ділення корисної інформації. У загальному випадку надходить сигнал, крім корисної складової, містить і деяку перешкоду, яка заважає правильно виділити інформаційну компоненту сигналу. У цьому випадку вирішується завдання обробки полягає в тому, щоб якнайповніше виключити перешкоду, при цьому внісши передбачувані та методологічно коректовувані зміни в корисний сигнал. Цифрова фільтрація і швидке перетворення Фур'є - найбільш широко застосовувані способи обробки сигналу.
Після реєстрації та дискретизації сигналу ЕКГ наступним етапом обробки ЕКГ зазвичай є цифрова фільтрація. Це необхідно для підвищення якості запису і придушення різних шумів, пов'язаних в основному з м'язовим тремором, зміщенням електродів і електричними перешкодами. Цифрові фільтри, застосовувані в електрокардіографії можна розділити на 3 основні групи - це нерекурсівние фільтри з кінцевою імпульсною характеристикою (КІХ), рекурсивні фільтри з нескінченною імпульсною характеристикою (БИХ), адаптивні фільтри, а також частотні фільтри, що виробляють фільтрацію сигналу в певній області частот з використанням локального перетворення Фур'є. Для боротьби з м'язовою наводкою бажаний атреморний фільтр низької частоти (ФНЧ), що обмежує діапазон вхідного сигналу десь до 60-70 Гц, а для боротьби з мережевою наводкою режекторний фільтр на 50 Гц в умовах вітчизняних стандартів.
Рис. 15. Фільтрація ЕКГ. а) сигнал нормальної ЕКГ; б) зашумлений ЕКС; в) відфільтрований ЕКС
Виділення та вимірювання параметрів елементів ЕКГ.
Характерні елементи ЕКГ, які необхідно розпізнати - це комплекси, сегменти (відстань між зубцями) і інтервали. До параметрів ЕКГ, підметом вимірюванню, відносяться висота зубців і тривалість комплексів, а також величина сегментів і інтервалів. Таким чином, необхідно виконувати два типи вимірювань: тимчасові і амплітудні.
Структурні методи намагаються знайти такі структурні особливості елемента ЕКГ, які практично не змінюються від циклу до циклу, застосовуючи для цього спеціальним чином підібрані фільтри, порогові детектори. Додатково також проводиться аналіз тривалостей комплексів, процедура фільтрації помилкових піків і т.д.
До іншої групи методик належать алгоритми, що грунтуються на принципі порівняння шуканого елемента ЕКГ з якимсь отриманим спеціальним чином шаблоном. Такий шаблон зазвичай виходить шляхом усереднення вирівняних елементів, визначених ручним способом. Далі, виходячи з довірчої ймовірності визначення, визначається максимальне середньоквадратичне відхилення, при якому класифікується елемент все ще належить до групи шаблону. Якщо виділений сегмент не виходить за межі максимального СКО, то він вважається розпізнаним як елемент, що належить групі шаблону.
Інтерпретація і класифікація ЕКГ.
Результати виявлення елементів ЕКГ і вимірювання їх параметрів використовуються для інтерпретації з метою постановки правильного діагнозу. В даний час відомі дві основні категорії алгоритмів, що застосовуються в різних системах автоматичної діагностики. До першої категорії належать алгоритми, що моделюють логіку лікаря-діагноста - детерминистический. Природно, в них використовуються ознаки захворювань, діагностична значимість яких встановлена ??всім попереднім досвідом медицини. Алгоритми другої категорії, як правило, засновані на методах багатовимірного статистичного аналізу та теорії ймовірностей. При цьому відмовляються не тільки від медичної логіки, а й від прийнятих в медицині позначень елементів електрокардіограми і способів вимірювань.
Стиснення ЕКГ даних.
В цілому, компресія даних здійснюється за рахунок зменшення надмірності ЕКГ. Всі основні методи стиснення даних можуть бути розділені на 2 групи: стиснення з втратами даних і без втрат. Під стисненням з втратами мається на увазі те, що вихідний сигнал може бути відновлений тільки зі свідомо відомим ступенем точності. Методи стиснення з втратами використовують стандартні методи кодування надмірності, застосовувані для стиснення довільних даних. Ці методики зазвичай використовують особливості ЕКГ сигналу: періодичність, наявність ділянок практично постійного потенціалу. Щоб отримати з цього користь, сигнал часто диференціюється, генерується усереднений шаблон періодичного ділянки (зазвичай QRS комплекс), який вираховується з сигналу на кожному періоді. Все це робиться для того, щоб згодом?? якомога ефективніше застосувати операцію кодування без втрати інформації. Стиснення з втратами зазвичай відбувається за стандартною схемою. Спочатку використовується деякий дискретне перетворення сигналу, отримані коефіцієнти додатково квантуються і далі застосуються стандартна процедура стиснення квантованих коефіцієнтів без втрат. В даний час в якості дискретних перетворень широко застосовуют...
