ALGORITMO DE SEÑAL DE ECG

LOS ALGORITMOS CLASICOS EN LA DETECIÓN DE LAS SEÑAL DE ECG
CLASSICAL ALGORITHMS IN DETECTING THE ECG SIGNAL
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RESUMEN
La identificación onda QRS en una señal ECG tiene numerosas aplicaciones prácticas. En este artículo encontraremos algunos de mejores algoritmos para la detección de complejos QRS como lo son los algoritmos de HOLSINGER y el algoritmo de HAMILTON-TOMPKINS. Estasrevisión se basan en un estudio realizado a una base de datos publica de arritmias del (MIT-BIH) con el objetivo de demostrar que aún es vigente y viable la utilización de los algoritmo clásicos en un diseño de una detección de complejos QRS.
ABSTRACT
Identification QRS wave in ECG signal has numerous practical applications. In this article we will find some of the best algorithms for QRScomplex detection algorithms such as the algorithm of Holsinger and Hamilton-Tompkins. This review is based on a study of a public database of arrhythmias (MIT-BIH) in order to show that it is still current and viable use of the classical algorithm in a design of a QRS complex detection.
En este artículo se muestra como el complejo QRS siendo este el que nos representa gráficamente la despolarizaciónde los ventrículos del corazón (Figura1) y como está formado en su mayoría por las ondas Q, R y S puede ser más gráfico, moderno, legible y sin alto costo computacional para una entidad en una señal ECG. En la actualidad se cuentan con usos de técnicas matemáticas modernas y complejas, vectores de pendiente de forma de ondas y algoritmos con nuevos enfoques computacionales que serían las técnicasde inteligencia artificial. Para dichas instituciones es más fácil utilizar el proceso de las técnicas clásicas de DSP las cuales no van a generar un alto costo para la institución y van a permitir trabajar sin inconvenientes con señales ECG en tiempo real.
Figura 1 Formas de onda típicas de un registro de ECG. (Tomado del articulo Diseño e implementación de un sistema electrocardiográfico).
Enel transcurso del tiempo y las investigaciones hechas se han realizado algunas mejoras en el algoritmo HOLSINGER que utiliza técnicas DSP clásicas y estas técnicas clásicas DSP presentes en el algoritmo HAMILTON-TOMPKINS.
El rendimiento de un algoritmo de detección de complejos QRS es medido de manera estándar teniendo en cuenta la tasa de aciertos y desaciertos en el proceso de detección en loscuales se consideran los siguientes puntos:
• Numero de latidos de la señal ECG (NV).
• Numero de complejos QRS identificados correctamente (PV).
• Complejos QRS señalados erróneamente positivos falsos (PF).
• Complejos QRS no detectados negativos falsos (NF).
Esta tasa de aciertos se mide como (NF+PF)/NP*100.
ALGORITMO DE HOLSINGER
El algoritmo HOLSINGER se basa en medir la tasa de cambiode la señal ECG e identificar cuando ese valor es superior a un umbral definido en un punto t, este algoritmo es sencillo de entender y ponerlo en práctica. Sin embargo, este algoritmo tiene una alta incidencia de positivos falsos, pero gracias a las modificaciones realizadas mejora sustancialmente su rendimiento, pero presentando aun (Tabla 1) una baja tasa de rendimiento.
Si asignáramos a cadamuestra de una señal ECG un valor x[n], donde n representa el tiempo y x[n] el valor muestreado en ese instante de tiempo, la primera derivada de la señal ECG en el tiempo n, en el algoritmo de Holsinger, se calcula mediante
y[n] = x[n +1]- x[n -1] .
En este algoritmo, el arreglo y[n] se examina mientras no se encuentre un valor en el tiempo tal que y[n] exceda un umbral de pendiente definido(hasta que y[i] > 0.45 ), donde este punto es considerado candidato a miembro de un complejo QRS. Un punto candidato representa efectivamente un punto que está localizado en un complejo QRS, si alguno de los tres siguientes puntos muestreados permite que la derivada de la señal exceda el umbral de detección ya definido. Esto es, si y[i +1] > 0.45 o y[i + 2] > 0.45 o bien y[i + 3] > 0.45 , entonces...