Phát triển kỹ thuật thu nhận tín hiệu tim đồ trở kháng ngực ICG ứng dụng trong phép đo thông số cung lượng tim TT

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI PHAN ĐĂNG HƯNG PHÁT TRIỂN KỸ THUẬT THU NHẬN TÍN HIỆU TIM ĐỒ TRỞ KHÁNG NGỰC ICG ỨNG DỤNG TRONG PHÉP ĐO THÔNG SỐ CUNG LƯỢNG TIM Ngành: Kỹ thuật Điện tử Mã số: 9520203 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ Hà Nội - 2021 Cơng trình hồn thành tại: Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Vũ Duy Hải Phản biện 1: Phản biện 2: Phản biện 3: Luận án bảo vệ trước Hội đồng đánh giá luận án tiến sĩ cấp Trường họp Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Vào hồi …… giờ, ngày …… tháng …… năm …… Có thể tìm hiểu luận án thư viện: Thư viện Tạ Quang Bửu - Trường ĐHBK Hà Nội Thư viện Quốc gia Việt Nam MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Trong năm gần đây, giới nghiên cứu áp dụng số phương pháp không xâm lấn để đo thông số huyết động Nổi lên số phương pháp tim đồ trở kháng ngực với sở quan trọng phụ thuộc tốc độ biến thiên trở kháng ngực giá trị thông số huyết động Ưu điểm phương pháp dễ dàng thiết lập phép đo, chi phí vận hành thấp, theo dõi kết cách liên tục Tuy nhiên, giá thành thiết bị, độ xác kết quả, tính hữu dụng thực tế chịu tác động nhiều yếu tố Đây động lực để tác giả đề xuất hướng nghiên cứu, góp phần đưa thiết bị vào ứng dụng đại trà Mục tiêu luận án Mục tiêu tổng quát luận án nghiên cứu phát triển kỹ thuật thu nhận tín hiệu tim đồ trở kháng ngực (ICG) để ứng dụng phép đo cung lượng tim (CO) Các mục tiêu cụ thể xây dựng dựa rào cản ứng dụng thiết bị bệnh viện Cụ thể: − Đối với rào cản giá thành độ xác thiết bị, tác giả xác định mục tiêu Phát triển giải pháp cải tiến hệ thống thu nhận tín hiệu ICG nhằm xây dựng hệ thống có độ xác cao với tảng xử lý sẵn có Mục tiêu cho phép tối ưu hóa chi phí nghiên cứu, phát triển, chế tạo thiết bị − Đối với rào cản phi kỹ thuật gây chồng lấn vị trí gắn điện cực với vị trí đặt đường ống thơng tĩnh mạch, tác giả xác định mục tiêu Đề xuất đánh giá số vị trị đặt điện cực thay nhằm thực tế hóa tính hữu dụng thiết bị, cho phép mở rộng nhóm bệnh nhân tiếp cận sử dụng thiết bị − Đối với rào cản độ tin cậy kết đo, tác giả xác định mục tiêu phạm vi nguồn lực tiếp cận, Phát triển giải pháp giảm ảnh hưởng nhiễu thở tín hiệu tim đồ trở kháng ngực Đây vấn đề quan trọng quan tâm nghiên cứu nhiều giới Đối tượng, phạm vi, phương pháp nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu luận án gồm nhóm: − Nhóm liên quan đến tim: lý thuyết tim, thông số huyết động, phương pháp đo CO ứng dụng; − − − − − − − − − − − − − − − Nhóm liên quan đến ICG: phương pháp đo CO tín hiệu ICG, tín hiệu ICG nhiễu, ảnh hưởng trình hơ hấp đến tín hiệu ICG, phương pháp giảm thiểu ảnh hưởng này; Nhóm liên quan đến kỹ thuật đo: vị trí đặt điện cực, sóng mang đưa vào tín hiệu thu từ thể, phương pháp giải điều chế tín hiệu, kỹ thuật xử lý tín hiệu; Nhóm đối tượng phụ trợ: tín hiệu điện tim, nguồn nhiễu thấp, kỹ thuật lọc nhiễu điện, số kỹ thuật tối ưu hóa mạch điện Phạm vi nghiên cứu luận án xác định sau: Lý thuyết tim thông số huyết động: luận án dừng lại việc trình bày tổng quan để làm tảng cho đề xuất Tín hiệu ICG CO: luận án trình bày lý thuyết chung kế thừa cơng thức tính CO từ ICG nghiên cứu khác Nhiễu thở giảm nhiễu thở tín hiệu ICG: thực tình nguyện viên khỏe mạnh, khơng có bệnh lý tim mạch Cách đo vị trí điện cực: sử dụng điện cực điểm thông dụng; vị trí đặt thay đề xuất sở khảo sát bệnh viện Phần cứng thu nhận tín hiệu: luận án tập trung vào thiết kế mơ-đun cốt lõi thay phát triển thiết bị hoàn thiện Phương pháp nghiên cứu áp dụng gồm: Phương pháp phân tích tổng hợp để xác định vấn đề, xây dựng sở khoa học để đề xuất thực nội dung Phương pháp chuyên gia để kế thừa trí tuệ kinh nghiệm lâu năm đội ngũ bác sĩ chuyên gia tim mạch Phương pháp thực nghiệm để đề xuất giải pháp, triển khai thí nghiệm, đánh giá kết đúc kết tri thức Ý nghĩa khoa học thực tiễn luận án Về ý nghĩa khoa học: Việc nâng cao chất lượng tín hiệu ICG tiền đề để đo lường xác thơng số CO phương pháp tim đồ trở kháng ngực Việc xác định đặc trưng nhiễu thở sở để thiết kế thuật toán loại bỏ, giúp nâng cao tính ổn định kết Thuật tốn lọc nhiễu thở đề xuất giải pháp làm giảm ảnh hưởng nhiễu thở phép đo tín hiệu ICG Bộ liệu nhiễu thở hỗ trợ nhiều nghiên cứu liên quan luận án tài liệu tham khảo có ý nghĩa Về ý nghĩa thực tiễn: − Kết đề xuất kỹ thuật nhằm nâng cao độ xác phép đo tín hiệu ICG áp dụng vào thực tiễn để nâng cao