Hybridní metody pro extrakci plodového elektrokardiogramu

Abstract

Cílem této diplomové práce je neinvazivní zpracování plodového elektrokardiogramu (fEKG) pomocí hybridních metod, které kombinují dvě a více transabdominálních metod. Teoretická část práce je věnována problematice plodové elektrokardiografie, rozsáhlé rešerši již existujících hybridních metod a matematickému popisu implementovaných metod. Experimentální část je primárně zaměřena na testování a analýzu vzájemných kombinací analýzy nezávislých komponent (ICA), vlnkové transformace (WT), prahování vlnkových koeficientů (WS), empirické modální dekompozice (EMD), souboru empirické modální dekompozice (EEMD) a analýzy hlavních komponent (PCA). Hodnocení extrakce je provedeno na základě stanovení variability tepové frekvence plodu (fHRV). Použitím hybridních metod je v této práci dosaženo lepších výsledků než při samotném použití metody ICA. Výstupem práce je také implementace metod v grafickém uživatelské rozhraní v prostředí Matlab.

The aim of this thesis is non-invasive processing of fetal electrocardiogram (fECG) using hybrid methods, which combine two or more transabdominal methods. The theoretical part is dedicated to the problems of fetal electrocardiography, complex overview of already existing hybrid methods and mathematical description of implemented methods. The experimental part is primarily focused on testing and analysis combinations of independent component analysis (ICA), wavelet transform (WT), wavelet shrinkage (WS), empirical mode decomposition (EMD), ensemble empirical mode decomposition (EEMD) and principal component analysis (PCA). The evaluation of extraction quality is based on the determination of fetal heart rate variability (fHRV). The performence of hybrid methods in this thesis is better than usage of individual ICA method. The output of the thesis is also implementation of methods in the graphical user interface in Matlab.