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Tipo do documento: Tese
Título: Classificação de arritmias utilizando variações de tensão do electrocardiograma
Título(s) alternativo(s): Classification of arrhythmias using electrocardiogram voltage variations
Autor: QUIEROZ, Jonathan Araujo 
Primeiro orientador: BARROS FILHO, Allan Kardec Duailibe
Primeiro membro da banca: BARROS FILHO, Allan Kardec Duailibe
Segundo membro da banca: SANTANA, Ewaldo Eder Carvalho
Terceiro membro da banca: SOUZA, Francisco das Chagas de
Quarto membro da banca: YEHIA, Hani Camille
Quinto membro da banca: CARVALHO FILHO, Antonio Oseas de
Resumo: Com base no eletrocardiograma (ECG), vários autores utilizam o intervalo R-R para propor sistemas de suporte para o diagnóstico de arritmias. Entretanto, a análise do intervalo R-R não mede alterações na amplitude das ondas e também não detecta a ausência da onda P causada por doenças nos átrios como a fibrilação atrial. Neste contexto, propusemos um método capaz de medir a amplitude das ondas de ECG, utilizando janelas deslizantes. Neste estudo, investigamos a variação da tensão ocorrida em cada ciclo cardíaco usando momentos estatísticos. Ao contrário do intervalo R-R, no qual cada ciclo cardíaco está associado a um único número real, o método proposto associa cada ciclo cardíaco a um conjunto de pontos, isto _e, um vetor. Os ciclos cardíacos foram obtidos nos seguintes bancos de dados: Ritmo Sinusal Normal MIT-BIH, Fibrilação Atrial (FA) MIT-BIH e Arritmia MIT-BIH, e os classificadores utilizados para avaliar o método proposto foram análise discriminante linear, k-vizinhos mais próximos e máquina de vetores suporte. Os experimentos foram realizados utilizando 88% dos pacientes para treinamento (16 pacientes saudáveis, 41 pacientes com arritmia e 20 pacientes com FA) e 12% dos pacientes para o teste (2 pacientes saudáveis, 6 pacientes com arritmia e 3 pacientes com FA). O método de janelamento para o sinal de ECG foi eficiente em ciclos cardíacos saudáveis (100% de acurária média) em todos os casos avaliados (ciclo cardíaco, onda S, complexo QRS, onda T, segmento PQ). Além disso, o método proposto mostrou-se eficiente na resolução de problemas gerais (acurácia de até 99,78% na classificação de arritmias) e específicos (acurácia de 100% na classificacão de FA). Os resultados obtidos pelo método proposto podem ser utilizados para subsidiar a tomada de decisão na prática clínica e também detectar arritmias autonomamente sem a necessidade de laudo médico, como uma espécie de alerta automático e, assim, informar o paciente e a equipe de saúde sobre a anormalidade encontrada.
Abstract: Abstract Based on the electrocardiogram (ECG), several authors use the R-R interval, to propose support systems for the diagnosis of arrhythmias. However, R-R interval analysis does not measure alterations in the amplitude of waves, and also does not detect the absence of the P-wave caused by atrial fibrillation. In this context, we proposed a method capable of measuring the amplitude of ECG waves. In this study we proposed to investigate the voltage variation occurring at each heartbeat interval using statistical moments. Unlike the R-R interval in which each heartbeat is associated with a single real number, the proposed method associates each heartbeat to a set of points, that is, a vector. The heartbeats were obtained from the following databases: MIT-BIH Normal Sinus Rhythm, MIT-BIH Atrial Fibrillation (AF), and MIT-BIH Arrhythmia, and the classifiers used to evaluate the proposed method were linear discriminant analysis, k-nearest neighbors, and support vector machine. The experiments were conducted using 80% of the patients for training (16 healthy patients, 41 patients with arrhythmia and 20 patients with AF) and 20% of the patients for testing (2 healthy patients, 6 patients with arrhythmia and 3 patients with AF). ECG window is eficient in healthy heartbeat (100% average accuracy) in all evaluated cases (heartbeat, P-wave, QRS complex, T-wave, PQ segment). In addition, the proposed method proved to be eficient in solving General (accuracy is up to 99.78% in the arrhythmia classification) and specific (accuracy of 100% in the AF classification) heartbeat problems. The results obtained by the proposed method can be used to support decision-making in clinical practice and also detect arrhythmia autonomously without the need for a medical report, as a kind of automatic alert and thus inform the patient and the health team about the abnormality found.
Palavras-chave: Ciclo cardíaco
Intervalo R-R
Morfologia do ECG
Estatística de alta ordem
Heartbeat
R-R interval
Morphological information
Statistical moments
Atrial fibrillation
Área(s) do CNPq: Engenharia Elétrica
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade Federal do Maranhão
Sigla da instituição: UFMA
Departamento: DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA DA ELETRICIDADE/CCET
Programa: PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA DE ELETRICIDADE/CCET
Citação: QUIEROZ, Jonathan Araujo. Classificação de arritmias utilizando variações de tensão do electrocardiograma. 2018. 68 f. Tese (Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Eletricidade/CCET) - Universidade Federal do Maranhão, São Luís .
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: https://tedebc.ufma.br/jspui/handle/tede/tede/2503
Data de defesa: 10-Dec-2018
Appears in Collections:TESE DE DOUTORADO - PROGRAMA DE PÓS GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA DE ELETRICIDADE

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