|
|
Rozpoznávací metody v oblasti biosignálů
Juračka, Zdeněk ; Vítek, Martin (oponent) ; Kolářová, Jana (vedoucí práce)
Diplomová práce je zaměřena na studium rozpoznávacích metod používaných v oblasti zpracování jednorozměrných signálů. Rozpoznávacích metod je celá řada, v této práci je stručně popsán princip některých z nich (umělé neuronové sítě, fuzzy systémy, expertní systémy a rozhodovací stromy). Pro zpracování signálů dostupných z databáze ÚBMI byla zvolena metoda Dynamického borcení časové osy (DTW - Dynamic Time Warping). Lze ji využít jako metodu nelineárního zpracování signálů. Výsledkem této metody je stanovení míry podobnosti dvou porovnávaných posloupností na základě výpočtu jejich vzdálenosti. Jedním z důvodů pro výběr této metody byla možnost zpracování posloupností různých délek. V práci je vysvětlen princip metody, způsob výpočtu vzdálenosti dvou vstupních posloupností a metoda nalezení cesty DTW. Ukázka činnosti metody byla provedena na náhodně zvolených číslech a na sadě simulovaných signálů. Metoda byla aplikována na signály EKG a akční potenciály zaznamenané na izolovaném králičím srdci. Pomocí DTW byly hodnoceny tvarové změny těchto signálů v opakujících se fázích experimentu označovaných jako ischemie a reperfuze. Na základě výsledků vypočítaných vzdáleností pomocí DTW byly na signálech EKG rozpoznávány a do jednotlivých fází experimentu, podle minimální vzdálenosti, zařazovány vybrané srdeční cykly. Měřítkem hodnotícím tuto metodu klasifikace bylo určení senzitivity. Ta dosáhla hodnoty 65%. Kromě zařazování jednotlivých srdečních cyklů k fázím experimentu byl algoritmus DTW vyzkoušen na přiřazování vybraného srdečního cyklu k odpovídající minutě záznamu ve vybrané fázi experimentu. Zde dosáhla senzitivita hodnoty 68,3%. Na signálech AP byla pomocí DTW sledována přítomnost pohybového artefaktu. Zde se tato metoda uplatnila lépe na signálech měřených ve fázích ischemie. Současně s výše uvedenou tematikou jsou v rámci práce řešeny otázky vzniku, šíření, snímání, následného zpracování a rozměřování elektrických projevů srdeční činnosti označovaných jako signály EKG a akční potenciály.
|
|
|
Adaptivní filtrace biologických signálů
Šmíd, Karel ; Kozumplík, Jiří (oponent) ; Provazník, Ivo (vedoucí práce)
Cílem této diplomové práce bylo seznámit se s problematikou metod adaptivní filtrace a jejich využití pro potlačení rušení v biologických signálech. Adaptivní filtrace představuje efektivní způsob potlačení parazitního nestacionárního rušení v užitečném signálu. Úkolem bylo navrhnout různé typy adaptivních filtrů a realizovat algoritmus adaptace v programovém prostředí Matlab. Konkrétně se jednalo o potlačení síťového rušení v EKG signálech o kmitočtu 50 Hz a 100 Hz s minimalizací porušení užitečné složky. Realizované filtry byly ověřeny na reálných EKG signálech a byla vyhodnocena jejich účinnost.
|
|
|
Detekce a filtrace EKG signálů
Princ, Martin ; Kozumplík, Jiří (oponent) ; Provazník, Ivo (vedoucí práce)
Cílem tohoto projektu je seznámit se ze základními metodami filtrace elektrokardiografických signálů a s detekcí významných vln v signálu EKG.První část projektu je věnována teoretickým poznatkům o srdci, elektrickým dějům v srdci a elektrokardiografické svodové systémům.Dále se seznámíme se základními rušeními v signálu EKG a základními metodami filtrace a detekce QRS komplexu. V druhé části projektu se seznámíme se systémem BIOPAC student Lab. A navrhneme jednoduchou úlohu pro měření klidového EKG. Získané data zpracujeme pomocí programového vybavení MATLAB a ukážeme si na námi změřených datech základní metody filtrace EKG a detekce QRS komplexů. Účinnost detektorů QRS otestujeme na databázi EKG signálu.
|
|
|
Měření parametrů kardiovaskulárního systému
Szpyrc, Bogdan ; Rychtárik, Milan (oponent) ; Kolářová, Jana (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá problematikou anatomie a fyziologie srdce. Pomocí diagnostického systému BIOPAC je snímána elektrická aktivita srdce pomocí 12 svodového elektrokardiogramu (EKG) a vyhodnocena tepová frekvence Signál EKG je transformován na vektorkardiogram, ze kterého je odečten směr elektrické osy srdeční. Pro zjištění vlivu zátěže a zastavení dýchaní na tepovou frekvenci a vlivů zátěže na sklon elektrické osy srdeční bude navržen vlastní experiment. Pro jednodušší analýzu hodnot bude navržena programová aplikace dovolující rekonstrukci EKG signálu na VKG zobrazení a automatický výpočet tepové frekvence a sklonu elektrické osy srdeční. Pomocí statistické analýzy budou vyhodnocený výsledky měření.
