This paper deals with HRV analysis, creating segments for this analysis, calculating HRV parameters and their classification for automatic detection of ischemia. First part of the work is dedicated to theoretical describtion of heart anatomy, ECG reading, its processing and methods of HRV analysis. Next part of this work outline the principle of creating segments used for calculation of HRV parameters. Last part of the work indtroduces classification of said parameters with the help of multilayered neural networks and finding their best possible setup based on least classification error and computing time achieved. Calculation of HRV parameters and classification was realized using software Matlab.

The thesis completes the current programming equipment for experimental measurement of isolated animal heart signals. It adds a block providing the pre-processing of the signals. The signals measured are the elektrogram (EG) and the action potential (AP). The origin of individual signals, the measuring method and the possibilities of noise elimination are dealt with in the theoretical part of the thesis. The practical part describes the pre-processing block securing the noise elimination during the AP. It uses accumulative methods of averaging the corresponding time periods of the AP. Based on the results of measuring the signal to noise ratio, the thesis suggests the most appropriate accumulative methods and their variables. In order for the chosen accumulative methods to work well, it is important to divide the AP process into sectors of corresponding shape (repeats). The connection between the EG and AP processes is used to determine the beginning and end of the sectors. These points are identified by the detection of R and T wave peaks in the EG. To detect the R and T waves, the thesis uses methods based on wavelet transform. The efficiency and accuracy of detection methods is verified by test EG signals with hand-marked R and T wave peaks.

Catheter ablation is a unique method for cardiac arrhythmias treatment based on creating spot lesions of radiofrequency energy using intracardiac ablation catheter. Transmurality of these lesions should be achieved for long-term therapeutic treatment effect. The degree of myocardial damage depth is reflected in the parameters of sensed intracardiac ECG. From research studies is evident that the change in morphology and deflection of ablation signal play a key role in the assessment of transmurality. This thesis consists of theoretical introduction to electrophysiology, proposal and realization of methods for objective assessment of transmurality by processing signals in time, frequency and time – frequency domain. The end of this diploma thesis includes the statistical analysis of these clinical dat and comparison of methods.

Srdeční poruchy, jejichž příkladem je ischemie myokardu, infarkt, hypertrofie levé komory a myokarditida, jsou v experimentální kardiologii obvykle studovány na modelu izolovaného srdce. Kritéria pro detekci srdečních poruch však nejsou pro zvířecí modely standardizována, což komplikuje srovnání a interpretaci výsledků různých experimentálních studií. Obzvlášť složitá situace nastává při současném výskytu několika patologických jevů, jejichž vzájemná součinnost komplikuje rozpoznání jejich individuálních účinků. Korektní posouzení stavu srdce vyžaduje také zohlednění mnoha faktorů spojených s akvizicí dat. Tato práce je věnována kvantitativnímu hodnocení elektrofyziologických změn způsobených globální ischemií myokardu. Vliv ischemie byl hodnocen pro fyziologická srdce a srdce se zvětšenou levou komorou a dále pro srdce nabarvená napěťově-citlivým barvivem di-4-ANEPPS. Přestože jsou oba fenomény často zastoupeny v animálních studiích, nebyl dosud popsán jejich vliv na manifestaci ischemie v elektrogramech (EG), ani nebyl kvantifikován jejich vliv na přesnost detekčních algoritmů pro identifikaci ischemie. Práce shrnuje kvantitativní změny srdeční funkce vyvolané ischemií (v normálních podmínkách, při hypertrofii levé komory, a při administraci barviva) založené na hodnocení EG a VKG parametrů. Dále práce obsahuje rozbor důležitých aspektů akvizice záznamů, jako je umístění snímacích elektrod, způsob výpočtu deskriptorů z EG a VKG (s použitím výsledků manuálního rozměření záznamů, nebo bez něj) a identifikace okamžiku vývoje ischemie v preparátu. Nedílnou součást práce tvoří návrh, realizace a ověření metod pro automatickou detekci ischemie v experimentálních záznamech. Výsledky práce dokazují, že dosažení opakovatelných a věrohodných výsledků je podmíněno zohledněním všech výše uvedených faktorů souvisejících jak se stavem srdce, tak s metodikou záznamu a analýzy dat.