Thực hiện theo dõi, phát hiện, đánh giá và chẩn đoán sớm các hiện tượng bất thường của bệnh nhân theo mức độ loạn nhịp tim và thời điểm xảy

ra loạn nhịp tim trong suốt thời gian theo dõi

4 Xây dựng quy trình, thuật toán và công cụ biến đổi tín hiệu điện tim loạn nhịp cho các bệnh nhân tại Việt nam về dạng

dữ liệu véc tơ RR để thử nghiệm quá trình phân tích, đánh giá mức độ loạn nhịp của bệnh nhân với kết luận của bác sĩ

Nhiệm vụ:

Trong quá trình thực hiện đề tài , tác giả có điều kiện làm việc với các cơ sở y tế nổi tiếng ở Việt Nam, ở Mỹ cũng như đc tiếp xúc với bộ dữ liệu điện tim CAST theo tiêu chuẩn của

Viện nghiên cứu quốc gia Mỹ về Máu, Tim, Phổi( National Heart, Lung, and Blood Institute - NHLBI) Các nhiệm vụ mà

tác giả thực hiện như sau:

1 Thu nhận dữ liệu về tín hiệu điện tim loạn nhịp từ các nguồn trong nước trên thế giới

2 Đánh giá và phân tích thực trạng về dữ liệu điện tim thu được từ các hệ thống và mô hình trên, đưa ra các hạn chế

về thu nhận, phân tích, xử lý và chẩn đoán sớm các bệnh liên quan đến tim tại các bệnh viện chuyên khoa về tim

ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU

Phân tích tín hiệu điện tim loạn nhịp theo hướng tự động thu

nhận tín hiệu điện tim của bệnh nhân theo các tiêu chí:

- Dữ liệu thu nhận theo thời gian dài từ 24h đến 72h

- Nguồn dữ liệu thu nhận được từ Việt Nam và Mỹ

- Trích xuất dữ liệu từ cơ sở dữ liệu chuẩn quốc tế

THU NHẬN DỮ LIỆU

Dạng dữ liệu điện tim thông thường

Dạng dữ liệu số sóng điện tim

Dạng dữ liệu số ma trận RR theo chuẩn quốc tế

PHÂN TÍCH MA TRẬN RR DƯỚI MIỀN PHI TUYẾN BẰN

PHƯƠNG PHÁP KHỬ KHUYNH HƯỚNG ĐỘNG TÍN HIỆU

ĐỘNG (DFA ĐA TRỊ)

Thực hiện phân tích ma trận RR chủ yếu dưới miền phi tuyến.

Đề xuất xây dựng và cải thiện phép biến đổi DFA thành DFA đa

trị nhằm phân tích và đánh giá chi tiết hơn.

ĐỀ XUẤT XÂY DỰNG QUY TRÌNH THU NHẬN VÀ PHÂN

TÍCH DỮ LIỆU ĐIỆN TIM TỰ ĐỘNG TẠI VIỆT NAM

Xây dựng quy trình thu nhận, biến đổi và phân tích tự động đối

với tín hiệu điện tim trong thời gian dài nhằm có được ma trận

RR cũng như các kết quả phân tích, đánh giá Từ đó phục vụ

quá trình chẩn đoán sớm bệnh tật.

HỆ THỐNG DỰ ĐOÁN SỚM CÁC BỆNH VỀ TIM MẠCH

 Xây dựng quy trình và phương pháp tổng hợp thu nhận và

xử lý tín hiệu điện tim loạn nhịp.

 Xây dựng phần mềm phân tích tín hiệu điện tim loạn nhịp,

hỗ trợ chẩn đoán sớm các bệnh và triệu chứng liên quan

đến tim.

 Thiết kế và xây dựng hệ thống hoàn chỉnh gồm và phần

cứng, phần mềm và quy trình thu nhận, phân tích, chẩn

đoán sớm các bệnh liên quan đến tim.

PHÂN TÍCH MA TRẬN RR DƯỚI MIỀN THỜI GIAN VÀ TẦN SỐ

Thực hiện phân tích

ma trận RR dưới miền thời gian và tần số nhằm có các kết quả

cơ bản để so sánh và đối chiếu với các phương pháp khác.

