Testování vlivu rozmístění a velikosti textilních elektrod pro monitorování EKG

Martin Lajdolf

Master's thesis

Testing Placement and Size of Textile Electrodes for ECG Monitoring

Abstract:

Tato akademická práce se zabývá testováním vlivu velikosti a rozmístění textilních elektrod pro záznam elektrokardiogramu. V první fázi práce byla provedena analýza věděckých publikací nalezených na webových repozitářích Web of Science a Scopus. Na základě analýzy vědeckých publikací bylo zvoleno ideální schéma velikostí a rozmístění textilních elektrod. V tomto případě se jedná o schéma hrudníku a zad, přičemž na každém ze schémat byly zvoleny 3 pozice snímání. Velikosti elektrod byly stanoveny na $2\times2$, $4\times4$ a $6\times6$ cm. Testování obou schémat proběhlo na vzorku 15 lidí obsahujícího muže i ženy. K analýze získaných dat byla vytvořena softwarová aplikace. Na základě získaných výsledků bylo zjištěno, že jako nejefektivnější velikost textilních elektrod lze prohlásit schéma $4\times4$ cm, rozdíly však v tomto případě nejsou nijak razantní. V případě rozložení lze s jistotou říci, že schéma zad vykazuje značně lepších výsledků, než schéma na hrudníku, přičemž u obou těchto schémat lze zaznamenat lepší výsledky při posouvání elektrod blíže srdci.

Abstract:

This academic thesis focuses on testing the influence of the size and placement of textile electrodes for electrocardiogram recording. In the first phase of the work, an analysis of scientific publications found in the Web of Science and Scopus repositories was conducted. Based on the analysis of scientific publications, an ideal scheme of sizes and placements of textile electrodes was selected. In this case, the schemes for the chest and back were chosen, with 3 recording positions selected for each scheme. The electrode sizes were set at $2\times2$, $4\times4$, and $6\times6$ cm. Testing of both schemes was conducted on a sample of 15 individuals, including both men and women. A software application was developed for preprocessing and overall data analysis. Based on the obtained results, it was found that the most effective size of textile electrodes can be declared as the $4\times4$ cm scheme, although the differences are not significant in this case. Regarding the placement, it can be confidently stated that the back scheme exhibits significantly better results than the chest scheme, with both schemes showing better results when the electrodes are moved closer to the heart.

Keywords

textilní elektroda, vodivá textilie, elektrokardiograf, zpracování signálu, empirická modální dekompozice, korelace, střední kvadratická chyba, softwarová aplikace

Keywords

textile electrode, conductive textiles, electrocardiograph, signal processing, empirical mode decomposition, correlation, mean square error, user interface

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 30. 4. 2024

Thesis defence

• Date of defence: 4. 6. 2024
• Supervisor: René Jaroš
• Reader: Jan Hečko

VSB – Technical University of Ostrava

Fakulta elektrotechniky a informatiky

Master programme:
Biomedicínské inženýrství