7. PŘEDNÁŠKA 5. dubna fonokardiogram pletysmogram polygrafické metody detekce vln v EKG signálu úvod ke cvičení

Podobné dokumenty
7. PŘEDNÁŠKA 6. dubna fonokardiogram pletysmogram polygrafické metody detekce vln v EKG signálu úvod ke cvičení

2. PŘEDNÁŠKA 13. října 2015

Laboratorní úloha č. 8: Polykardiografie

Polykardiografie. Cíle. Pulsní pletysmografie měří optickou transparentnost/odrazivost, která se mění se změnou pulzního tlaku v cévkách měkkých tkání

fluktuace jak dob trvání po sobě jdoucích srdečních cyklů, tak hodnot Heart Rate Variability) je jev, který

Úder srdečního hrotu Srdeční ozvy

PEDIATRICKÉ EKG ZÁTĚŽOVÁ ELEKTROKARDIOGRAFIE

Hemodynamika srdečních vad. Hana Maxová Ústav patologické fyziologie 2. LF UK

Krevní tlak/blood Pressure EKG/ECG

Úvod do medicínské informatiky pro Bc. studium. 6. přednáška

Oběhová soustava - cirkulace krve v uzavřeném oběhu cév - pohyb krve zajišťuje srdce

Laboratorní úloha č. 8: Elektroencefalogram

FUNKCE KREVNÍHO OBĚHU CÉVY, OBĚH LYMFY FUNKČNÍ MORFOLOGIE SRDCE FUNKCE CHLOPNÍ FUNKCE SRDCE SRDEČNÍ VÝDEJ ZEVNÍ PROJEVY SRDEČNÍ ČINNOSTI

Oběhová soustava. Krevní cévy - jsou trubice různého průměru, kterými koluje krev - dělíme je: Tepny (artérie) Žíly (vény)

diogram III. II. Úvod: Elektrokardiografie elektrod) potenciálu mezi danou a svorkou Amplituda [mv] < 0,25 0,8 1,2 < 0,5 Elektrická

& Systematika arytmií

MECHANIKA SRDEČNÍ ČINNOSTI SRDCE JAKO PUMPA SRDEČNÍ CYKLUS SRDEČNÍ SELHÁNÍ

SRDEČNÍ CYKLUS systola diastola izovolumická kontrakce ejekce

& Systematika arytmií

MUDr. Jozef Jakabčin, Ph.D.

Prezentace navazuje na základní znalosti z cytologie a anatomie. AUSKULTACE, srdeční ozvy. Auskultace (srdeční ozvy)

Rychlost pulzové vlny (XII)

Oběhová soustava člověka srdeční činnost, tep (laboratorní práce)

PATOFYZIOLOGIE projevů ZÁTĚŽE MYOKARDU na EKG. MUDr.Ondřej VESELÝ Ústav patologické fyziologie LF UP Olomouc

CZ.1.07/1.5.00/ Člověk a příroda

Základy hemodynamiky. Michael Želízko Klinika kardiologie IKEM

Biologie. Pracovní list č. 1 žákovská verze Téma: Tepová frekvence a tlak krve v klidu a po fyzické zátěži. Lektor: Mgr.

Elektronické srdce a plíce CZ.2.17/3.1.00/33276

Biofyzikální experimenty se systémem ISES aneb snímání biosignálů lidského organismu.

Patologické nálezy na srdci při fyzikálním vyšetření. Jaromír Hradec 3. interní klinika 1. LF UK a Komplexní kardiovaskulární centrum VFN Praha

(VII.) Palpační vyšetření tepu

HOVÁ SOUSTAVA. Oběhová soustava. Srdce a cévy, srdeční činnost. srdce. tepny arterie žíly veny vlásečnice - kapiláry kapaliny krev míza tkáňový mok

Stavba a funkce cév a srdce. Cévní systém těla = uzavřená soustava trubic, které se liší: stavbou vlastnostmi propustností stěn

Výhody : - jednoduché výrobní přístroje s minimálními náklady, - lehce proveditelná metodika.

