فشرده سازی سیگنال الکتروکاردیوگرام با استفاده از گرادیان شیب در استخراج نقاط غالب از سیگنال و بر اساس مدل دینامیک غیرخطی

در این مقاله با استفاده از ایده گرادیان شیب سیگنال و آشکار کردن گذر از صفر، نقاط غالب از یک الکتروکاردیوگرام (ECG) استخراج می گردد. علاوه بر نقاط غالب با استفاده از روش مذکور می توان تخمینی از لحاظ شروع و خاتمه شکل موجهای اصلی سیگنال ECG بدست آورد و بدین ترتیب اطلاعات زمانی لحظه وقوع تمامی بخشهای تعیین کننده سیگنال بدست می آید. با داشتن نقاط غالب و لحظات آغاز و پایان هر یک از شکل موجهای S ,R ,Q ,P و T می توان هر یک از آنها را بر مبنای مدل مک شری که بیش از این برای توصیف دینامیک سیگنالهای قلبی پیشنهاد شده است مدل کرد و بدین ترتیب تنها از پارامترهای مدل برای توصیف سیگنال استفاده می گردد. بر اساس این مدل هر یک از شکل موجهای موجود در سیگنال الکتروکاردیوگرام به فرم یک تابع گوسی مدل می شود تا از جمع این پنج تابع، تخمینی از سیگنال اصلی بدست آید که حداقل مربعات خطا را با سیگنال ECG اولیه داشته باشد. روش پیشنهادی بر روی چندین سیگنال ECG از پایگاه داده های MIT-BIT تست گردیده است که نتایج حاکی از کارآمدی آن در توصیف سیگنال ECG دلخواه با حداقل پارامترها می باشد و به نرخ فشرده سازی میانگین 28/36:1 منجر شده است.

کلیدواژه ها:

الکتروکاردیوگرام ، گرادیان شیب ، مدل دینامیکی سیگنال قلب ، مینیمم سازی حداقل مربعات خطا