độ xác cho thiết bị đo sử dụng kỹ thuật − Việc đề xuất vị trí đặt điện cực thay cho vị trí điện cực tiêu chuẩn giúp cho trình ứng dụng kỹ thuật tim đồ trở kháng ngực thực tế lâm sàng đầy đủ dễ dàng cho đối tượng bệnh nhân khác Các đóng góp luận án Các đóng góp luận án liên quan chặt chẽ đến mục tiêu nghiên cứu đặt Mục phía Cụ thể: − Đã đề xuất kỹ thuật số hóa đỉnh sóng mang tần số cao thu nhận tín hiệu ICG Kỹ thuật thực tảng phần cứng hiệu thấp, giúp giảm chi phí nghiên cứu phát triển, giúp mở rộng khả tiếp cận cho nhà khoa học mới, trực tiếp gián tiếp giúp giảm giá thành thiết bị − Đã đề xuất triển khai đánh giá thực nghiệm thành cơng số vị trí đặt điện cực mới, thay cho vị trí tiêu chuẩn Đóng góp giúp cho việc ứng dụng kỹ thuật tim đồ trở kháng ngực thực tế lâm sàng đầy đủ dễ dàng cho đối tượng bệnh nhân khác − Đã xác định đặc trưng nhiễu thở phép đo tín hiệu ICG đề xuất thuật toán lọc nhiễu thở phương pháp kết hợp biến đổi wavelet trung bình tồn để để nâng cao chất lượng tín hiệu ICG Cấu trúc luận án Luận án trình bày chương Chương trình bày sở lý thuyết luận án, cơng trình nghiên cứu liên quan, phân tích vấn đề cịn tồn Chương trình bày hai giải pháp phát triển kỹ thuật nâng cao chất lượng hiệu hệ thống thu nhận tín hiệu ICG giải pháp số hóa tín hiệu sóng mang đỉnh giải pháp vị trí đặt điện cực thay cho trường hợp bị chồng lấn với ống thông tĩnh mạch Chương nghiên cứu xác định đặc trưng nhiễu thở phép đo tín hiệu ICG sở liệu nhiễu thở bóc tách trực tiếp từ tín hiệu trở kháng ngực tình nguyện viên Chương đề xuất thuật toán giảm nhiễu thở phép đo tín hiệu ICG đánh giá thuật toán với nhiễu thở thu chương 3 CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ CÁC CƠNG TRÌNH NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN Trong chương đầu tiên, tác giả tập trung trình bày tảng lý thuyết tim, cung lượng tim, phương pháp tim đồ trở kháng ngực, kỹ thuật ghi đo tín hiệu, đánh giá cơng trình nghiên cứu liên quan, phân tích vấn đề cịn tồn để khu trú lại ba mục tiêu nghiên cứu luận án 1.1 Tim huyết động Cung lượng tim (CO – cardiac output) thể tích máu tâm thất trái bơm vào động mạch chủ phút Do đó, CO tích số nhịp tim thể tích nhát bóp với giá trị thơng thường 5-6 lít/phút CO có vai trò quan trọng y học, đặc biệt hồi sức cấp cứu Hiện có phương pháp xâm lấn không xâm lấn để đo CO thơng số huyết động khác Trong số đó, phương pháp tim đồ trở kháng ngực (không xâm lấn) đề tài quan tâm phát triển ưu điểm vượt trội mức độ an toàn, dễ thao tác, chi phí thấp 1.2 Phương pháp đo CO tim đồ trở kháng ngực Là phương pháp tính CO dựa tốc độ mức độ thay đổi trở kháng ngực hoạt động bơm máu tim Cụ thể, việc tính CO thực thơng qua bốn bước gồm: (1) đo biến thiên trở kháng vùng ngực (TEB – thoracic electrical bioimpedance) theo thời gian; (2) xây dựng tín hiệu tim đồ trở kháng ngực (ICG – impedance cardiography) từ tín hiệu TEB sau loại bỏ can nhiễu; (3) xác định điểm đặc trưng tín hiệu ICG; (4) tính nhịp tim (HR – heart rate), thể tích nhát bóp (SV – stroke volume), CO dựa điểm đặc trưng xác định Trở kháng vùng ngực (TEB) điều kiện lý tưởng có tim hoạt động ký kiệu Z gồm hai thành phần: trở kháng cố định Z0 trở kháng thay đổi ∆Z Trở kháng Z0 bao gồm trở kháng mô mỡ, cơ, xương, máu dự trữ tế bào, thành phần không thay đổi trình bơm máu tim Thành phần ∆Z sinh thay đổi dòng máu vào tim, chiếm khoảng 0,5% trở kháng Z, dao động từ 100 mΩ – 240 mΩ Vi phân ∆Z, ký hiệu dZ/dt tín hiệu tim đồ trở kháng ngực ICG, thể tốc độ thay đổi trở kháng ngực theo trình hoạt động tim Dựa vào điểm đặc trưng tín hiệu ICG, ta tính CO số thơng số huyết động khác theo công thức cơng bố Hình 1.4 Tín hiệu ICG tiêu biểu điểm đặc trưng Hình 1.4 tín hiệu ICG tiêu biểu với điểm đặc trưng tương ứng với kiện tim: điểm A thời điểm tâm nhĩ bắt đầu thu, điểm B van động mạch chủ mở, điểm C tốc độ trở kháng thay đổi lớn nhất, điểm X van động mạch chủ đóng, điểm O van mở CO tính từ tín hiệu ICG dựa theo cơng thức CO = SV × HR Trong đó, HR = 60/CC với CC khoảng cách hai đỉnh C liên tiếp tín hiệu ICG Để tính thể tích nhát bóp SV, có số cơng thức đề xuất, nhiên công thức Sramek – Bernstein công thức dùng phổ biến SV = δ (0.17H)3 dZ/dt max LVET 4.25 Z0 (1.12) Trong đó,  = IBW/ABW hệ số hiệu chỉnh, tính từ cân nặng lý tưởng (IBW) chọn cân nặng thực tế (ABW); H chiều cao bệnh nhân; dZ/dt max tốc độ thay đổi trở kháng cực đại; LVET thời gian tống máu thất trái tương ứng với khoảng cách điểm B X đồ thị ICG 1.3 Kỹ thuật ghi đo tín hiệu ICG Để đo trở kháng ngực, ta