1 Zpracování a analýza tlakové vlny

Popis anatomie srdce: (skot, člověk) Srdeční cyklus. Proudění krve, činnost chlopní. Demonstrace srdce skotu

Elektronický systém a programové vybavení pro detekci a optimalizaci pulzů kardiostimulátoru

6. EKG a periferní oběh.

- tvořena srdcem a krevními cévami (tepny-krev ze srdce, žíly-krev do srdce, vlásečnice)

& Systematika arytmií

Popis EKG. Flu?er síní - akce je často pravidelná a je nález pravidelných jasných fluxerových síňových vlnek.

Krevní tlak - TK. Krevní tlak Krevní tlak. Lze jej charakterizovat 2 základními hodnotami: a. (minimální hodnota). mmhg (torrů).

Výukový materiál zpracován v rámci projektu EU peníze školám

- Kolaps,mdloba - ICHS angina pectoris - ICHS infarkt myokardu - Arytmie - Arytmie bradyarytmie,tachyarytmie

Anotace: Materiál je určen k výuce přírodopisu v 8. ročníku ZŠ. Seznamuje žáky se základními pojmy a informacemi o stavbě a funkci oběhové soustavy

Jméno Datum Skupina EKG. Jak můžete zjistit z 12 svodového EKG záznamu, že jste přehodili končetinové svody?

& Systematika arytmií

Úvod do zpracování signálů

OBĚHOVÁ SOUSTAVA SRDCE, OBĚH

Bioelektromagnetismus. Zdeněk Tošner

Praktická cvičení č. 3 OBĚHOVÁ SOUSTAVA 1) POPIŠTE TŘI FÁZE SRDEČNÍ REVOLUCE: 2) NÁCVIK SRDEČNÍ REVOLUCE POMOCÍ PĚSTÍ:

Kardiovaskulární systém

8. PŘEDNÁŠKA 20. dubna 2017

ZPRACOVÁNÍ A ANALÝZA BIOSIGNÁLŮ V. Institut biostatistiky a analýz

Zesilovače biologických signálů, PPG. A6M31LET Lékařská technika Zdeněk Horčík, Jan Havlík Katedra teorie obvodů

SPIROERGOMETRIE. probíhá na bicyklovém ergometru, v průběhu zátěže měřena spotřeba kyslíku a množství vydechovaného oxidu uhličitého

Mechanismy bradykardií

Přednášky z lékařské biofyziky Biofyzikální ústav Lékařské fakulty Masarykovy univerzity, Brno. Biofyzika kardiovaskulárního

Katedra biomedicínské techniky

Krevní oběh. Helena Uhrová

Biologické signály. X31ZLE Základy lékařské elektroniky Jan Havlík Katedra teorie obvodů

MĚŘENÍ ÚHLOVÝCH KMITŮ ZA ROTACE

ÚČINKY ELEKTRICKÉHO PROUDU NA LIDSKÝ ORGANIZMUS

Výstupový test (step-test), Letunovova zkouška. - testy fyzické zdatnosti a reakce oběhového systému na zátěž

Supraventrikulární tachykardie

Základy EKG. Alena Volčíková Interní kardiologická klinika FN Brno Koronární jednotka

Fyziologie sportovních disciplín

Supraventrikulární tachyarytmie. Václav Durdil Kardiologická klinika UK 2.LF a FN Motol

Světlo jako elektromagnetické záření

ROZDÍLOVÁ TABULKA NÁVRHU PRÁVNÍHO PŘEDPISU S PŘEDPISY EU

Matematický model funkce aorty

Způsoby použití doppleru, optimální nastavení, praktické vyšetření dopplerem, problémy. Peter Modler

Signál v čase a jeho spektrum

Oběhová soustava. 1) VYSVĚTLETE POJMY: Systola,diastola: Fonokardiogram: Palpace:.. Auskultace:.. Tachykardie, bradykardie:...

EKG se čte snadno, nebo ne?

Schémata a animace zpracovalo Servisní středisko pro e-learning na MU

Adaptivní model kardiovaskulárního systému

Úzkokomplexové tachykardie Štěpán Havránek

Lineární a adaptivní zpracování dat. 2. SYSTÉMY a jejich popis v časové doméně a frekvenční doméně

FoCUS. Jiří Pudich Kardiovaskulární oddělení FNO, Lékařská fakulta Ostravské univerzity

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ

TEST 1 Kazuistika 1. Prezentace. Objektivní nález. Diferenciální diagnóza EKG

5. PŘEDNÁŠKA 21. března Signály srdce I

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY

Ultrazvukové diagnostické přístroje. X31ZLE Základy lékařské elektroniky Jan Havlík Katedra teorie obvodů

Měření tepenné pulsové vlny člověka

Lineární a adaptivní zpracování dat. 2. SYSTÉMY a jejich popis v časové doméně a frekvenční doméně

1. Vlastnosti diskretních a číslicových metod zpracování signálů... 15

Praktická cvičení. Úkol č. 4: Převodní systém srdeční (obr.)

