Modelování vlivu magnetické rezonance na diagnostickou kvalitu EKG a VKG signálů

Lucie Pešková

Master's thesis

Modeling of Magnetic Resonance Influence upon ECG and VCG Signal Diagnostic Quality

Abstract:

Cílem této diplomové práce je kvantitativní analýza příznaků vlivu magnetické rezonance na kvalitu signálů EKG a VKG. V teoretické části práce je v základu popsána elektrická aktivita srdce a záznam této aktivity pomocí elektrokardiogramu (EKG) a jeho transformace na vektorkardiogram (VKG). Teoretická část dále popisuje známé metody pro analýzu vlivu magnetické rezonance na deformaci EKG a VKG signálu. V praktické části práce je pak navržen detektor QRS komplexu pro signály EKG snímané vně i uvnitř magnetické rezonance Detektor je realizován pomocí analýzy nezávislých komponent. Pro splnění cíle práce bylo nutné vytvořit datovou bázi EKG a VKG signálů, snímaných vně i uvnitř MR. VKG signály byly získány čtyřmi transformačními metodami – Korsovo regresní, inverzní Dowerovo, Levkovo a QLSV. Signály EKG, QRS komplexy a VKG křivky byly následně podrobeny analýze. K posouzení změn bylo využito statistických ukazatelů korelační koeficient, MSE, RMSE a MAE. K posouzení VKG křivek parametry vektor křivosti křivky, maximální velikost vektoru QRS smyčky, maximální vzdálenost QRS smyčky a jejího těžiště a obvod QRS smyčky.

Abstract:

The aim of this diploma thesis is a quantitative analysis of the symptoms of the effect of magnetic resonance on the quality of ECG and VCG signals. The theoretical part of the thesis basically describes the electrical activity of the heart and the recording of this activity using an electrocardiogram (ECG) and its transformation into a vector cardiogram (VCG). The theoretical part further describes known methods for the analysis of the effect of magnetic resonance on the deformation of the ECG and VCG signal. In the practical part of the work, a QRS complex detector is designed for ECG signals sensed outside and inside the magnetic resonance. The detector is realized by analyzing independent components. To meet the goal of the work, it was necessary to create a database of ECG and VCG signals, scanned outside and inside the MR. VCG signals were obtained by four transformation methods - Kors regression, inverse Dower, Levkov and QLSV. ECG signals, QRS complexes and VCG curves were subsequently analyzed. The statistical indicators correlation coefficient, MSE, RMSE and MAE were used to assess the changes. To assess VCG curves, the parameters of the curvature vector of the curve, the maximum size of the QRS loop vector, the maximum distance of the QRS loop and its center of gravity and the circumference of the QRS loop.

Keywords

elektrokardiogram, vektorkardiogram, EKG, VKG, detekce QRS, magnetická rezonance

Keywords

electrocardiogram, vectorcardiogram, ECG, VCG, QRS detection, magnetic resonance

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 30. 4. 2021

Thesis defence

• Date of defence: 4. 6. 2021
• Supervisor: Jan Kubíček
• Reader: Jan Hečko

VSB – Technical University of Ostrava

Fakulta elektrotechniky a informatiky

Master programme:
Biomedicínské inženýrství