cấp nguồn dịng hình sin có biên độ nhỏ tần số cao (để đảm bảo an toàn điện) vào vùng ngực bệnh nhân Áp dụng định luật Ôm, ta có U = I × Z Nếu I khơng đổi, đo U lọc bỏ can nhiễu tính Z Điện cực sử dụng để ghi đo tín hiệu ICG điện cực dải, điện cực điểm Trong số đó, cấu hình điện cực điểm Bernstein đề xuất dùng phổ biến nghiên cứu thiết bị thương mại (Hình 1.7) Điện áp Dịng điện vào Hình 1.7 Nguyên lý đo tim đồ trở kháng ngực Dòng điện cấp cho vùng ngực có biên độ khơng đổi, giá trị từ 0,5-5 mA để đảm bảo đạt tỉ số SNR tốt tần số từ 20-100 kHz để đảm bảo độ an toàn điện Điện áp thu từ điện cực tín hiệu điều biên với đặc điểm: tần số sóng mang 20-100 kHz, dải tần số tín hiệu băng gốc 0-50 Hz, độ cao trung bình đường bao biên độ (phản ánh Z0) khoảng 10-240 mV, thay đổi độ cao đường bao biên độ (phản ánh ΔZ) khoảng 0,05-1,2 mV Với đặc điểm tín hiệu điều biên thu được, giải điều chế để tái tạo xác biến thiên ΔZ khó khăn, địi hỏi hệ thống đo xử lý tín hiệu phải có độ xác độ phân giải cao Ngoài ra, xử lý loại nhiễu xuất q trình ghi đo tín hiệu ICG nhiễu điện, nhiễu cử động, đặc biệt nhiễu hô hấp vấn đề cần quan tâm 1.4 Một số vấn đề tồn nghiên cứu liên quan ❖ Độ xác hiệu giải điều chế tín hiệu Hiện nay, có hai giải pháp thiết kế hệ thống thu nhận tín hiệu ICG là: (1) giải điều chế xử lý tín hiệu trở kháng mạch tương tự số hóa (2) số hóa tín hiệu đo trở kháng ngực thu từ điện cực lấy mẫu tốc độ cao (hàng chục MHz), giải điều chế, xử lý tảng FPGA Điểm hạn chế giải pháp thiết kế thứ mạch điện tương tự có cấu trúc phức tạp sử dụng số khâu xử lý phi tuyến Do đó, phép đo có độ xác chưa cao, phụ thuộc mạnh vào linh kiện môi trường hoạt động Ở xu hướng thiết kế thứ hai, mạch xử lý FPGA khắc phục hầu hết nhược điểm gây mạch tương tự Tuy nhiên, có lãng phí lớn tài nguyên phần cứng phải sử dụng hệ mạch có lực tính tốn mạnh tốc độ hàng trăm MHz để xử lý tín hiệu có tần thấp, 0-50 Hz Vì vậy, cần nghiên cứu đề xuất giải pháp giải điều chế tín hiệu ICG theo phương pháp số với yêu cầu khắc phục nhược điểm mà đảm bảo tính xác độ ổn định kết ❖ Vấn đề chồng lấn vị trí đặt điện cực Trong trình triển khai thử nghiệm thực tế hệ thống đo bệnh nhân bệnh viện Tim Hà Nội bệnh viện Việt Đức Việt Nam, tác giả nhận thấy hầu hết bệnh nhân đưa vào phịng hồi sức tích cực theo dõi điều trị nhiều trang thiết bị y tế khác nhau; đó, nhiều trường hợp cần phải đặt ống thông tĩnh mạch Một vị trí thường đặt ống thơng vị trí tĩnh mạch cảnh trong, vị trí nằm cổ dẫn đến chồng lấn với vị trị đặt điện cực phía phép đo ICG với cấu hình sử dụng điện cực phổ biến Do đó, việc thực phép đo ICG hầu hết bệnh nhân khu vực hồi sức tích cực bất khả thi Tuy nhiên, lại nhóm đối tượng quan trọng mà kĩ thuật đo cung lượng tim phương pháp trở kháng ngực hướng đến Để khắc phục trạng trên, cần nghiên cứu đề xuất vị trí điện cực thay trường hợp vị trí tiêu chuẩn bị chồng lấn nhằm tăng khả ứng dụng phương pháp ❖ Vấn đề ảnh hưởng hoạt động hơ hấp Tín hiệu ICG thường bị can nhiễu hoạt động hô hấp (nhiễu thở) dẫn đến sai sót việc xác định điểm đặc trưng dạng sóng tín hiệu Điều làm giảm độ xác kết phép đo Do có chồng lấn dải phổ tín hiệu ICG thành phần nhiễu thở, việc loại bỏ thành phần nhiễu gặp nhiều khó khăn Trên giới, phương pháp loại bỏ thành phần nhiễu chia thành hai nhóm: nhóm khơng sử dụng tín hiệu thở làm tham chiếu nhóm có sử dụng tín hiệu thở làm tham chiếu Ưu điểm phương pháp nhóm thứ đơn giản Tuy nhiên, nhóm hiệu tín hiệu ICG nhiễu thở khơng (hoặc ít) chồng phổ Điều khơng dễ gặp thực tế Nhóm phương pháp thứ hai lọc nhiễu thở hiệu có chồng phổ mạnh Tuy nhiên, tín hiệu tham chiếu dạng thu thiết bị bổ sung cảm biến luồng khí mũi hệ điện cực đo trở kháng phổi Các thiết bị gây nên bất tiện phức tạp trình đo Ngay tín hiệu tham chiếu tín hiệu trở kháng phổi, thành phần khơng thể phản ánh xác nhiễu thở phép đo ICG Do đó, việc lọc nhiễu khó đạt hiệu cao độ xác cao Hạn chế cho thấy cần thiết việc nghiên cứu sâu nhiễu thở đề xuất phương pháp lọc nhiễu thở hiệu tiện dụng 1.5 Kết luận chương Chương trình bày sở lý thuyết quan trọng cung lượng tim phương pháp tim đồ trở kháng ngực Trên sở phân tích tồn kỹ thuật thu nhận tín hiệu ICG, tác giả khu trú lại vấn đề cần giải luận án gồm: − Cần phát triển giải pháp thu nhận giải điều chế tín hiệu ICG theo phương pháp số để nâng cao hiệu độ xác − Cần đề xuất đánh giá số vị trị đặt điện cực thay vị trí đặt điện cực chuẩn trường hợp bị chồng lấn − Cần xác định đặc trưng nhiễu thở phép đo tín hiệu ICG phát triển giải pháp giảm ảnh