Analisis de señal ecg

UNIVERSIDAD DE BUENOS AIRES FACULTAD DE INGENIERÍA
Año 2010 – 2do Cuatrimestre

Señales y Sistemas

Trabajo de Señales y Sistemas: Detección automática del complejo QRS en Tiempo Real
Alumno: Juan Cardona Padron: 86980

ECG Signal Analysis

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1)

La siguiente figura es un intervalo de la señal ECG dada, la cual ilustra los segmentos P y T como asi también el complejo QRS,el cual se desea analizar en detalle.

2) Para este punto, se ha tomado el complejo QRS comprendido en el siguiente intervalo ( n=245 a n=290) y se le ha calculado la DFT con diferentes ventanas y longitudes como sigue: DFT con una ventana cuadrada de 46 puntos Script utilizado: dft.m

Espectro con ventana cuadrada de 46 puntos 45 40 35 30

|QRS(f)|

25 20 15 10 5 0

0

50

100

150200 250 Frequency (Hz)

300

350

400

ECG Signal Analysis

Página 2

DFT con una ventana triangular de 46 puntos

Script utilizado: dft3.m

Espectro con ventana triangular de 46 puntos 40 35 30 25

|QRS(f)|

20 15 10 5 0

0

50

100

150 200 250 Frequency (Hz)

300

350

400

DFT con una ventana de káiser de 46 puntos y Beta=5

Script utilizado: dft5.mVentana de Kaiser de 46 puntos y Beta=5

1 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

ECG Signal Analysis

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Segmento enventanado:

300 250 200 150 100 50 0 -50 -100

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

Espectro:
Espectro con ventana de kaiser de 46 puntos 40 35 30 25

|QRS(f)|

20 1510 5 0

0

50

100

150 200 250 Frequency (Hz)

300

350

400

ECG Signal Analysis

Página 4

DFT con una ventana de káiser de 46 puntos y Beta=30
35

Script utilizado: dft6.m

Espectro con ventana de kaiser de 46 puntos con Beta=30

30

25

|QRS(f)|

20

15

10

5

0

0

50

100

150 200 250 Frequency (Hz)

300

350

400

3) En este puntose realizan los espectrogramas del segmento QRS usando diferentes ventanas y tamaños de la DFT. Espectograma con ventana de hanning de 46 puntos: Script: specgram_hanning.m

ECG Signal Analysis

Página 5

Espectograma con ventana triangular de 46 puntos: Script: spec_triang.m

Espectograma con ventana de káiser de 46 puntos y Beta=5

Script: spec_kaiser_5.m

ECG Signal AnalysisPágina 6

Espectograma con ventana de káiser de 46 puntos y Beta=30 Script: spec_kaiser_Beta30.m

4)

Tipos de ruidos en la señal ECG: Los siguientes tipos de ruidos están presentes en una señal de ECG:

  

Interferencia de linea Ruido en los contactos y/o electrodos Ruido de línea de base

De todos estos ruidos, la interferencia de linea y el ruido de linea de base, son los massignificantes y afectan fuertemente a la señal ECG. La interferencia de línea es un ruido de banda angosta centrado en 50Hz con un ancho de banda de menos de 1Hz. El ruido de linea de base normalmente proviene de la respiración en frecuencias que van de sde los 0.15 a 0.3Hz, y se pueden suprimir con un filtro pasa altos. Una vez que se logra eliminar el ruido de línea de base, le señal resultante de ECGes mas estacionaria.

ECG Signal Analysis

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En el espectrograma de la figura de arriba se puede ver un ruido constante en el tiempo con una frecuencia central de 60Hz, lo cual indica un ruido estacionario ya que su probabilidad ha de ser constante a lo largo del tiempo. Su fuente se encuentra seguramente en el ruido de línea debido al orden la frecuencia. Un ejemplo de ruido noestacionario se puede ver en el espectrograma para Time aproximadamente 1400, tiempo para el cual podemos ver que el espectro se intensifica tanto en bajas frecuencias como en altas. Esto lo podemos corroborar mirando en el tiempo como muestra la figura:
1600

1400

1200

1000

800

600

400 5.03

5.032

5.034

5.036

5.038

5.04

5.042

5.044

5.046

5.048

5.05...