Mobilní lékařské přístroje ve škole

3 METODY PRO POTLAČENÍ ŠUMU U ŘE- ČOVÉHO SIGNÁLU

Srdce Učivo: Cíl: Řešení:

Úzkokomplexové tachykardie Štěpán Havránek

FYZIOLOGIE ŢIVOČICHŮ A ČLOVĚKA

MATEMATIKA V MEDICÍNĚ

katedra technických zařízení budov, fakulta stavební ČVUT TZ 31: Vzduchotechnika cvičení č.1 Hluk v vzduchotechnice vypracoval: Adamovský Daniel

Osnova. Idea ASK/FSK/PSK ASK Amplitudové... Strana 1 z 16. Celá obrazovka. Konec Základy radiotechniky

Jméno Datum Skupina EKG

elektromagnetického záření na dvou vlnových délkách v derivátech hemoglobinu.

Elektroencefalografie. X31LET Lékařská technika Jan Havlík Katedra teorie obvodů

Transkript:

7. PŘEDNÁŠKA 5. dubna 218 fonokardiogram pletysmogram polygrafické metody detekce vln v EKG signálu úvod ke cvičení

Fonokardiogram Fonokardiogram je záznam srdečních zvuků a šelestů, které vznikají při činnosti srdce. Dochází k otevírání a zavírání chlopní a ke změnám rychlosti proudění krve. Spektrum zvuků a šelestů má diagnostický význam a lze podle něho činnost srdce posuzovat.

Fonokardiogram

Fonokardiogram snímací místa nad uvedenými poslechovými místy jsou slyšitelné obě ozvy srdeční ozvy ohraničené krátce trvající zvuky vyvolané standardní činností myokardu

Vzájemný vztah EKG signálu, tlaku v aortě a srdečních ozev

Vzájemný vztah EKG signálu, tlaku v aortě a srdečních ozev

Fonokardiogram - I. ozva I. ozva (systolická) způsobena systolou komor, při níž dochází k náhlému uzavření a.v. chlopní prudké zaklapnutí chlopní je provázeno zvukem počátek koinciduje s vrcholem R-vlny trvání 2 17 ms pásmo 15 až 8 Hz (15 Hz) složky I. ozvy: 1. kmity a.v. chlopní při jejich uzavření na začátku systoly (25 45 Hz) 2. kmity stěn srdečních komor 3. otevření aortálních a pulmonálních chlopní 4. víření krve na začátku velkých tepen

Fonokardiogram - II. ozva II. ozva (diastolická) způsobena uzavřením poloměsíčitých chlopní na začátku diastoly intenzita kolísá s výší krevního tlaku chlopní je provázeno zvukem zpravidla ke konci T-vlny trvání 5 14 ms pásmo 1 až 8 Hz (15 Hz) vyšší, náhlá, jasná složky II. ozvy: Aortální a pulmonální

Fonokardiogram III. a IV. ozva III. a IV. ozva obtížně slyšitelné, registrovatelné pouze na fonokardiogramu významně nižší úroveň signálu pásmo 1 až 4 (7) Hz III. ozva během během vlny U (konec rychlého plnění komory) IV. ozva těsně před komplexem QRS (splývá s I. ozvou)

Fonokardiogram - šelesty Srdeční šelesty vznikají jako důsledek víření krve; trvají déle než normální ozvy patologické (chlopňové vady) charakter je typický pro různé druhy srdečních vad fyziologické nitrosrdeční a nitrocévní (zrychlení krevního toku u mladých osob) mimosrdeční (srdečně plicní, osrdečníkové) vznikají v plicích, ale budí dojem srdečních šelestů

Fonokardiogram spektrum fonokardiografických zvuků a šelestů sahá až do kmitočtu 4kHz rozdělení signálu na kmitočtová pásma: nízké střední střední II vysoké I vysoké II 35Hz 7Hz 14Hz 25Hz 4Hz