PHẦN THỰC HIỆN CỦA LUẬN ÁN

HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA LUẬN ÁN

3 Cải thiện giải thuật phân tách phức hợp QRS trong tín hiệu điện tim để từ đó tách được phức hợp QRS và xây dựng ma trận R-R của tín hiệu tim loạn nhịp

4 Cải thiện giải thuật phân tích tín hiệu điện tim bằng các phương pháp tính toán phân tích khử khuynh hướng động các tín hiệu động Thực hiện theo dõi, phát hiện và đánh giá các hiện tượng bất thường của bệnh nhân trong thời gian dài thời gian dài 8h, 16h, 24 giờ hoặc 72 giờ Đánh giá và chẩn đoán sớm các hiện tượng bất thường của bệnh nhân thông qua các giá trị tính toán đối với ma trận nhịp R-R

5 Đánh giá các kết quả phân tích đối với dữ liệu từ Việt nam,

từ Mỹ và từ Cơ sở dữ liệu chuẩn để từ đó đưa ra các đề xuất về mô hình phân tích xử lý tín hiệu điện tim loạn nhịp tại Việt Nam theo hướng hoàn toàn tự động, đáp ứng các yêu cần chuẩn hóa của thế giới và phù hợp với đặc thù theo dõi tín hiệu trong thời gian dài đối với bệnh nhân Việt Nam

6 Cấu trúc luận án

Luận án được trình bày gồm phần mở đầu, phần kết luận và kiến nghị, tài liệu tham khảo, phần phụ lục và 4 chương nội dung Kiến thức nền tảng được trình bày trong chương 1 và chương 2 Các nội dung được đề xuất và thực hiện trong chương 3 và chương 4 thể hiện toàn bộ đóng góp của luận án

Mở đầu: Đây là phần mở đầu, nội dung chính của phần

này trình bày những khái niệm tổng quát nhất liên quan đến nội dung nghiên cứu của luận án, lý do chọn đề tài nghiên cứu nay, đối tượng và phương pháp nghiên cứu, tình hình nghiên cứu trong nước và thế giới về lĩnh vực này, mục tiêu và nhiệm vụ của luận án, ý nghĩa của luận án, các kết quả mới dự kiến đạt được của luận án

Chương 1: Trình bày tổng quan về cơ sở điện sinh lý

của tim và tín hiệu tim loạn nhịp Trong phần này tác giả tập

trung đưa ra các kiến thức cơ bản về tín hiệu điện tim dựa trên các cơ sở về hệ thống xử lý thông tin số Tác giả trình bày các khái niệm cơ bản tín hiệu tim loạn nhịp, phân loại chúng và mô

tả các đặc trưng của tín hiệu tim loạn nhịp Khi tim hoạt động xuất hiện dòng điện hoạt động của các sợi cơ tim Những dòng điện này có thể ghi lại từ những điện cực đặt trên da Như vậy điện tim đồ thể hiện sự hoạt động điện của tim và có thể cho biết tình trạng của tim, tần số, bản chất và sự phát sinh nhịp tim, sự lan tỏa và hiệu quả của các hưng phấn cũng như cho biết các rối loạn có thể có Để thu được dòng điện tim, người ta đặt những điện cực của máy ghi điện tim lên cơ thể Tùy theo

vị trí đặt điện cực mà thu được các chuyển đạo khác nhau nhằm nghiên cứu dòng điện tim bình thường và bệnh lý một cách có lợi nhất

Hình 1 1: Sơ đồ thu nhận tín hiệu điện tim với 3 điểm đo tại tay

trái, tay phải và chân trái của bệnh nhân

Đường biểu diễn điện tim ( điện tim đồ) gồm có 6 sóng nối tiếp nhau với 6 chữ cái liên tiếp được đặt tên P, Q, R, S, T,U

