Variabilita tepové frekvence - zpracování signálu

Bc. Josef HOUZAR

Master's thesis

Heart rate variability signal processingt

Abstract:

Tato diplomová práce je rozdělena na tři hlavní části. První část práce je věnována teoretickému popisu variability tepové frekvence. Jsou zde probrány používané metody měření EKG a nejčastější typy rušení, vyskytující se v signálech EKG. Poté je uveden význam analýzy HRV, zdůrazněny kroky nutné ke zpracování signálu EKG pro analýzu HRV a jsou zde uvedeny metody analýzy HRV v oblasti časové a oblasti frekvenční. Cílem této práce je vytvoření systému pro měření, záznam a zpracování signálu EKG se zaměřením na analýzu HRV. Systém se skládá ze tří hlavních částí: analogová část, číslicová část, aplikace pro PC. Popis tohoto systému je uveden ve druhé části této práce. Třetí část práce je zaměřena na testování navrženého měřicího systému. V rámci testování jsou např. porovnány kapacitní senzory, určené pro bezkontaktní snímání signálu EKG s klasickými pasivní elektrodami nebo jsou ověřeny alternativní možnosti získávání dat pro analýzu HRV. Další testy jsou zaměřeny na aplikaci určenou pro analýzu HRV. V závěru práce je provedeno shrnutí dosažených výsledků.

Abstract:

This diploma thesis is divided into three main parts. The first part of the thesis is devoted to a theoretical description of heart rate variability. The methods of ECG measurement and the most common types of interference occurring in ECG signals are discussed. Then the importance of HRV analysis is emphasized as well as the steps necessary to process the ECG signal for HRV analysis and the methods of HRV analysis in the time domain and frequency domain are presented. The aim of this thesis is to create a system for measuring, recording and processing the ECG signal with a focus on HRV analysis. The system consists of three main parts: analog part, digital part, PC application. A description of this system is given in the second part of this work. The third part of this thesis is focused on testing the proposed measuring system. For example, the capacitive sensors designed for non-contact sensing of the ECG signal with conventional passive electrodes are compared, or alternative data acquisition options for HRV analysis are verified. Further tests are focused on the application intended for HRV analysis. The last part summarizes the achieved results.

Keywords

Aktivní senzory, bezdrátový přenos, detekce QRS, EKG, elektrokardiografie, extrasystoly, FFT, HRV, kapacitní senzory, korekce artefaktů, Pan-Tompkins, variabilita tepové frekvence

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 15. 6. 2020

Accessible from:: 31. 12. 2999

Thesis defence

• Supervisor: Prof. Ing. Milan Štork, CSc.

University of West Bohemia

Faculty of Electrical Engineering

Master programme / field:
Electrical Engineering and Informatics / Electronics and Applied Informatics