Instrumento virtual para implementação e testes de algoritmos de extração de parâmetros de ECG através da transformada wavelet

• Autor(a) principal: Maia, Diego de Freitas
• Data de Publicação: 2021
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
• Texto Completo: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/27866
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS; Eletrocardiografia; Wavelets (Matemática); Instrumentos e aparelhos médicos; Electrocardiography; Wavelets (Mathematics); Medical instruments and apparatus

O eletrocardiograma é um procedimento médico que se tornou muito popular por ser acessível, não invasivo, de fácil execução e, principalmente, ter elevada sensibilidade para o diagnóstico de doenças cardíacas, entre elas as arritmias. Uma representação mais detalhada de um exame médico pode facilitar a análise do profissional da saúde tornando mais fácil o diagnóstico e tratamento de doenças resultando em uma qualidade maior no atendimento de hospitais e melhor qualidade para os pacientes. A Transformada Wavelet é um método matemático muito promissor para a análise em tempo-frequência que decompõe o sinal em coeficientes que descrevem seus detalhes em diferentes instantes de tempo, fazendo assim uma análise em tempoescala. Neste trabalho é proposta a implementação de um sistema para testes de algoritmos e análise de sinais eletrocardiográficos na forma de instrumento virtual, para ler um arquivo no padrão CSV com amostras retiradas de um banco de dados público. O instrumento virtual fora implementado utilizando o software LabVIEW, que é responsável pela leitura, ajuste e processamento do sinal detectando os parâmetros de extração do complexo QRS e onda T do sinal eletrocardiográfico utilizando a Transformada Wavelet para uma análise em tempo-escala. O processamento da Transformada Wavelet e extração dos parâmetros é feito por um script MATLAB e executado no instrumento virtual. Ele também efetua cálculos para determinar a frequência cardíaca do paciente durante o procedimento e a duração do segmento ST que são parâmetros importantes para o diagnóstico de doenças do coração. Para validação dos resultados, o algoritmo analisou amostras de sinais eletrocardiográficos retiradas do ECG-ID Database, então aplicou-se sobre as posições detectadas o Root Mean Square Error que resultou em valores praticamente nulos para a variação do dos pontos detectados em relação as posições reais do complexo QRS e uma taxa de variação média de quatro amostras na detecção da onda T em relação as posições reais. Além do RMSE outro parâmetro aplicado para mensuração da qualidade dos resultados foi o emprego do cálculo de sensibilidade que resultou em 100% para a detecção das posições do complexo QRS e 83% para a detecção da onda T, que puderam ser justificados por anomalias no sinal eletrocardiográfico analisado e uma pequena limitação do algoritmo referente a detecção do último período analisado.