Ba sóng Q, R, S tập hợp lại thành phức bộ QRS Dựa vào cơ chế bệnh sinh của rối loạn nhịp tim, người ta chia thành 3 nhóm:

nhanh hoặc chậm, ngoại tâm thu, cuồng động và rung

nhĩ, Block nhĩ-thất, Block trong thất

 Kết hợp giữa rối loạn tạo thành xung động và dẫn truyền xung động, phân ly nhĩ-thất, hội chứng quá kích thích dẫn truyền sớm

Hình 1 2: Các sóng tín hiệu điện tim cơ bản gồm P,Q,R,S,T,U và

các khoảng PR,ST,QT

Quá trình chẩn đoán các rối loạn về tim được thực hiện thông qua các triệu chứng lâm sàng và các dữ liệu về điện tim, nhịp thờ, độ bão hoà oxy của bệnh nhân Trong khuôn khổ của luận án này, tác giả hướng đến việc chẩn đoán sớm thông qua phân tích các tín hiệu điện tim loạn nhịp của bệnh nhân trong thời gian dài Muốn có các thông tin chi tiết và các dự đoán về bệnh tật thì yếu tố quyết định nhất vẫn là điện tim đồ Tín hiệu điện tim loạn nhịp có thể phân tích bằng nhiều phương pháp khác nhau, được phân chia thành ba xu hướng chính là Phân tích tín hiệu điện tim loạn nhịp trong miền thời gian, Phân tích tín hiệu điện tim loạn nhịp trong miền tần số, Phân tích tín hiệu điện tim loạn nhịp trong miền phi tuyến Trong cả ba hướng phân tích tín hiệu trong miền thời gian, tần số và phi tuyến thì hướng phân tích tín hiệu tim loạn nhịp trong miền phi tuyến hiện đang vẫn rất phát triển với nhiều hướng nghiên cứu chuyên sâu Quá trình phân tích tín hiệu trong miền phi tuyến đánh giá tổng thể dữ liệu mẫu theo thời gian dài và cho kết quả chi tiết và tỉ mỉ hơn so với các phương pháp phân tích trong miền thời gian và miền tần số

Chương 2: Trình bày về quy trình thu nhận và tiền xử

lý tín hiệu điện tim Bao gồm các mô hình thu nhận điện tim trong thời gian dài lên đến 72 giờ Dữ liệu điện tim được thu nhận từ 05 địa điểm tại Việt Nam, Mỹ và dữ liệu theo tiêu chuẩn quốc tế Trong phần này tác giả tập trung giới thiệu phương pháp thu nhận tín hiệu điện tim thông qua hệ thống ghi nhận tự động và xuất dữ liệu về dạng số lưu trữ được trong máy tính Dữ liệu thu nhận được thông qua hê thống Holter,Hệ thống theo dõi tín hiệu trung tâm và dữ liệu mẫu theo chuẩn quốc tế Có nhiều phương pháp khác nhau để thu nhận tín hiệu điện tim từ bệnh nhân như theo dõi thông quan các thiết bị holter, các hệ thống thăm dò điện sinh lý, các hệ thống ghi điện tim nhanh, các hệ thống theo dõi trung tâm và các thiết bị cầm tay khác

Ở Việt Nam, quá trình lưu trữ các kết quả điện sinh lý còn hạn chế và việc truy cập dữ liệu mẫu này thường rất khó khăn, nếu có truy cập được thì cũng bị hạn chế bởi các yếu tố con người và kỹ thuật Hiện tại, để có được các tín hiệu bệnh nhân đó, tác giả đã chủ động làm việc trực tiếp với các bác sĩ

và các hãng cung cấp thiết bị để có thể sao lưu, thu nhận được

dữ liệu về điện tim của các bệnh nhân một cách chính xác nhất

có thể Do đó, trong chương 2 này, tác giả chủ yếu đề cập tới quá trình thu nhận tín hiệu điện tim loạn nhịp từ hệ thống Holter và hệ thống theo dõi trung tâm tại Viện Tim Mạch - Bệnh Viện Bạch Mai, Bệnh viện Tim Hà Nội, Bệnh Viện Tim Đông Đô Trong số các dữ liệu này, dữ liệu thu nhận được từ