hưởng nhiễu thở kỹ thuật đo CO tín hiệu ICG Đặc biệt, kết nghiên cứu liên quan đến việc khảo sát đánh giá phương pháp lọc nhiễu thở Chương tác giả tổng hợp công bố [CT1] CHƯƠNG NÂNG CAO HIỆU QUẢ VÀ TÍNH ỨNG DỤNG CỦA HỆ THỐNG THU NHẬN TÍN HIỆU ICG Chương luận án trình bày hai giải pháp khắc phục vấn đề tồn phương pháp tim đồ trở kháng ngực Chương Cụ thể, nội dung thứ giải pháp cải tiến hệ thống thu nhận tín hiệu ICG với kỹ thuật số hóa trực tiếp đỉnh tín hiệu sóng mang tần số cao Nội dung thứ hai trình đề xuất đánh giá số vị trị đặt điện cực thay cho vị trí chuẩn vị trí bị chiếm dụng ống thơng tĩnh mạch 2.1 Đề xuất mơ hình thu nhận tín hiệu ICG Để đo tín hiệu ICG cách hiệu xác, tác giả đề xuất mơ hình hệ thống thu nhận Ý tưởng xây dựng dựa hai sở: (1) phép đo trở kháng ngực thực việc giải Tác giả tiến hành đo đánh giá vị trí đặt điện cực với vị trí chuẩn thiết bị Niccomo 10 tình nguyện viên khỏe mạnh Các điện cực gắn lên tất vị trí đo, bao gồm vị trí tiêu chuẩn ba vị trí đề xuất Hình 2.15 Để so sánh kết vị trí đề xuất kết từ vị trí chuẩn, tác giả sử dụng chuyển mạch đa kênh để đảm bảo thời gian chuyển đổi vị trí điện cực đề xuất vị trí chuẩn khơng đáng kể Quá trình chuyển đổi ghi đo lại liệu lặp lại liên tục luân phiên ba lần với vị trí gắn điện cực Dữ liệu thu tình nguyện viên bao gồm dạng sóng tín hiệu ICG, năm thơng số huyết động gồm HR, Z0, LVET, SV CO Dữ liệu dạng sóng ICG trích xuất từ thiết bị thông số huyết động ghi chép lại tay Hình 2.15 Vị trí đề xuất vị trí điện cực chuẩn đo thiết bị Niccomo Với thông số huyết động, tác ghi lại giá trị trung bình ba lần đo cho vị trí gắn điện cực chuẩn; giá trị trung bình ba lần đo cho vị trí gắn điện cưc đề xuất; giá trị độ lệch trung bình hai vị trí gắn điện cực Độ tin cậy thông số huyết động đo vị trí gắn điện cực đánh giá bởi: (1) biểu đồ phân tán hệ số định R2 (2) phù hợp (agreement) Bland-Altman thông số đo Tác giả kiểm định mối quan hệ tuyến tính kết đo vị trí đề xuất vị trí điện cực chuẩn; từ đó, đưa cơng thức hiệu chỉnh thơng số phù hợp cho vị trí Kết luận định thông qua hai tham số thống kê hệ số xác định R2 giá trị p (với giá trị p tính từ phân phối t-test) Ngồi ra, tác giả đánh giá thông qua số thông số phụ khác chênh lệch tuyệt đối trung bình chênh 12 lệch tương đối trung bình để đánh giá thêm Kết thể Bảng 2.5 Bảng 2.5 Tổng hợp số thống kê đo lường vị trí đề xuất Thơng số Vị trí gốc cổ (Vị trí số 1) Vị trí xương địn (Vị trí số 2) Vị trí động mạch cánh tay (Vị trí số 3) 𝑅2 (p < 0.05) Mean 𝑅2 (p < 0.05) Mean 𝑅2 (p < 0.05) Mean HR 0.9982 + 0.33 bpm (0.65%) 0.9925 + 0.77 bpm (1.71%) 0.9850 - 0.43 bpm (1.44%) SV 0.9811 - 1,20 mL (2.51%) 0.9095 +8,20 mL (11.12%) 0.8724 +10.67 mL (15.57%) 𝑍0 0.9127 +3.60 Ω (8.92%) 0.8741 +5.80 Ω (14.88%) 0.7396 +4.10 Ω (10.33%) LVET 0.9400 +0.10 ms (1.96%) 0.8296 +0.20 ms (3.83%) 0.8861 +5.4 ms (3.74%) CO 0.9883 - 0.10 L/min (2.49%) 0.9396 + 0.60 L/min (11.80%) 0.7595 + 0.80 L/min (15.24%) Trung bình 0.9641 3.31% 0.9091 8.67% 0.8485 9.26% Dữ liệu cho thấy ba vị trí đề xuất sử dụng để thay vị trí chuẩn trường hợp cần thiết Tuy nhiên: − Vị trí số 1: dạng sóng tín hiệu ICG có tương đồng cao hình dạng biên độ so với vị trí chuẩn Vị trí thay tốt cho vị trí chuẩn, với khả theo dõi xác thơng số − Vị trí số 2: dạng sóng ICG có tương đồng cao hình dạng biên độ nhỏ so với vị trí chuẩn Vị trí theo dõi xác thơng số HR, SV, LVET, CO − Vị trí số 3: dạng sóng ICG tương đồng hình dạng biên độ nhỏ so với vị trí chuẩn Vị trí theo dõi xác thơng số HR, Z0, LVET 2.3 Kết luận chương Chương trình bày giải pháp giúp nâng cao hiệu hệ thống đo tín hiệu ICG mở rộng khả ứng dụng thiết bị đo CO tín hiệu ICG Cụ thể, tác giả đề xuất giải pháp số hóa trực tiếp đỉnh sóng mang đo tín hiệu ICG Giải pháp khắc phục nhược điểm hệ thống đo tương tự, phát huy ưu điểm phương pháp số, yêu cầu tảng phần cứng có hiệu thấp Kết nghiên cứu công bố [CT2], [CT3] 13 Đối với vấn đề chồng lấn vị trí đặt điện cực ICG với vị trí ống thông tĩnh mạch thể bệnh nhân, tác giả nghiên cứu, đề xuất đánh giá ba vị trí đặt điện cực thay cho vị trí chuẩn Đề xuất có ý nghĩa thực tiễn lớn, giúp mở rộng nhóm bệnh nhân tiếp cận sử dụng thiết bị đo CO không xâm lấn Kết công bố [CT4] CHƯƠNG NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH ĐẶC TRƯNG CỦA NHIỄU THỞ TRONG PHÉP ĐO TÍN HIỆU ICG Chương trình bày trình xây dựng liệu nhiễu thở phép đo ICG để phân tích đặc trưng cung cấp số tảng kỹ thuật cho Chương Theo đó, tác giả tiến hành nghiên cứu phát triển hệ thống thu nhận đồng