Neadaptivní metody zpracování plodového elektrokardiogramu

Abstract

Tato diplomová práce se zabývá neadaptivními metodami zpracování břišního (abdominálního) plodového (fetálního) elektrokardiogramu (fEKG). Abdominální elektrokardiogram (aEKG) je tvořen směsí mateřského elektrokardiogramu (mEKG) a fEKG. Měřené fEKG je nositelem užitečných informací o stavu plodu, tj. plodová srdeční frekvence (fHR), morfologické informace a podobně. Nejprve se práce věnuje rozsáhlé rešerši zabývající se neadaptivními metodami extrakce fEKG a dále je vytvořen návrh popisující algoritmy zvolených metod. Primárně se tato práce zaměřuje na analýzu nezávislých komponent (ICA) a analýzu hlavních komponent (PCA). V této práci byla realizována softwarová aplikace pro verifikaci přesnosti extrahování fEKG. Funkčnost navrženého systému je otestována na syntetických i reálných datech z klinické praxe. Hodnocení kvality filtrace je provedena na základě stanovení tepové frekvence plodu (fHR) a odstupu signálu od šumu (SNR).

This thesis deals with non-adaptive methods of processing abdominal fetal electrocardiogram (fECG). Abdominal electrocardiogram (aECG) is composed of a mixture of maternal electrocardiogram (mECG) and fECG. Measured fECG is a carrier of useful information about fetus, i.e. fetal heart rate (fHR), morphological information, etc. First part of this thesis is dedicated to a complex overview dealing with non-adaptive methods of extraction fECG and further developed a proposal describing algorithms of chosen methods. This work focuses primarily on independent component analysis (ICA) and principal component analysis (PCA). A software application was implement for verification of accuracy extraction fECG in this work. The functionality of the proposed system is tested on synthetic and real data from clinical practice. Evaluation of quality of filtration is performed based on the determination of fetal heart rate (fHR) and signal to noise ratio (SNR).