Hybridní metody pro extrakci plodového elektrokardiogramu

Kateřina Barnová

Diplomová práce

Hybrid Methods for Fetal Electrocardiogram Extraction

Anotace:

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.

Abstract:

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.

Klíčová slova

plodová elektrokardiografie, neinvazivní plodové monitorování, variabilita tepové frekvence plodu, analýza nezávislých komponent, vlnková transformace, prahování vlnkových koeficientů, empirická modální dekompozice, soubor empirické modální dekompozice, analýzy hlavních komponent

Keywords

fetal electrocardiography, non-invasive fetal monitoring, fetal heart rate variability, independent component analysis, wavelet transform, wavelet shrinkage, empirical mode decomposition, ensemble empirical mode decomposition, principal component analysis

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 30. 4. 2019

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 30. 5. 2019
• Vedoucí: Radek Martinek
• Oponent: Petr Janků

VŠB - Technická univerzita Ostrava

Fakulta elektrotechniky a informatiky

Magisterský studijní program / obor:
Elektrotechnika / Biomedicínské inženýrství