nÃo hà / This dissertation describes a system for analysis of heart rate variability through metrics on time and frequency domain and by non-linear methodology, which is initiated by the process of segmentation of the QRS complex of the electrocardiogram signal. The motivation for this work is the analysis of the influence from the algorithms of beat segmentation and selection of valid cardiac cycles for the variability analysis, which were developed in the research process, over the computation of the metrics. After determining the intervals between QRS complexes (RR), the cardiac cycles with ectopic beats, resultant of arrhythmic events or detection fails (false-positive or false negative) are excluded. Then, the available metrics of heart rate variability found on literature are computed over the time series of intervals between normal beats (NN): on time domain (statistical and geometrical methods), on frequency domain (VLF - Very Low Frequency, LF - Low Frequency and HF â High Frequency) and by non-linear methodology (Poincarà plot). The QRS detection and segmentation results are validated through simulation tests over exams from Arrhythmia Database and QT database of the MIT-BIH database. The manual annotations of the QRS fiducial points and QRS onset and offset are compared with the automatic detections. The results related to heart rate variability metrics are validated through the manual selection of beats, and consequently of the intervals between them, pertaining to exams selected from Arrhythmia Database and the computation of the referred metrics over them, comparing with those ones automatically generated by the proposed method. The system, which provides averages of positive predictivity as 99.35% and sensitivity as 99.02%, and averages of deviations between automatic and manual analysis of heart rate variability metrics varying from 0.05% to 5.24%, can be carried into several platforms, making possible its production in commercial scale. / Esta dissertaÃÃo descreve um sistema de analise da variabilidade da frequÃcia cardÃaca atravÃs de mÃtricas no domÃnio do tempo, da freqÃÃncia e por mÃtodo nÃo-linear a partir do processo de segmentaÃÃo do complexo QRS do sinal eletrocardiograma. O trabalho à motivado pela influÃncia dos algoritmos de segmentaÃÃo de batimentos e de seleÃÃo dos ciclos cardÃacos vÃlidos para anÃlise da variabilidade, esenvolvidos para este fim, na determinaÃÃo das mÃtricas de interesse. ApÃs a determinaÃÃo dos intervalos entre os complexos QRS (RR), sÃo excluÃdos os ciclos cardÃacos com batimentos ectÃpicos, resultantes de arritmia ou de falhas de detecÃÃo (falso-positivo ou falso-negativo). Em seguida, sobre a sÃrie temporal de intervalos entre batimentos normais NN sÃo calculadas as mÃtricas de variabilidade da freqÃÃncia cardÃaca disponÃveis na literatura: no domÃnio do tempo (mÃtodos estatÃsticos e geomÃtricos), no domÃnio da freqÃÃncia (componentes VLF - Very Low Frequency, LF - Low Frequency e HF - High Frequency) e por mÃtodo nÃo-linear (mapa de PoincarÃ). Os resultados de deteccÃo e segmentacÃo do QRS sÃo validados atravÃs de testes experimentais sobre exames das bases Arrhythmia Database e QT database do MIT-BIH, em que as marcaÃÃes manuais dos picos e das bordas dos batimentos sÃo comparadas com as detecÃÃes automÃticas. Os resultados obtidos quanto as mÃtricas de variabilidade sÃo validados atravÃs da seleÃÃo manual de batimentos e, por conseguinte, dos intervalos entre os mesmos, a partir de exames selecionados da base Arrhythmia Database por cardiologistas do Hospital UniversitÃrio Walter Cantidio (HUWC), e do cÃlculo das referidas mÃtricas, comparando-se com aquelas geradas automaticamente pelo mÃtodo proposto. O sistema, que apresenta taxas mÃdias de99,35% de preditividade positiva e 99,02% de sensibilidade, para detecÃÃo do QRS, e mÃdias de erros entre a anÃlise automÃtica e a anÃlise manual das mÃtricas de variabilidade variando entre 0,05% e 5,24%, pode ser embutido em diversas plataformas, viabilizando sua producÃo em escala comercial.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:www.teses.ufc.br:1871 |
| Date | 08 October 2008 |
| Creators | JoÃo Paulo do Vale Madeiro |
| Contributors | Paulo CÃsar Cortez |
| Publisher | Universidade Federal do CearÃ, Programa de PÃs-GraduaÃÃo em Engenharia de TeleinformÃtica, UFC, BR |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFC, instname:Universidade Federal do Ceará, instacron:UFC |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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