thời tín hiệu trở kháng ngực điện tâm đồ, xây dựng công cụ hỗ trợ xử lý tín hiệu thuật tốn cho phép bóc tách thành phần nhiễu thở trực tiếp từ tín hiệu TEB Dựa liệu này, tác giả tiến hành phân tích đặc trưng nhiễu thở tín hiệu ICG 3.1 Xây dựng hệ thống đo công cụ hỗ trợ Để nghiên cứu đặc trưng nhiễu thở phép đo tín hiệu ICG, tác giả thực việc thu nhận tín hiệu TEB tình nguyện viên tách lấy nhiễu thở Để tách nhiễu thở xác, đỉnh R tín hiệu điện tâm đồ (ECG – electrocardiogram) sử dụng để nhận diện chu kỳ hoạt động tim Hệ thống đo tín hiệu TEB ECG điện cực ICG tác giả xây dựng dựa hệ thống mạch số hóa đỉnh sóng mang đề xuất Chương Yếu tố mạch khối đo tín hiệu ECG, khối truyền thơng liệu lên máy tính, khối nguồn cách ly Hình 3.1 Trong hệ thống này, tác giả đặc biệt trọng đến vấn đề cách ly mặt điện để đảm bảo an tồn cho tình nguyện viên Việc cách ly bao gồm cách ly nguồn cách ly đường truyền thông liệu Để xử lý tín hiệu liệu thu được, tác giả tiến hành nghiên cứu xây dựng loạt cơng cụ phần mềm với tính thơng số tối ưu cho việc xử lý tín hiệu ICG như: lọc số, phân tích phổ, biến đổi wavelet, thực thi phép trung bình tồn bộ, phát đỉnh R tín hiệu ECG Những cơng cụ phần mềm khơng phải đóng góp nội dung công việc quan 14 trọng, phục vụ cho nghiên cứu trình bày Chương hỗ trợ việc phát triển nghiên cứu sâu tương lai Thu nhận tín hiệu TEB ECG Nguồn dịng Tạo xung Lọc thơng dải + khuếch đại Chuyển đổi áp-dòng Dòng vào Áp Khuếch đại vi sai Lồng ngực SPI Xử lý tín hiệu ECG ADC 12 bit Vi điều khiển ADC 16 bit Trigger Xử lý tín hiệu TEB UART So sánh tương tự Ngắt GPIO Nguồn cách ly Cách ly tín hiệu Chuyển đổi USB-COM Nguồn không cách ly Lưu trữ, hiển thị, cấp nguồn Hình 3.1 Sơ đồ khối hệ thống thu nhận tín hiệu TEB ECG 3.2 Tách nhiễu thở xây dựng liệu nhiễu thở Mục đích: để xây dựng cơng bố sở liệu thành phần nhiễu thở phép đo tín hiệu ICG Sau đó, tác giả sử dụng liệu để đánh giá định lượng hiệu thuật lọc nhiễu thở đề xuất Chương Thiết bị đối tượng đo: thiết bị đề cập Mục 3.1, phép đo thực 26 tình nguyện viên khỏe mạnh, giới tính nam, có độ tuổi từ 19 đến 23, khơng có tiền sử bệnh tim mạch Quy trình đo: tác giả thu tín hiệu TEB tình nguyện viên bốn trạng thái khác Quá trình đo diễn với sáu bước, gồm: ngừng thở 15 giây, thở bình thường 30 giây, ngừng thở 15 giây, thở nhanh 30 giây, ngừng thở 15 giây, thở gắng sức 30 giây Bộ liệu: liệu thu 26 tình nguyện viên, bao gồm tín hiệu TEB, tín hiệu ECG để tham chiếu, thành phần nhiễu thở trích xuất từ tín hiệu TEB Thuật tốn tách nhiễu thở từ tín hiệu TEB với hỗ trợ tín hiệu ECG trình bày Hình 3.12 Dữ liệu 15 công bố trang chia sẻ liệu nghiên cứu https://figshare.com (tải địa chỉ: https://doi.org/10.6084/m9.figshare.16552737.v1) Thiết bị đo Máy tính I+ V+ VI- Trung bình Phân đoạn chuẩn hóa độ dài Mẫu TEB đại diện Nhiễu thở thu Lọc thơng thấp Trừ Tín hiệu ECG Phát đỉnh R Tín hiệu TEB Phân loại tín hiệu Tín hiệu ngừng thở Vị trí đỉnh R Phân đoạn chuẩn hóa độ dài Tín hiệu có thở Hình 3.12 Sơ đồ thực thuật toán tách nhiễu thở từ tín hiệu TEB Thuật tốn tách nhiễu thở từ tín hiệu TEB đề xuất gồm có ba khâu Đầu tiên, tác giả sử dụng chuỗi tín hiệu TEB đo trạng thái ngừng thở để tạo mẫu tín hiệu đại diện phương pháp trung bình tồn Trong q trình đó, đỉnh R tín hiệu ECG sử dụng để tách tín hiệu TEB theo chu kì tim Tiếp theo, mẫu tín hiệu đại diện đảo pha (đổi dấu) cộng vào tín hiệu TEB trạng thái có thở để lấy thành phần thay đổi hơ hấp, nhiễu thở Cuối cùng, tín hiệu đưa qua lọc thông thấp để loại bỏ thành phần tín hiệu biến thiên nhanh (do hoạt động tim) cịn sót lại hài tạo ghép đoạn liệu sau phép trừ Với liệu 26 tình nguyện viên, thuật tốn phát đỉnh R tín hiệu ECG đạt độ xác cao Cụ thể, số trung bình phát sai 𝑃𝐹𝐷 = 0.047 ± 0.016 %, tương đương với độ xác 99.953 ± 0.016 % Để đánh giá thuật toán tách nhiễu thở, tác giả đánh giá mức độ suy hao chiều cao hai đỉnh phổ tín TEB Với đỉnh dải phổ tần số ứng với hoạt động tim, thuật toán tách nhiễu thở cho kết độ suy hao −34,8 ± 5,6 dB (trung bình ± độ lệch chuẩn) thở bình thường; −31,5 ± 6,2 dB thở nhanh; −32,7 ± 5,5 dB thở gắng sức Với đỉnh dải phổ tần số ứng với thở, độ suy hao trung bình −0,95 ± 0,2 dB thở bình thường; −1,25 ± 0,2 dB thở nhanh −1,34 ± 0,3 dB thở gắng sức; minh họa Hình 3.18 Rõ 16 ràng, thuật tốn tách nhiễu thở đề xuất tách gần hoàn toàn nguyên vẹn thành phần nhiễu thở khỏi tín hiệu tổng trở kháng lồng ngực TEB Thở bình thường sau xử lý 700 500 600 Phổ biên độ Phổ biên độ Thở bình thường trước xử lý 600 400 300 Tần số thở 