Fonokardiogram Intenzita srdečních ozev a šelestů ve vztahu k prahu slyšitelnosti a k řeči

Frequency Normální.5 -.5.2.4.6.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2 5 4 3 2 1.5 1 1.5 2 Time Normální srdeční ozvy

Mitrální stenóza

Frequency Mitrální stenóza.5 -.5-1.2.4.6.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 5 4 3 2 1.2.4.6.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 Time Zesílená první ozva zní klapavě

Frequency Mitrální stenóza.5 -.5-1.2.4.6.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2 5 4 3 2 1.5 1 1.5 2 Time Mitrální otvírací zvuk přídatný zvuk ve 2.ozvě

Frequency Mitrální stenóza.5 -.5-1.2.4.6.8 1 1.2 1.4 1.6 5 4 3 2 1.2.4.6.8 1 1.2 1.4 1.6 Time Průtokový diastolický šelest

Frequency Mitrální stenóza.5 -.5-1.2.4.6.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 5 4 3 2 1.2.4.6.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 Time Presystolický šelest

Mitrální regurgitace

Frequency Mitrální regurgitace.5 -.5-1.2.4.6.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 5 4 3 2 1.2.4.6.8 1 1.2 1.4 1.6 Time Systolický šelest

Frequency Mitrální regurgitace.5 -.5-1.2.4.6.8 1 1.2 1.4 5 4 3 2 1.2.4.6.8 1 1.2 1.4 Time Systolický šelest, vysoké frekvence

Frequency Mitrální regurgitace.5 -.5-1.2.4.6.8 1 1.2 1.4 5 4 3 2 1.2.4.6.8 1 1.2 1.4 Time Systolický šelest typu crescendo

Frequency Mitrální regurgitace.5 -.5-1.2.4.6.8 1 1.2 1.4 5 4 3 2 1.2.4.6.8 1 1.2 1.4 Time Pozdní systolický šelest typu crescendo

Frequency Mitrální regurgitace.5 -.5-1.2.4.6.8 1 1.2 1.4 1.6 5 4 3 2 1.2.4.6.8 1 1.2 1.4 1.6 Time Systolické kliknutí a pozdní systolický šelest

Frequency Mitrální regurgitace.5 -.5-1.2.4.6.8 1 1.2 1.4 5 4 3 2 1.2.4.6.8 1 1.2 1.4 Time Holosystolický šelest (během celé systoly)

Frequency Mitrální regurgitace.5 -.5-1.2.4.6.8 1 1.2 1.4 1.6 5 4 3 2 1.2.4.6.8 1 1.2 1.4 1.6 Time Třetí srdeční ozva

Frequency Mitrální regurgitace + mitrální stenóza.5 -.5-1.2.4.6.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2 5 4 3 2 1.5 1 1.5 2 Time Všechny charakteristiky mitrální stenózy a mitrální regurgitace

Aortální stenóza

Frequency Aortální stenóza.2.1 -.1 -.2.1.2.3.4.5.6.7.8.9 1 5 4 3 2 1.2.4.6.8 1 Time Otevření aorty, časné systolické ozvy

Frequency Aortální insuficience.4.2 -.2.2.4.6.8 1 1.2 1.4 5 4 3 2 1.2.4.6.8 1 1.2 1.4 Time Silný systolický šelest, třetí ozva

Pulmonální stenóza

Frequency Pulmonální stenóza.5 -.5.2.4.6.8 1 1.2 5 4 3 2 1.2.4.6.8 1 1.2 Time Systolický šelest

Trikuspidální nedomykavost

Frequency Trikuspidální nedomykavost.5 -.5-1.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 5 4 3 2 1.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 Time Holosystolický šelest, vysokofrekvenční, nižší během výdechu a silnější během nádechu

Defekt komorového septa

Frequency Defekt komorového septa.2 -.2.2.4.6.8 1 5 4 3 2 1.2.4.6.8 1 Time Spojitý holosystolický šelest

Defekt síňového septa

Frequency Defekt síňového septa.5 -.5-1.2.4.6.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 5 4 3 2 1.2.4.6.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 Time Rozštěpení druhé ozvy

Koarktace aorty

Frequency Koarktace aorty.2.1 -.1 -.2.1.2.3.4.5.6.7.8.9 1 5 4 3 2 1.2.4.6.8 1 Time Systolický šelest

