Đang tải... (xem toàn văn)
1. Tính cấp thiết của đề tài Trong cơ thể con người, các thông số hoạt động của hệ tim mạch là một trong những thông tin rất quan trọng. Các bệnh lý liên quan đến tim mạch được phản ánh chủ yếu trên tín hiệu điện tim ECG (ElectroCardioGram). Do đó, kiểm tra và phân tích tín hiệu điện tim ECG là một trong những bước chẩn đoán căn bản để xác định các bệnh lý về tim mạch, từ những loại bệnh tim thông dụng dễ phát hiện (như loạn nhịp tim, thiếu máu cục bộ, tắc động mạch vành…), để chẩn đoán có thể dựa vào độ lớn biên độ và hình dạng phức bộ QRS, sóng P, Q, R, S, T, hay số nhịp tim/phút, cho đến những loại bệnh tim khó phát hiện hơn, trường hợp này các bác sĩ phải theo dõi tín hiệu điện tim ECG của bệnh nhân trong một khoảng thời gian dài, ở nhiều chuyển đạo hơn, kết hợp với các xét nghiệm phụ trợ để đưa ra chẩn đoán cuối cùng. Do đó, việc nghiên cứu tín hiệu điện tim ECG là rất quan trọng đối với sức khỏe con người nói chung và chẩn đoán chính xác các bệnh tim mạch nói riêng [1, 6]. Việc nghiên cứu điện tim ECG vẫn đang được quan tâm phát triển trong nước và quốc tế vì một số lý do chính sau: Việc nghiên cứu tín hiệu điện tim ECG dùng cho việc chẩn đoán sớm và chính xác các bệnh lý về tim mạch, có ảnh hướng lớn đến sức khỏe con người; Bài toán nhận dạng tín hiệu điện tim vẫn chưa được giải quyết triệt để do tín hiệu điện tim ECG có độ biến đổi rất mạnh về hình dáng và biên độ ở các trường hợp bị bệnh lý, quá trình thu thập và theo dõi tín hiệu điện tim dễ bị ảnh hưởng bởi các yếu tố bên ngoài, nên bài toán nhận dạng tín hiệu điện tim ECG có yêu cầu về độ chính xác và độ tin cậy cao là một trong những bài toán khó. Do đó, hiện nay vẫn có nhiều nhóm nghiên cứu ở trong nước và quốc tế quan tâm, đầu tư phát triển các giải pháp mới để nâng cao chất lượng nhận dạng tín hiệu điện tim ECG; Hiện nay, xã hội đang có nhu cầu cao về các thiết bị y tế hiện đại để theo dõi các thông số về sức khỏe, trong đó có hệ tim mạch, cụ thể: Nhu cầu về các giải pháp nhận dạng tín hiệu điện tim có độ chính xác và tin cậy cao, phân biệt được nhiều loại bệnh để áp dụng cho nhiều đối tượng bệnh nhân, hỗ trợ các bác sĩ trong chuẩn đoán nhanh và chính xác các bệnh về tim mạch; Nhu cầu về thiết bị đo điện tim thông minh, cầm tay, có chức năng nhận dạng tự động tín hiệu điện tim ECG. Thiết bị này cần thiết đối với những người có nguy cơ mắc bệnh cao (như người béo phì, người cao tuổi, người nghiện hút thuốc…) giúp phát hiện sớm các bệnh lý về tim mạch. Ngoài ra, đối với người đang điều trị cần có thiết bị đo gọn nhẹ để mang theo người để theo dõi và lưu trữ liên tục tín hiệu điện tim. Thiết bị cần có phần mềm tiện ích để hỗ trợ kết nối dễ dàng với bác sĩ, bệnh viện từ xa (ví dụ qua internet) để thuận tiện trong quá trình theo dõi và chẩn đoán nhanh; 2. Mục đích nghiên cứu Xuất phát từ các nhu cầu thực tế ở trên luận án sẽ tập trung nghiên cứu và phát triển một giải pháp mới để nâng cao độ chính xác và tin cậy của kết quả nhận dạng tín hiệu điện tim, sau đó triển khai tích hợp trên thiết bị đo điện tim, có khả năng phát triển thành sản phẩm hoàn chỉnh để phục vụ các nhu cầu cấp thiết của đời sống xã hội, các mục tiêu nghiên của luận án cứu như sau: Đề xuất xây dựng giải pháp nâng cao chất lượng nhận dạng tín hiệu điện tim (giảm số mẫu nhận dạng sai, giảm số trường hợp chẩn đoán âm tính sai FN); Đề xuất giải pháp phù hợp cho phép thực hiện thuật toán khai triển trên hệ vi xử lý thông dụng (công suất tính toán nhỏ), để tiến tới phát triển và hoàn thiện một thiết bị đo cầm tay có chức nhận dạng tự động tín hiệu điện tim có độ chính xác cao.