Chương này đã ứng dụng thuật tốn lọc thích nghi EDNSS vào loại bỏ ảnh hưởng của nhiễu gây ra do dịch chuyển của điện cực trong q trình thu nhận tín hiệu ECG. Các bộ lọc đã được thử nghiệm và đánh giá trên cơ sở dữ liệu ECG gắng sức với nhiễu gây ra do sự dịch chuyển của điện cực. Kết quả cho thấy bộ lọc MEDNSS có khả năng lọc tốt hơn so với bộ lọc EDNSS khi hệ số điều chỉnh sai lệch (M) và sai số bình phương trung bình vượt quá trạng thái ổn định (EMSEss) ln nhỏ hơn, đặc biệt là khi tín hiệu bị nhiễm nhiễu lớn. Những nghiên cứu ban đầu về bản chất của nhiễu gây ra do sự chuyển dịch của điện cực đã được công bố trong báo cáo CT3.
CHƯƠNG 3. XÁC ĐỊNH PHỨC BỘ QRS
Tín hiệu ECG là chuỗi lặp lại của sóng P, phức bộ QRS, sóng T và đơi khi là sóng U. Để có thể đo các sóng thành phần này, nhiệm vụ đầu tiên cần phải thực hiện đó là xác định vị trí phức bộ QRS. Nội dung của chương này đề xuất một phương pháp tự động nhận dạng phức bộ QRS dựa trên cách tiếp cận mới. Phương pháp đề xuất có thể sử dụng hiệu quả cho cả hệ thống tín hiệu ECG nghỉ và gắng sức với số lượng chuyển đạo bất kỳ. Nội dung phương pháp, kết quả thực hiện sẽ được trình bày qua các phần riêng biệt. Luận án cũng sẽ tiến hành so sánh kết quả đạt được với một số cơng trình nghiên cứu khác để từ đó đánh giá được ưu nhược điểm của phương án đề xuất.
3.1. Quy trình xác định vị trí phức bộ QRS
Dựa trên phân tích tổng quan về một số phương pháp thường được sử dụng có thể thấy rằng điểm chung của các phương pháp đều là u cầu tính tốn, độ tin cậy và độ chính xác. Phương án nhận dạng phức bộ QRS đề xuất trong luận án được thực hiện theo sơ đồ Hình 3.1 bao gồm 3 giai đoạn sau:
• Giai đoạn tiền xử lý: Nhiệm vụ của giai đoạn này là làm giảm ảnh hưởng của nhiễu tới chất lượng của tín hiệu ECG và thực hiện một số phép biến đổi tín hiệu để phục vụ cho giai đoạn tiếp theo.
• Giai đoạn xác định ứng viên cho phức bộ QRS: Đây là giai đoạn xác định các ứng viên cho vị trí các phức bộ QRS có trong tín hiệu ECG.
• Giai đoạn loại bỏ các đỉnh khơng phải là phức bộ QRS: Giai đoạn này quyết định xem vị trí nào trong tập hợp các vị trí tìm được sau giai đoạn xác định các ứng viên cho QRS mới thực sự là vị trí của phức bộ QRS.
47 y k y k tk tk ttk+1k+1 ttk+2k+2 ttk+3k+3 ttk+4k+4 ttk+5k+5 ttk+6k+6 y k+6 y k+6 ck ck ck+2 ck+2 ck+1 ck+1 ck+3 ck+3 ck+4 ck+4 ck+5 ck+5 tt Tín hiệu ECG
Tìm các điểm cực đại địa phương
Xác định điểm cực đại lớn nhất Tính khoảng cách và chiều cao từ
điểm cực đại lớn nhất tới các điểm cực đại địa phương khác
Xác định góc quan sát từ điểm cực đại lớn nhất tới các điểm cực đại địa phương khác
Xác định các điểm cực đại trội từ các góc quan sát khơng trội
Xác định ngưỡng ζQRS từ dữ liệu giữa hai điểm cực đại trội liền kề
Điểm cực đại khơng trội có giá trị lớn hơn hoặc bằng
ngưỡng ζQRS?
Thêm điểm cực đại không trội tìm được vào mảng cực đại trội
Khoảng cách giữa hai điểm cực đại trội liền kề
lớn hơn ngưỡng tQRS?
Loại bỏ điểm cực đại trội liền sau, giữ lại điểm cực đại trước
Phức bộ QRS N Y Y Giai đoạn tìm các đỉnh là ứng viên cho phức bộ QRS
Giai đoạn loại bỏ các đỉnh không phải là QRS
N
QRSonset
QRSonset, QRS, QRSoffsetoffset
QRSonset, QRSoffset TTTendendend PPPonsetonsetonset, Poffset, Poffset, Poffset
Tín hiệu ECG
Tiền xử lý
Biến đổi Hilbert
Xác định vị trí phức bộ QRS Xác định biên phức bộ QRS Xác định vị trí kết thúc sóng T Xác định vị trí sóng T Xác định vị trí sóng P Xác định biên sóng P
Đo đơn kênh
Đo đơn kênh
Đo đơn kênh ECG1 ECG1 ECG2 ECG2 ECG3(12) ECG3(12) Các vị trí cục bộ Các vị trí cục bộ Các vị trí cục bộ
Phân tích nhóm Quy tắc lựa chọn Các vị trí tồn cục
Giai đoạn tiền xử lý
Xác định phức bộ QRS đơn kênh Xác định phức bộ QRS đơn kênh Xác định phức bộ QRS đơn kênh ECG1 ECG1 ECG2 ECG2 ECG3(12) ECG3(12) Phức bộ QRS cục bộ Phức bộ QRS cục bộ
Phân tích nhóm Quy tắc lựa chọn Phức bộ QRS toàn cục
Phức bộ QRS cục bộ Đạo hàm bậc
nhất
Chuẩn hóa biên độ Tính năng lượng
Shannon Lọc trung bình
cửa sổ trượt
Lọc tuyến tính Lọc phi tuyến
Giai đoạn tiền xử lý
Xác định các
đỉnh Các quy tắc quyết định
Giai đoạn quyết định
ECG
x(n)
Xác định QRS Y
MEDNSS
ECG gắng sức? N Lọc thông dải