200 400 Tần số thở 100 0 Tần số (Hz) 10 600 500 500 Phổ biên độ Phổ biên độ 600 400 Tần số thở 300 200 Tần số (Hz) 10 Thở nhanh sau xử lý Thở nhanh trước xử lý Tần số tim 400 300 (b ) Tần số thở 200 100 100 0 Tần số (Hz) 10 Thở gắng sức trước xử lý 600 500 500 Tần số thở 400 300 200 Tần số (Hz) 10 Thở gắng sức sau xử lý 600 Phổ biên độ Phổ biên độ (a ) 300 200 Tần số tim 100 500 Tần số tim 100 Tần số thở 400 ( c) 300 200 100 0 Tần số (Hz) 10 Tần số (Hz) 10 Hình 3.18 Phổ tín hiệu trở kháng ngực trước sau xử lý: a) thở bình thường, b) thở nhanh, c) thở gắng sức 3.3 Xác định đặc trưng nhiễu thở phép đo tín hiệu ICG Các kết đo đạc thực tế cho thấy trạng thái thở bình thường, tần số nhiễu thở nhỏ nhiều so với tín hiệu ICG Hình dạng tín hiệu ICG dễ dàng quan sát tượng trôi đường sở xuất Với liệu thu từ 26 tình nguyện viên, dải tần nhiễu thở bình thường 0,05-1 Hz với tần số nhịp thở (trung bình ± độ lệch chuẩn) 0,28 ± 0,07 Hz hay 16,8 ± 4,2 nhịp/phút Biên độ nhiễu thở so với biên độ tín hiệu ICG (tính từ điểm B đến điểm C) 52,54 ± 8.48% Chi tiết thông số nhiễu thở tổng hợp bảng cuối phần Trạng thái thở nhanh cho thấy biến dạng đáng kể thành phần biến đổi tim tín hiệu ICG Các điểm đặc trưng tín hiệu ICG điểm B, C, X bị biến dạng nhận dạng rõ Hiện tượng trôi đường sở xảy Trạng thái thở gắng sức tạo biên độ lớn nhiễu thở, làm trôi mạnh đường sở Tuy nhiên, trạng thái này, tần số nhịp thở không cao 17 trạng thái thở nhanh, tượng chồng phổ không mạnh trạng thái thở nhanh; đó, điểm đặc trưng quan sát tương đối dễ dàng Đặc trưng nhiễu thở thu Trạng thái Đặc trưng Dải tần (Hz) Tần số (Hz) Nhịp thở (nhịp/phút) Biên độ (%) Thở bình thường Thở nhanh Thở gắng sức 0,05-1 0,28 ± 0,07 16,8 ± 4,2 52,54 ± 8.48 0,08-2,2 0,44 ± 0,07 26,4 ± 4,2 65,3 ± 10,76 0,02-0,9 0,20 ± 0,08 12,0 ± 4,8 75,3 ± 18,56 3.4 Kết luận chương Trong Chương 3, tác giả hồn thành ba nội dung quan trọng, là: (1) xây dựng hệ thống hoàn chỉnh cho phép thu nhận đồng thời hai loại tín hiệu TEB ECG áp dụng kĩ thuật số hóa trực tiếp đỉnh sóng mang tần số cao; (2) xây dựng công cụ phần mềm hỗ trợ xử lý tín hiệu nhằm cải thiện hiệu suất xử lý liệu; (3) phát triển phương pháp tách nhiễu thở trực tiếp từ tín hiệu trở kháng ngực TEB, bảo toàn biên độ dải tần nhiễu thở, từ xây dựng liệu nhiễu thở tập liệu 26 tình nguyện viên với ba trạng thái thở khác Phân tích đánh giá cơng suất dải tần số nhiễu thở tín hiệu TEB Kết sơ công bố [CT5] CHƯƠNG PHÁT TRIỂN THUẬT TOÁN GIẢM NHIỄU THỞ TRONG PHÉP ĐO TÍN HIỆU ICG 4.1 Đề xuất ý tưởng sơ đồ thuật toán Để giảm ảnh hưởng nhiễu thở cách triệt để, thuật toán lọc bao gồm hai khâu xử lý Trong khâu xử lý thứ nhất, tác giả sử dụng phép biến đổi wavelet để loại bỏ thành phần nhiễu thở có phổ tần số khơng chồng với phổ tín hiệu ICG Trong khâu xử lý thứ hai, tác giả sử dụng phép trung bình tồn để loại bỏ thành phần nhiễu thở sót lại dựa hỗ trợ tín hiệu ECG 4.2 Triển khai chi tiết thuật tốn Hình 4.1 mơ tả sơ đồ thuật tốn lọc nhiễu đề xuất Ở khâu xử lý thứ nhất, tác giả sử dụng thuật toán biến đổi wavelet nhanh Mallat, mức phân giải 10 mức, họ hàm wavelet phù hợp cho giảm nhiễu Daubechies (db8), nhiễu thở xuất hiện chủ yếu mức 18 phân giải 8, 9, 10 Bằng cách loại bỏ hệ số chi tiết mức phân giải 8, 9, 10 giữ nguyên hệ số xấp xỉ tiến hành khơi phục lại tín hiệu, thành phần nhiễu thở loại bỏ với méo dạng tín hiệu khơng đáng kể Dãy tín hiệu ECG Dãy tín hiệu TEB Phát đỉnh R (Pan-Tompkins) Đạo hàm lọc thơng thấp Lọc wavelet Vị trí đỉnh R Dãy tín hiệu dTEB/dt sau lọc Tách dãy dTEB/dt lọc thành chu kỳ Chu kỳ Chu kỳ Chu kỳ Chu kỳ Chu kỳ n Chuẩn hóa chiều dài Chuẩn hóa chiều dài Chuẩn hóa chiều dài Chuẩn hóa chiều dài Chuẩn hóa chiều dài Tính trung bình cộng n chu kỳ Một chu kì tín hiệu ICG (đại diện cho n chu kỳ) Hình 4.1 Sơ đồ thực thuật tốn theo mơ hình lọc nhiễu thở đề xuất Ở khâu xử lý thứ hai, kĩ thuật trung bình tồn thực dựa hỗ trợ tín hiệu ECG tham chiếu Tác giả áp dụng thuật toán Pan-Tompkins nhằm phát đỉnh R Vị trí đỉnh R dùng để tách chu kỳ tín hiệu ICG sau biến đổi wavelet (còn nhiễu) cách xác Do chu kỳ tín hiệu dài ngắn khác nhau, việc chuẩn hóa độ dài bắt buộc trước thực phép tính trung bình cộng nhiều chu kỳ để thu chu kì nhất, đại diện cho tín hiệu ICG nhiễu 4.3 Thử nghiệm kết Việc thử nghiệm đánh giá thuật toán thực với hệ thống Hình 4.4 Tín hiệu vào tổng hợp từ hai nguồn liệu biết trước: thành phần nhiễu thở thu Chương tín hiệu giả lập trở kháng vùng ngực (chỉ có Z) từ giả lập hãng Niccomo Ở đây, việc tổng hợp thực phép cộng