Holter EKG monitor tervezése

OData támogatás
Konzulens:
Dr. Jobbágy Ákos Andor
Méréstechnika és Információs Rendszerek Tanszék

A Holter-EKG vizsgálat a szív működésének 24 órán keresztül tartó folyamatos figyelése, célja pedig az időszakosan jelentkező szívritmus zavarokról való információ nyújtás. A Holter-EKG feltalálása óta rengeteget fejlődött, a készülékek mérete egyre kisebb, tudásuk pedig egyre nagyobb és komplexebb lett. A szakirodalom és a kereskedelmi forgalomban lévő készülékek alapján dolgozatomban ismertetem egy Holter-EKG hardvertervezésének alapvető szempontjait.

A vizsgálat során az EKG jelet különböző zavarjelek torzítják, melyek szűréséről gondoskodni kell. Egy mesterségesen előállított EKG jelhez mesterségesen előállított zavarjeleket adtam, majd megvizsgáltam, hogy milyen mértékben lehet ezeket eltávolítani az EKG jelből egy Butterworth szűrővel, valamint azt, hogy a szűrés hatására mennyire torzul a jel az eredeti EKG jelhez képest. A megnövekedett elektród potenciál miatti nullvonal eltolódás, a légzészaj, a hálózati 50 Hz-es zaj és a fehérzaj EKG jelre gyakorolt hatása elnyomható, a mozgásból eredő izomzaj torzító hatása viszont csak korlátozottan csökkenthető a szűrő segítségével, mivel az izomzaj a frekvenciaspektrumban jelentősen átlapolódik az EKG jellel.

A szív ritmushibáinak feltárásához szükség van egy pontos QRS detektorra. Az irodalomban fellelhető számos megoldás közül választásom a Pan-Tompkins algoritmusra esett. Nyugalmi EKG felvételeken a Pan-Tompkins algoritmus jól, pontosan működik, sétálás közben készített felvételen az izomzaj torzító hatása miatt azonban számos fals pozitív QRS-komplexet detektál.

Az EKG jel személyre szabott analízisével az egyes QRS-komplexek pontosabban detektálhatóak, amennyiben rendelkezésre áll a páciens nyugalmi állapotára jellemző szívciklus és QRS mintája. Az EKG jelen történő mintaillesztéssel a QRS helyek közel tévesztés nélkül jelölhetőek ki, szemben a Pan-Tompkins algoritmussal azokon a szakaszokon, ahol izomzaj is van a jelben.

Végül megvalósítottam egy egyszerű aritmia detektort, amely a személyre szabott jelanalízis eredményeképp detektált QRS-komplexek alapján képes jelezni, ha egy ütés a vártnál gyorsabban érkezett (extrasystole), ha kimaradt egy ütés, illetve a bradikardiás és tachikardiás szakaszokat is képes kijelölni.

Letölthető fájlok

A témához tartozó fájlokat csak bejelentkezett felhasználók tölthetik le.