Medição de bioimpedância para auxiliar a atuação do marcapasso implantável utilizando a transformada wavelet

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Rodrigues, Gabriela Meira de Moura
Data de Publicação: 2021
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UnB
Texto Completo: https://repositorio.unb.br/handle/10482/41219
Resumo: Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, 2021.
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spelling Medição de bioimpedância para auxiliar a atuação do marcapasso implantável utilizando a transformada waveletBioimpedance measurement to support implantable passage actuation using a transformed WaveletSeno gaussianoMarcapasso sensível à frequênciaResposta adaptativaBioimpedância elétrica transtorácicaEletrocardiogramaTese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, 2021.Dados epidemiológicos indicam que doenças de ordem cardiovascular são a maioria no mundo. Quando se trata de arritmias cardíacas o tratamento mais indicado é o implante do marcapasso cardíaco artificial. Entre os tipos de marcapasso existentes no mundo, os que são do tipo DDDR sensíveis à frequência tem a propriedade de utilizar parâmetros fisiológicos para decidir quando devem atuar, uma vez que conseguem diferenciar alterações de ritmo cardíaco normais de alterações patológicas. Um parâmetro bem utilizado para diferenciar essas mudanças de comportamento é a bioimpedância. A bioimpedância transtorácica é a forma de medida capaz de mensurar o débito cardíaco e estimar o volume sistólico, feita através de uma corrente injetada pelo eletrodo do marcapasso. Pensando que a qualidade da reconstrução do sinal de bioimpedancia depende do tipo de onda de injeção ao tecido e também a partir da informação de que, quanto mais próxima a um seno puro o sinal de injeção for, melhor é a reconstrução da bioimpedancia, a primeira proposta desta tese é implementar uma corrente de injeção com formato semelhante ao da senoide, sendo ela o seno gaussiano. Prezando pela simplicidade do sistema e na possibilidade de diminuir o consumo de potência, a segunda proposta foi a substituição no sistema convencional de medição o filtro passa-altas por um filtro wavelet. E, a terceira e última proposta, foi realizar a separação das componentes cardíaca e respiratória do sinal de bioimpedancia, uma vez que é necessário para a informação ser identificada pelo marcapasso DDDR. Em todos os testes realizados o seno gaussiano como sinal de injeção apresentou melhor comportamento uma vez que o erro e a taxa de distorção harmônica foram menores. Além disso, o sistema proposto no qual houve a substituição do filtro passa altas por um filtro wavelet com característica de passa banda, também apresentou melhor comportamento em todos os testes realizados, independente do formato do sinal de injeção. Em todos os casos os melhores resultados foram os que envolviam o sinal proposto passando pelo sistema proposto. Sobre a separação das componentes cardíaca e respiratória, é possível realizá-la a partir de filtro passa-altas realimentado, porém, considerando que o erro aumenta, uma melhor alternativa de separação seria pelo loop analógico da wavelet.Epidemiological data indicate that cardiovascular diseases are the majority in the world. When it comes to cardiac arrhythmias, the most suitable treatment is the implantation of an artificial cardiac pacemaker. Among the types of pacemakers in the world, those that are DDDR-type sensitive to frequency have the property of using physiological parameters to decide when they should act, since they can differentiate normal heart rhythm changes from pathological changes. A well-used parameter to differentiate these behavioral changes is bioimpedance. Transthoracic bioimpedance is the form of measurement capable of measuring cardiac output and estimating stroke volume, made through a current injected through the pacemaker electrode. Thinking that the quality of the bioimpedance signal reconstruction depends on the type of injection wave to the tissue and also from the information that the closer to a pure sine the injection signal is, the better the bioimpedance reconstruction, the first proposal of this thesis is to implement an injection stream with a shape similar to the sinusoid, being the Gaussian sine. Valuing the simplicity of the system and the possibility of reducing power consumption, the second proposal was to replace the high-pass filter with a wavelet filter in the conventional measurement system. And, the third and last proposal, was to perform the separation of the cardiac and respiratory components of the bioimpedance signal, since it is necessary for the information to be identified by the DDDR pacemaker. In all tests performed, the Gaussian sine as an injection signal showed better behavior since the error and the harmonic distortion rate were lower. In addition, the proposed system in which the high pass filter was replaced by a wavelet filter with a band pass characteristic, also showed better behavior in all tests performed, regardless of the injection signal format. In all cases, the best results were those involving the proposed signal passing through the proposed system. Regarding the separation of the cardiac and respiratory components, it is possible to perform it using a high-pass filter fed back, however, considering that the error increases, a better separation alternative would be through the analog loop of the wavelet.Haddad, Sandro Augusto Pavlikprofessoragabymeira@gmail.comRodrigues, Gabriela Meira de Moura2021-06-21T21:59:51Z2021-06-21T21:59:51Z2021-06-212021-02-11info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfRODRIGUES, Gabriela Meira de Moura. Medição de bioimpedância para auxiliar a atuação do marcapasso implantável utilizando a transformada wavelet. 2021. 99 f., il. Tese (Doutorado em Engenharia de Sistemas Eletrônicos e Automação)—Universidade de Brasília, Brasília, 2021.https://repositorio.unb.br/handle/10482/41219A concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor com as seguintes condições: Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade de Brasília e o IBICT a disponibilizar por meio dos sites www.bce.unb.br, www.ibict.br, http://hercules.vtls.com/cgi-bin/ndltd/chameleon?lng=pt&skin=ndltd sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra disponibilizada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, a partir desta data.info:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UnBinstname:Universidade de Brasília (UnB)instacron:UNB2023-07-21T05:30:02Zoai:repositorio.unb.br:10482/41219Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.unb.br/oai/requestrepositorio@unb.bropendoar:2023-07-21T05:30:02Repositório Institucional da UnB - Universidade de Brasília (UnB)false
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