в яких виконується градієнтний пошук залежить від відстаней зазначених у шаблоні, з яким ЕКГ сигнал є перехресно корелюючи.
Основний багато-компонентний алгоритм CC
З запропонованим методом багатокомпонентного алгоритму виявлення СС, використовуються окремі шаблони для кожного внутрішньо хвильового компонента. Кожен шаблон складається з індивідуального компонента повного серцевого циклу, деталізує положення маркерів для відповідного внутрішньо хвильового компонента початку і кінця (зсуву). У даному підході, 3 шаблону були використані, один для Р-хвилі, один для комплексу QRS і один для Т-хвилі (рис 3).
Метод знаходження заснований виключно на СС і структурований в кілька процедурних етапів, як показано на рис. 4. Функція СС використовується на всі етапах, як описано в рівнянні 5. Різниця тільки в тому, що для кожної шуканої внутрішньо хвильової компоненти використовуються різні шаблони всередині алгоритму. Перший крок у цьому процесі пов'язаний з місцем розташування комплексу QRS. З цього процесу, шаблон QRS перехресно корелює з ЕКГ сигналом. Наступним кроком виявлення Р-хвилі, яка задається за допомогою тієї ж функції СС, але в цьому випадку, шаблоном є представником Р-хвилі пацієнта. Останній етап включає в себе визначення Т-хвилі. У цьому процесі, шаблон, який представляє Т-хвилю пацієнта, перехресно-корелюється з сигналом ЕКГ використовуючи ту ж функцію СС, що і в попередніх двох кроках. У кожному випадку значення, яке вказується як точка максимальної схожості, тобто найвищий кореляційний коефіцієнт, між ЕКГ і шаблоном, в середині даного кореляційно інтервалу порівнюється з наперед знайденим порогом.
Граничний рівень, використовуваний спочатку для знаходження піку амплітуди, може зміняться в алгоритмі, якщо це необхідно, і він визначається під час попередньої фази вивчення. Якщо значення амплітуди перевищує поріг, вважається, що виявлення сигналу має місце, в іншому випадку процес повторюється з новою порцією сигналу. Маркери для початку QRS, QRS зміщення, початок Р-хвилі і зсув Р-хвилі, а також зсув Т-хвилі формують частину шаблонів, які використовуються в процесі СС. Значить, як тільки індивідуальні внутрішньо хвильові компоненти виявлені, маркери генеруються автоматично на основі шаблонів, які використовуються без вимоги використання будь-яких систем пошуку, заснованих на градієнті.
Результати та обговорення
Для вивчення ефективності алгоритмів, були використані уривки з вже створеної бази даних QT {13}. Ця база даних була розроблена спеціально для оцінки алгоритмів, які виявляють кордону форм сигналів в ЕКГ. База даних має приблизно 100 записів, кожна запис складається з 15-хвилинних даних з двоканальної цифровий ЕКГ. Були обрані записи з бази банних МІТ-ВІН, європейської бази даних ST-T та кількох інших баз даних ЕКГ, зібраних в Бостонському мед центрі. Кожен запис, мінімум 30 ударів, була вручну записана клінічними експертами. Для кожного записаного такту були виставлені наступні маркери: початок Р-хвилі, зсув Р-хвилі і пікова амплітуда Р-хвилі, початок QRS, зміщення QRS і максимальна амплітуда QRS, а також зсув Т-хвилі, пік амплітуди Т-хвилі. Для вирішення завдань даного дослідження, кожному алгоритмом зроблено +3000 ударів з цієї бази даних. Порівняння алгоритмів виявлення биття було використано для кількісної оцінки точності кожного з трьох алгоритмів виявлення биття, про які говорилося вище, з точки зору з правильного позиціонування щодо маркерів биття, також були використані вимір середньої помилки (СП) і стандартного відхилення (СВ) цієї помилки. Значення СПіспользуется для визначення, наскільки близько знаходиться детектор для записаних маркерів, а значення СВ дає інформацію, яка відноситься до стабільності критеріїв визначення. З метою перевірки, база даних, яку використовують для тестування {13} має пов'язаний з собою набір значень допуску для кожного з маркерів биття. Ці заходи можуть бути розглянуті як мінімальні значення, які очікуються від будь-якого автоматичного алгоритму. Точність, з якою автоматизовані алгоритми виконують визначення, була зрівняна з ручними записами і клінічно підтвердженими маркерами биття. Такі порівняння з золотим стандартом і потім з іншими автоматизованими підходами по експлуатації тих же наборів даних, дотримуються рекомендованих підходів порівняння автоматизованих систем підтримки медичних рішень і техніки {14}. Середні значення для СВ (рівняння 6) в СП можуть генеруватися за такою формулою:
Де хid - якась позиція маркера для кривої ЕКГ и визначається алгоритмом, який використовується і хim є оригінально збереженою позицією маркера з бази даних записаної експертами для кривої ЕКГ.
У таблиці 1 наведені характеристики кожного з алгоритмів виявлення +3000 серцевих циклів з тестового набору. Таблиця...