|
|
|
Filtrace signálů EKG
Slezák, Roman ; Kolář, Radim (oponent) ; Kozumplík, Jiří (vedoucí práce)
Cílem této diplomové práce bylo seznámit se s problematikou a možností potlačení úzkopásmových rušivých signálů v signálech EKG. Měli jsme se zaměřit na využití Lynnových filtrů. Úkolem bylo realizovat tyto filtry s ohledem na dosažení rychlých algoritmů odezvy v programovém prostředí Matlab. Konkrétně pro potlačení driftu jsme měli realizovat rychlou horní propust s proměnnou mezní frekvencí. Dále jsme měli realizovat filtr pro potlačení síťového rušení. Filtry jsme realizovali pro vzorkovací frekvence 250 a 500 Hz a vyzkoušeli na reálných EKG signálech a poté vyhodnotili jejich účinnost.
|
|
|
Generátor EKG signálu pro testovací účely
Čech, Petr ; Rampl, Ivan (oponent) ; Chmelař, Milan (vedoucí práce)
Tato Diplomová práce se zabývá problematikou testování EKG monitorů a EKG přístrojů. V práci jsou rozebrány vznik a vlastnosti EKG signálu. Prezentace EKG signálu se provádí pomocí standardizovaných svodů. Proto je zde rovněž uveden způsob, jakým se jednotlivé svody vytvářejí. Samostatná kapitola je věnovaná možnostem generování EKG signálu. Dále jsou zde stanoveny požadavky na generátor EKG signálu. Ty vycházejí především z možností testovaných přístrojů a z povahy generovaného signálu. Práce rovněž obsahuje obvodový návrh jednotlivých bloků systému. Návrh byl proveden s ohledem na požadavek mobility zařízení a možnosti připojit standardní 12-svodový kabel EKG přístroje. Nedílnou součástí je návrh řídícího programu generátoru.
|
|
|
Využití neuronových sítí pro klasifikaci alternací vlny T
Procházka, Tomáš ; Harabiš, Vratislav (oponent) ; Hrubeš, Jan (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá analýzou pravidelných změn vlny T v EKG signálu nazývaných TWA. Přítomnost těchto alternací může znamenat zvýšené riziko náhlé srdeční smrti. K analýze TWA je zde využito algoritmů trénování neuronových sítí, konkrétně pak samoorganizujících se map. Výstupem této práce je program, který v testovaném EKG signálu nejprve detekuje QRS komplexy a získané referenční body následně využije k detekci T-vln. Vektor specifických bodů reprezentujících nalezené T-vlny je potom analyzován pomocí neuronové sítě. Výsledkem je rozhodnutí o míře přítomnosti TWA v analyzovaném signálu.
|
|
|
Využití neuronových sítí v klasifikaci srdečních onemocnění
Skřížala, Martin ; Tannenberg, Milan (oponent) ; Hrubeš, Jan (vedoucí práce)
Práce je zaměřená na návrh a využití umělých neuronových sítí jako klasifikátoru srdečních onemocnění z EKG signálu se zaměřením na ischemickou chorobu srdeční. Změny ST-T komplexů jsou významným ukazatelem ischemie v EKG signálu. Různe typy ischemické choroby srdeční se projevují zejména elevací nebo depresí ST segmentů a změnami T vlny v analyzovaném signálu. První část této práce obsahuje teoretický úvod popisující jednotlivé typy ischemické choroby srdeční a na ně vázané změny EKG signálu. Druhá část je věnována popisu předzpracování EKG signálu ke klasifikaci neuronovými sítěmi. Obsahuje filtraci EKG, QRS detekci, detekci ST-T komplexů a popis analýzy hlavních komponent a její využítí k popisu analyzovaného signálu. V poslední části práce je popsán návrh a způsob detekce možných příznaků ischemické choroby srdeční v EKG pomocí dvou typů umělých neuronových sítí: Back-propagation, SOM. Dále jsou zde uvedeny výsledky navržených algoritmů. Přílohy obsahují popis navrženého programu pro klasifikaci srdečních onemocnění, popis jednotlivých jeho funkcí, dále zde najdeme podrobný popis všech použitých neuronových sítí a tabulky obsahující detailní výsledky klasifikace EKG signálu. Samotný program byl vytvořen v programovacím prostředí Matlab R2007b.
|
|
|
Analýza alternací vlny T v jazyce C
Poul, Radek ; Vítek, Martin (oponent) ; Rychtárik, Milan (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá detekcí alternací vlny T. Alternace vlny T v signálu EKG je považována jako ukazatel elektrické nestability srdce ve fázi jeho repolarizace, nastává zvýšené riziko vzniku fibrilací komor a náhlé srdeční smrti. Cílem této práce je seznámit se s metodami detekce alternací vlny T. Především prostudovat spektrální metodu a spektrální metodu v modifikaci pro průběžné odečítání hodnot v čase (sliding window). Navrhnout detektor komplexu QRS a lokalizovat vlnu T. Provést detekci TWA pomocí spektrální metody i modifikované spektrální metody. Tento návrh realizovat v jazyce C v odpovídajícím uživatelském prostředí.
|
|
|
Mobile System for Monitoring Sports Activity
Maleňák, F.
The aim of this thesis is to present possible technical solution for monitoring sports activity. Electric signals of heart are transmitted into an open-source Arduino platform and results are presented to the user in a clear and structured way through a mobile application. The suggested system shows the possibilities of using available SW and HW technologies and their implementation in the design of an integrated tool for monitoring sports activity. System also shows the user’s respiratory rate.
|
host ::
RSS.