Sự thay đổi trong nhịp tim có thể gây ra chứng rối loạn nhịp tim, sự rối loạn này nếu diễn ra trong một thời gian dài sẽ gây ra tác động xấu đến sức khỏe. Do đó, vấn đềđặt ra là cần xác định sự rối loạn nhịp tim dựa trên điện tâm đồ của bệnh nhân. Sự thay đổi trong hình thái học của tín hiệu điện tim có thểđược sử dụng để chẩn đoán các loại chứng rối loạn nhịp tim khác nhau. Vì vậy, việc phân lớp tín hiệu điện tim thường dựa trên các đặc điểm hình thái học của tín hiệu.
Bài toán phân lớp tín hiệu điện tim có thểđược mô tả như hình 2.2: Việc phân tích dữ liệu cho thấy đặc trưng biên độ ít ảnh hưởng bởi các yếu tố trên và do đó có thể dùng để thay thế đặc trưng chu kỳ. Mặc dù thông
tin về biên độ là đặc trưng tốt hơn khi phân loại tín hiệu VF và VT, như chỉ ra ở hình 2.3b, thông tin về chu kỳ dễ trích chọn hơn và ít nhạy cảm hơn. Tuy vậy, điều này thường kèm với việc xuất hiện nhiều nhiễu trong không gian đầu vào. Do đó, với bài toán phân lớp điện tim ta chọn đầu vào gồm hai đặc trưng là chu kỳ xung và độ rộng xung.
Hình 2.2. Sơđồ bài toán phân lớp điện tim
Hình 2.3. Đồ thị không gian đầu vào
Tín hiệu điện tim đầu vào Loại nhịp tim Xử lý và trích rút đặc trưng của tín hiệu Phân lớp tín hiệu
Đầu vào: gồm 2 đặc trưng: độ rộng xung (PW), chu kỳ xung (T).
Đầu ra: Trong bài toán này loại nhịp tim phân làm ba lớp: NRS (nhịp tim bình thường), VF (chứng rung tâm thất) và VT (chứng tim đập nhanh).
Chức năng của mô hình phân lớp tín hiệu điện tim là xác định loại nhịp tim tương ứng với tín hiệu điện tim đầu vào.
Mô hình phân lớp gồm 2 khối chức năng chính: ¾ Khối trích rút đặc trưng của tín hiệu:
Đầu vào của khối này là tín hiệu điện tim đã được số hóa. Chức năng chính của khối là xử lý tín hiệu đầu vào để xác định các đặc trưng trong miền thời gian của tín hiệu. Ưu điểm của việc trích rút các đặc trưng trong miền thời gian là tốc độ trích rút đặc trưng nhanh và đơn giản, do đó, đáp ứng được yêu cầu thực hiện trong thời gian thực.
¾ Khối phân lớp tín hiệu
Đầu vào của khối phân lớp tín hiệu là các đặc điểm đặc trưng của tín hiệu được xác định ở bước trước. Chức năng chính của khối này là xác định lớp nhịp tim dựa vào đặc trưng của tín hiệu.