VPRAZ E
ČESKÉVYS
O
KÉ UČ ENÍ
TECHNICKÉ
EKG
Grafick á re pre ze ntace časové závislosti rozdílu e le k trick ých pote nciálů,
sním aných zpravidla z povrch u h rudník u, k te ré vznik ají jak o důsle de k
šíře ní e le k trick éh o vzruch u svalovou tk ání srde čních síní a k om or.
Požadavk y na systém y zpracování
signálu EKG
Při nah rávání signálu je tře ba zabe zpe čit podm ínk y sním ání tak , aby
nah rávaný signálbylpok ud m ožno prostý jak ých k oliv parazitních slože k ,
k te ré by snižovaly k valitu záznam u.
FILTRACE, AŽ KDYŽ NENÍ MOŽ NÉ ŠUM ODSTRANIT NASTAVENÍM
PODMÍNEK VYŠETŘENÍ
Vysk ytuje -li se pře s ve šk e rou snah u v záznam u signálu EKG ruše ní
jak éh ok oliv druh u, je ne zbytné je v záznam u potlačit - jak pro potře by
zobraze ní, tak pro násle dnou analýzu.
ODSTRANIT CO NEJVÍCE RUŠENÍ, UŽ ITEČ NÝ SIGNÁLVŠAK NESMÍ BÝT
VÝZ NAMNĚ OVLIVNĚNÝ
Filtrace síťovéh o brum u
Prak tick y m oh ou býtpoužity tři principiálněodlišné postupy:
a) fre k ve nční line ární filtry s co ne južším zadržovaným pásm e m , aby bylo
splněno pravidlo o ne pošk oze ní signálu EKG;
b) adaptivní filtrace vych áze jící buď ze znalosti vlastností ruše ní ne bo
signálu EKG;
c) ne line ární h e uristick é algoritm y vych áze jící z ne vždy re álných
pře dpok ladů jak o např. pře dpok lad o h arm onick ém průběh u ruše ní,
pře dpok lad o ne přítom nosti m yopote nciálů.
Line ární filtrace
Line ární filtry, k te ré ze sm ěsi signálu EKG se šum e m odstraňují určité
pásm o k ole m fre k ve nce 50 H z, zasah ují i do spe k trálníh o obsah u signálu
EKG a m ůžou ne příznivě ovlivnit je h o tvar. Aby bylte nto ne příznivý vliv
na užite čný signálm inim alizován, je tře ba, aby zadržované pásm o bylo co
ne južší.
Principiálně jsou pro návrh číslicových filtrů pro odstranění síťovéh o
brum u ze signálu EKG dvě m ožnosti - filtry s ne k one čnou im pulsní
ode zvou (IIR) a filtry s k one čnou im pulsní ode zvou (FIR).
Filtrace driftu izoe le k trick é linie
Filtrace m yopote nciálu
Složk y m yopote nciálů fre k ve nčně zasah ují do spe k tra signálu EKG.
Proto je line ární filtrace buď m álo účinná ne bo ne příznivě ovlivňuje signál
EKG. Z toh oto důvodu je ne zbytné pro odstranění m yopote nciálů používat
jiných postupů, např. zprům ěrování.
Z prům ěrování
Pře dpok láde jm e , že signály(t) je aditivní sm ěsí užite čné r(t) a šum ové
n(t) složk y
y(t) = r(t) + n(t).
Odh ad užite čné složk y signálu se vypočte jak o
Obr. 4 Princip zprům ěrování
Obr. 3 Filtrace driftu nulové izolinie EKG - a) vstupní
signál;b) odh ad a odstranění driftu aproxim ací splajne m ;
odh ad driftu a filtrace Lynnovým i h orním i propustm i s
m e zní fre k ve ncí - c) fm e z = 0,7H z;d) fm e z = fEKG
Obr. 1 Č asový průběh a spe k trum signálu EKG be z síťovéh o brum u
Obr. 2 Č asový průběh a spe k trum signálu EKG vče tně síťovéh o
brum u na 50H z
Prak tick y se používají násle dující přístupy:
a) line ární filtrace h orní propustí s pe vně nastave nou m e zní fre k ve ncí (v
případě filtru s line ární fázovou ch arak te ristik ou je to ne jčastěji 0,6 0,7H
z);
b) line ární filtrace h orní propustí s m e zní fre k ve ncí přizpůsobe nou
srde čním u rytm u;
c) ode čte ní polynom iálníh o odh adu k olísání driftu izoe le k trick é linie
vstupníh o signálu. Odh ad se zpravidla určuje zpravidla pom ocí po částe ch
ne line ární aproxim ace , např. splajne m ;
d) ne line ární h e uristick é algoritm y vych áze jící z určitých pře dpok ladů o
vlastnoste ch signálu EKG a je h o ruše ní.