hệ thống Holter trong vòng 24 giờ của bệnh nhân có ý nghĩa và

độ chính xác cao, phù hợp cho việc phân tích và xử lý

Quá trình thu nhận tín hiệu từ các hệ thống theo dõi trung tâm của Bệnh viện St Louis Children’s Hospital (SLCH)

và Phòng nghiên cứu Washington University School of Medicine Heart Rate Variability Laboratory được thực hiện chủ yếu ở hệ thống theo dõi trung tâm và cơ sở dữ liệu chuẩn

quốc tế Hệ thống theo dõi trung tâm của Bệnh viện St Louis Children’s Hospital (SLCH) có độ ổn định cao và có thể xuất

dữ liệu dạng sóng điện tim lên đến hàng tuần của các bệnh nhân, phù hợp với quá trình nghiên cứu và phân tích Đối với

dữ liệu chuẩn quốc tế của Phòng nghiên cứu Washington University School of Medicine Heart Rate Variability Laboratory, tác giả đã thực hiện trích xuất và thu nhận dữ liệu với hơn 700 mẫu tín hiệu loạn nhịp của bệnh nhân Dữ liệu này đóng vai trò quan trọng trong việc phân tích, xây dựng phương pháp và giải thuật của tác giả

Dưới đây là các hệ thống thu nhận và theo dõi tín hiệu điện tim loạn nhịp tại Việt Nam cũng như ở Mỹ mà tác giả có điều kiện tiếp xúc, làm việc và thực hiện thu nhận dữ liệu:

Bảng 2 1: Phân bố các mẫu tín hiệu điện tim loạn nhịp từ các hệ

thống tại Việt Nam và Mỹ

Với nguồn dữ liệu về tín hiệu điện tim khá phong phú

mà tác giả đã thu thập được tại Việt Nam cũng như tại Mỹ, việc đồng nhất các nguồn dữ liệu này sẽ tạo ra được bộ cơ sở

dữ liệu dùng chung cho cả Việt Nam và Mỹ theo tiêu chuẩn quốc tế Quá trình này đồng thời cũng được so sánh, đối chiếu với bộ dữ liệu chuẩn CAST sẵn có theo tiêu chuẩn của Viện

nghiên cứu quốc gia Mỹ về Máu, Tim, Phổi(NHLBI - National

Heart, Lung, and Blood Institute) Tác giả đề xuất xây dựng

phương án và giải thuật để phân tách phức hợp QRS trong các sóng điện tim để từ đó nhận diện ra được các đỉnh sóng R cấu thành ma trận RR Dữ liệu đầu vào của hệ thống đều tồn tại dưới dạng sóng điện tim và ở 2 hình thức là bản scan dữ liệu

điện tim ở hệ thống Holter hoặc dữ liệu số XML ở hệ thống theo dõi trung tâm mà điển hình là hệ thống BedmasterEX

Be dm aste rEX

Xuất ma trận dạng

só ng của tín hiệu điện tim

Phân tác h phức hợp QRS để t ách

ma trận RR

Trích xuất

dữ liệu từ

hệ t hống dữ liệu CAST

Trích xuất

ma trận RR

Đồng bộ dữ liệu, loại bỏ các thuộ c tính t hừa

Kết thúc

Trích xuất

dữ liệu từ HRVlab

Giới hạn ngưỡng m a trận RR

Đồng bộ dữ liệu

Hình 2 1: Đề xuất phân tích biến đổi và đồng nhất dữ liệu điện

tim loạn nhịp của cả ba hệ thống Holter, BedmasterEX và bộ cơ sở

dữ liệu CAST

Dữ liệu của 2410 véc tơ RR này được tổng hợp và chia

sẻ ở mức độ Pha 2 trên hệ thống PhysioNet, đáp ứng nhu cầu nghiên cứu của tác giả và cộng sự tại Việt Nam

Chương 3: Trình bày về các phương pháp phân tích, xử

lý và biến đổi các dạng tín hiệu điệm tim về dạng chuẩn R-R để