Doctoral Thesis

Automatic delineation of ECG signals

Final Thesis 3.73 MB Summary of Thesis 973.95 kB

Author of thesis: Ing. Martin Vítek, Ph.D.

Acad. year: 2010/2011

Supervisor: doc. Ing. Jiří Kozumplík, CSc.

Reviewers: doc. Ing. Milan Tyšler, CSc., Ing. Josef Halámek, CSc.

Abstract:

This dissertation deals with QRS complex detection and ECG delineation. The theoretical part of the work describes basics of electrocardiography, QRS detection approaches, ECG delineation approaches, the standard CSE database and the wavelet transform theory. The practical part of the work describes designed methods of QRS complex detection and ECG delineation. The designed methods are based on a continuous wavelet transform, appropriate scales, appropriate mother wavelet, cluster analysis and leads transformation. The introduced algorithms were evaluated on the standard CSE database. The obtained results are better, than directly comparable results of other methods and accomplished given database criteria. The robustness of designed algorithms was successfully tested on CSE database signals modified by compression and filtering. The proposed ECG delineation algorithm was successfully used as a tool for evaluation of diagnostic distortion of ECG signals modified by compression.

Keywords:

wavelet transform, QRS detection, ECG delineation, ECG leads transformation, standard CSE database

Date of defence

23.06.2011

Result of the defence

Defended (thesis was successfully defended)

znamkaPznamka

Language of thesis

Czech

Faculty

Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií

Department

Department of Biomedical Engineering

Study programme

Electrical Engineering and Communication (EKT-PP)

Field of study

Biomedical Electronics and Biocybernetics (PP-BEB)

Composition of Committee

prof. Ing. Jiří Jan, CSc. (předseda)
prof. Ing. Valentýna Provazník, Ph.D. (člen)
prof. MUDr. Marie Nováková, Ph.D. (člen)
doc. RNDr. Ing. Jiří Šimurda, CSc. (člen)
prof. Ing. Pavel Sovka, CSc. (člen)
prof. Ing. René Kizek, Ph.D. (člen)
Doc. Ing. Milan Tyšler, CSc. - oponent (člen)
Ing. Josef Halámek, CSc. - oponent (člen)

Supervisor’s report
doc. Ing. Jiří Kozumplík, CSc.

Disertační práce Ing. Martina Vítka je zaměřena na detekci komplexů QRS a rozměřování signálů EKG - konkrétně na algoritmy pro nalezení začátků a konců komplexů QRS a vlny P a nalezení konce vlny T. Uvedená problematika je v současnosti stále aktuální, protože úspěšné nalezení uvedených lokalit je nezbytným základem pro celou řadu algoritmů následné analýzy a klasifikace signálů EKG. Autor si stanovil následující cíle:
a) návrh a realizaci algoritmů pro detekci komplexů QRS a rozměření signálu EKG založených na vlnkových transformacích,
b) testování navržených algoritmů na kompletní standardní databázi CSE a porovnání dosažených výsledků s výsledky jiných autorů,
c) ověření robustnosti navržených algoritmů na signálech databáze CSE pozměněných vlivem ztrátové komprese (resp. filtrace) a současně prozkoumání možností jejich využití ke stanovení míry zkreslení signálů způsobeného kompresí.
Konstatuji, že stanovené cíle autor splnil. Důkladně se seznámil se současným stavem problematiky detekce komplexů QRS a uvedených klíčových lokalit. Navrhl a realizoval nové detekční postupy vycházející ze spojité vlnkové transformace. Realizované algoritmy, které obsahují původní přínosné myšlenky, testoval na standardní databázi CSE a stojí za pozornost, že dosáhl lepších výsledků ve srovnání s posledními publikovanými výsledky jiných autorů, kteří použili stejnou testovací databázi. Dosažené výsledky autor publikoval na domácím i mezinárodním fóru.
Velmi kladně hodnotím aktivitu, kterou Ing. Vítek během realizace své disertační práce projevil. Svědčí o tom i fakt, že hotovou práci odevzdal osm měsíců před ukončením prezenčního studia doktorského studijního programu. Autor prokázal schopnost samostatné tvůrčí práce a jsem přesvědčen, že předložená práce splňuje všechny požadavky, které jsou na disertační práci kladeny. Disertační práci Ing. Martina Vítka doporučuji k obhajobě.
Display more
File inserted by supervisor Size
Posudek vedoucího práce [.pdf] 69,30 kB

Reviewer’s report
doc. Ing. Milan Tyšler, CSc.

viz soubor v pdf
File inserted by the reviewer Size
Posudek oponenta [.pdf] 128,25 kB

Reviewer’s report
Ing. Josef Halámek, CSc.

viz soubor v pdf
File inserted by the reviewer Size
Posudek oponenta [.pdf] 132,58 kB