biên độ để phù hợp với bước tách tín hiệu thực phép trừ (xem Hình 19 3.12 Mục 3.4) Hai q trình đảm bảo việc khơi phục ảnh hưởng hoạt động hơ hấp lên tín hiệu ICG Với phương pháp tổng hợp này, tác giả tổng hợp liệu TEB với thành phần hoàn toàn định lượng trước ECG (giả lập) Nhiễu thở (đã thu) + ∆Z có nhiễu Đạo hàm Lọc thơng thấp Lọc thơng cao Trung bình tồn Tính HP RMSPE Lọc wavelet Trung bình tồn Tính wavelet RMSPE ∆Z (giả lập) Trung bình tồn Đạo hàm Lọc thơng thấp Tính SNR Hình 4.4 Mơ hình đánh giá hiệu lọc nhiễu thở Để đánh giá khả làm suy hao nhiễu thở tín hiệu tổng trở kháng lồng ngực, tác giả sử dụng số SNR tính tốn dựa đầu lọc sử dụng phép biến đổi wavelet tín hiệu ICG giả lập khơng nhiễu, gọi tín hiệu ICG chuẩn Bộ liệu hai loại tín hiệu chuẩn hóa để có độ dài (cùng số lượng chu kì tim) dựa đồng vị trí đỉnh R tín hiệu ECG giả lập thu Chỉ số SNR trung bình tín hiệu sau qua lọc wavelet ba trường hợp thở sau: thở bình thường (21,99 ± 3,20 dB), thở gắng sức (20,40 ± 2,88 dB), thở nhanh (15,57 ± 4,79 dB) Để đánh giá độ méo dạng tín hiệu sau xử lý lọc, số RMSPE sử dụng để độ tương quan tín hiệu từ đầu thuật tốn so với tín hiệu ICG chuẩn sau thực phép trung bình tồn Bên cạnh đó, tác giả tính toán số RMSPE thực lại thuật toán tác giả Seppä cộng với liệu mà tác giả dùng Kết số RMSPE phương pháp tác giả đề xuất phương pháp sử dụng lọc thông cao thích nghi Seppä sau thực liệu thể bảng So sánh số RMSPE hai phương pháp Trạng thái thở Chỉ số RMSPE PP đề xuất 20 PP lọc thơng cao (Seppä) Thở bình thường 24.13 ± 22.66 % 156.93 ± 28.86 % Thở gắng sức 18.09 ± 12.98 % 167.70 ± 25.83 % Thở nhanh 32.13 ± 20.40 % 162.31 ± 31.71 % Dạng sóng tín hiệu ICG trường hợp điển hình minh họa Hình 4.11, Hình 4.12, Hình 4.13 2.0 ICG trước xử lý ICG sau lọc wavelet dZ/dt (Ω/s) 1.5 1.0 0.5 0.0 -0.5 -1.0 0.0 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 12.0 14.0 Thời gian (s) Hình 4.11 Dạng sóng tín hiệu ICG chuẩn hóa sau thêm nhiễu thở sau lọc wavelet trường hợp thở bình thường điển hình 2.0 ICG trước xử lý ICG sau lọc wavelet dZ/dt (Ω/s) 1.5 1.0 0.5 0.0 -0.5 -1.0 0.0 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 12.0 14.0 Thời gian (s) Hình 4.12 Dạng sóng tín hiệu ICG chuẩn hóa sau thêm nhiễu thở sau lọc wavelet trường hợp thở gắng sức điển hình 2.0 ICG trước xử lý 1.5 ICG sau lọc wavelet dZ/dt (Ω/s) 1.0 0.5 0.0 -0.5 -1.0 -1.5 0.0 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 12.0 14.0 Thời gian (s) Hình 4.13 Dạng sóng tín hiệu ICG chuẩn hóa sau thêm nhiễu thở sau lọc wavelet trường hợp thở nhanh điển hình 21 4.4 Đánh giá kết khả ứng dụng Chỉ số SNR giảm theo thứ tự ba trạng thái thở bình thường, thở gắng sức, thở nhanh Kết phù hợp với đặc điểm hoạt động hô hấp ứng với trạng thái thở, phân tích chất biên độ tần số Chỉ số RMSPE cho thấy cải thiện đáng kể độ biến dạng tín hiệu ba trạng thái thở phương pháp đề xuất so với phương pháp Seppä cộng Tuy nhiên, trường hợp thở nhanh cho giá trị RMSPE cao chồng phổ tín hiệu nhiễu Một số tình nguyện viên cho giá trị RMSPE cao bất thường méo dạng tín hiệu sau lọc xảy gần điểm lận cận Để khắc phục tượng này, tín hiệu ICG nên lấy mẫu với tần số cao (hiện 200 SPS) Thuật toán giảm ảnh hưởng nhiễu thở tác giả đề xuất luận án thực cho xử lý tín hiệu off-line Điều địi hỏi cần có q trình thu thập mẫu liệu đủ dài trước xử lý Nhược điểm khắc phục phương pháp biến đổi wavelet đoạn Để thực thuật toán sử dụng biến đổi wavelet với số mức phân giải 10, mẫu liệu có chiều dài tối thiểu 210= 1.024 mẫu Để khắc phục nhược điểm méo dạng biên phương pháp biến đổi wavelet xử lý tín hiệu thời gian thực mà khơng phải lược bỏ phần tín hiệu biên, số phương pháp mở rộng tín hiệu hai đầu cắt bỏ sau xử lý giải pháp tốt Khi áp dụng vào thực tế, phép trung bình tồn thay kỹ thuật trung bình cửa sổ dịch chuyển để tạo nguồn tín hiệu đầu liên tục Về yêu cầu phần cứng, việc kết hợp nhiều thuật tốn xử lý tín hiệu thuật tốn phát đỉnh R tín hiệu ECG, kĩ thuật biến đổi wavelet thuận nghịch, trung bình cửa sổ dịch chuyển, v.v làm cho hiệu vi điều khiển khơng đủ Trên thực tế, thuật tốn phù hợp với tảng Linux hay Windows để tạo thành hệ thống thu nhận, xử lý, hiển thị, lưu trữ hoàn chỉnh 4.5 Kết luận chương Chương luận án trình bày phương pháp giảm ảnh hưởng nhiễu thở lên tín hiệu ICG tác giả đề xuất dựa kết hợp hai phép xử lý tín hiệu biến đổi wavelet trung bình tồn Thuật tốn triển khai thử nghiệm đánh giá 26 22 liệu giả lập để kiểm chứng khả giảm ảnh hưởng nhiễu thở lên tín hiệu ICG ba trạng thái thở khác Kết định lượng thu cho thấy hiệu thuật toán, tạo tiền đề việc nâng cao độ xác thơng số huyết động dựa tín hiệu ICG Kết nghiên cứu chương công bố [CT6] 23 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN Kết luận Với mục tiêu nghiên cứu phát triển kỹ thuật thu nhận tín hiệu tim đồ trở kháng ngực để ứng dụng phép đo thông số cung lượng tim, nghiên cứu sinh trải qua q trình nghiên cứu đầy thử thách đóng góp ba đề xuất Tồn kết trình bày đầy đủ trọn vẹn luận án Cụ thể: − Đã đề xuất kỹ thuật số hóa đỉnh sóng mang để cải tiến hệ thống đo tín hiệu ICG Giải pháp cho phép ghi đo tín hiệu ICG tảng phần cứng hiệu thấp, giúp giảm giá thành nghiên cứu phát triển sản phẩm mở rộng khả tiếp cận lĩnh vực nghiên cứu cho nhà khoa học đồng nghiệp − Đã đề xuất triển khai đánh giá thực nghiệm thành cơng số vị trí đặt điện cực mới, thay cho vị trí tiêu chuẩn Đóng góp giúp cho việc ứng dụng kỹ thuật tim đồ trở kháng ngực thực tế lâm sàng đầy đủ dễ dàng cho đối tượng bệnh nhân khác − Xác định đặc trưng nhiễu thở phép đo ICG đề xuất thuật toán lọc nhiễu thở kết hợp biến đổi wavelet trung bình tồn để để nâng cao chất lượng tín hiệu ICG Hướng phát triển Do giới hạn điều kiện triển khai thời gian nghiên cứu, số nội dung luận án chưa hoàn thiện mức độ cao Những hướng phát triển tiềm cho luận án gồm: − Đánh giá độ xác thơng số cung lượng tim sử dụng kỹ thuật số hóa đỉnh sóng mang để ghi đo tín hiệu ICG − Thử nghiệm vị trí đặt điện cực thay với tập mẫu bệnh nhân có nhiều thể trạng khác để đánh giá thêm độ xác giới hạn phạm vi áp dụng (nếu có) thực tế − Mở rộng liệu nhiễu thở cách tăng số mẫu, tăng số đối tượng người bệnh, phân loại theo đặc trưng rõ ràng − Nghiên cứu thuật toán xác định điểm đặc trưng tín hiệu ICG, cơng thức tính tính thông số huyết động đánh giá hiệu việc nâng cao chất lượng tín hiệu ICG đề xuất − Phát triển thiết bị áp dụng kỹ thuật thử nghiệm thực tế để đánh giá tiềm ứng dụng hướng phát triển 24 DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH ĐÃ CƠNG BỐ CỦA LUẬN ÁN [CT1] Phan Dang Hung, Vu Duy Hai, Dao Viet Hung, Chu Quang Dan, Dinh Thi Nhung, Lai Huu Phuong Trung, (2018), “A Review of Techniques to Remove the Respiratory Noise for Cardiac Output Measurement using Impedance Cardiography” The 2018 IEEE Seventh International Conference on Communications and Electronics (IEEE ICCE 2018), pp 505-510 [CT2] Vu Duy Hai, Lai Huu Phuong Trung, Pham Manh Hung, Dao Viet Hung, Pham Phuc Ngoc, Phan Dang Hung, Chu Quang Dan, Tran Quoc Vi (2018), “Design of Noninvasive Hemodynamic Monitoring Equipment using Impedance Cardiography”, The 7th International Conference on the Development of Biomedical Engineering in Vietnam, pp 1-10 DOI: 10.1007/978-981-135859-3_1 (Scopus Proceedings Index) [CT3] Dao Viet Hung, Phan Dang Hung, Dinh Thi Nhung, Vu Duy Hai, Chu Quang Dan, (2018), “A New Method of Measuring Impedance Cardiography for Cardiac Output Estimation by Directly Digitizing the High Frequency Modulated Signal at Lower Sampling Rate”, Journal of Science & Technology Vol 131, pp 94-99 [CT4] Vu Duy Hai, Phan Dang Hung, Chu Quang Dan, (2020), “Modified electrode placements for measurement of hemodynamic parameters using impedance cardiography”, Journal of Medical Engineering & Technology DOI: 10.1080/03091902.2020.1799089 (ISI) [CT5] Phan Dang Hung, Chu Quang Dan, Vu Duy Hai, (2020), “Specifying respiratory noise in the ICG signal to measure hemodynamic parameters”, The 2020 International Conference on Multimedia Analysis and Pattern Recognition (MAPR), 2020, pp 1-6 DOI: 10.1109/MAPR49794.2020.9237783 (Scopus Proceedings Index) [CT6] Phan Dang Hung, Chu Quang Dan, Vu Duy Hai, (2021), “A Method for Suppressing Respiratory Noise in Impedance Cardiography and Comprehensive Assessment of Noise Reduction Performance” Journal of Medical Engineering & Technology DOI:10.1080/03091902.2021.2007304 (ISI) ... [CT6] 23 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN Kết luận Với mục tiêu nghiên cứu phát triển kỹ thu? ??t thu nhận tín hiệu tim đồ trở kháng ngực để ứng dụng phép đo thông số cung lượng tim, nghiên cứu sinh trải... luận án nghiên cứu phát triển kỹ thu? ??t thu nhận tín hiệu tim đồ trở kháng ngực (ICG) để ứng dụng phép đo cung lượng tim (CO) Các mục tiêu cụ thể xây dựng dựa rào cản ứng dụng thiết bị bệnh viện... cung cấp số tảng kỹ thu? ??t cho Chương Theo đó, tác giả tiến hành nghiên cứu phát triển hệ thống thu nhận đồng thời tín hiệu trở kháng ngực điện tâm đồ, xây dựng công cụ hỗ trợ xử lý tín hiệu thu? ??t