AV blokáda

Frequency AV blokáda.5 -.5-1.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 5 4 3 2 1.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 Time Pomalý srdeční rytmus, proměnná první ozva

Frequency Systémová hypertenze.5 -.5-1.2.4.6.8 1 1.2 1.4 5 4 3 2 1.5 1 1.5 Time Zesílená druhá ozva

Pletysmogram změna objemu tkáně v závislosti na okamžitých změnách krevního tlaku je to dáno pružností krevního řečiště včetně tkáně, která ho obklopuje z objemových změn tkáně v daném místě lze hodnotit změny jejího prokrvení

průsvitový Fotoelektrický pletysmograf reflexní světlo prochází přes kapilární řečiště změny tlaku krve souvisejících s činností srdce mění se objem kapilár a způsobuje změnu absorpce, odrazu a rozptylu světla

Fotopletysmogram

Fotopletysmogram

Fotopletysmogram SI h T RI a b 1

Fotopletysmogram

Fotopletysmogram

Fotopletysmogram korelace PPG1% a systolického TK

Pozn.: pulsní oxymetrie

Biometrika otisk prstu duhovka obličej dlaň DNA úder podpis řeč EKG FPG svalové EAP

POLYGRAFICKÉ METODY polykardiografie polysomnografie detektor lži

POLYKARDIOGRAFIE elektrokardiografie záznam elektrické činnosti srdce. Vyhodnocení součtu akčních potenciálů. fonokardiografie metoda snímající srdeční ozvy, případně šelesty, vznikající patologickými změnami na srdečních chlopních. pletysmografie tlakové změny odrážející činnost levého srdce

krkavice EKG FKG POLYKARDIOGRAFIE 5 normalni, dospely muz -5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5-5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5-5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 cas [s]

krkavice EKG FKG POLYKARDIOGRAFIE 5 normalni, muz, 23 let -5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 4 2-2 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5-5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 cas [s]

krkavice EKG FKG POLYKARDIOGRAFIE 5 systolic murmur, aortic stenosis, divka, 11 let -5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 4 2-2 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 4 2-2 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 cas [s]

krkavice EKG FKG POLYKARDIOGRAFIE pulmonary stenosis, ventricular septal defekt, pulmonary hypertense, divka, 14 mesicu 5-5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 4 2-2 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5-5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 cas [s]

EKG LA [mm Hg] LV [mm Hg] Signály z katetrů invazivní metody 15 EKG psa 1 5 13.1.2.3.4.5.6.7.8.9 1 12 11 1.1.2.3.4.5.6.7.8.9 1 4 2.1.2.3.4.5.6.7.8.9 cas [s]

EKG LA [mm Hg] LV [mm Hg] Signály z katetrů invazivní metody 15 EKG psa 1 5 13 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 12 11 1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 4 2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 cas [s]

Zpracování vícesvodového záznamu 1 II (I, X) -1 1 2 3 4 5 1 V2 (VF, Y) -1 1 2 3 4 5 1 V6 (V2, Z) -1 x 1 4 1 2 3 4 5 4 diff(x) 2 + diff(y) 2 + diff(z) 2 2 1 2 3 4 5

Detekce signálů v EKG Předzpracování filtrace diferenciace nelineární funkce (mocnění, medián) korelace transformace

Hledání R špiček pomocí vzájemné korelace

Detekce signálů v EKG Předzpracování filtrace diferenciace nelineární funkce (mocnění, medián) korelace transformace Rozhodovací pravidlo práh (adaptivní) Následné zpracování zpřesnění hledaného bodu; klasifikace

Určení začátků a konců vln

Určení začátků a konců vln 1. Prahování derivovaného průběhu

1. Prahování derivovaného průběhu function pfi=final(x,pma,dl,fs,pen,fac); % Nalezeni konce vlny prahovanim derivovaneho prubehu % x: vstupni signal % pma: pozice maxima (muze byt vektor) % l: delka okna v ms % fs: vzorkovaci frekvence % pen: 1 pro vzestupnou vlnu, -1 pro sestupnou % fac: prahovaci faktor (zlomek z maxima) % pfi: detekovane body vlny dl=dl*fs/1; % prevod ms _ vzorky for i=1:length(pma) % od prvniho do posledni maxima xmu = x(pma(i):pma(i)+dl); % vyber aktualniho okna vlny xmud = diff(xmu); % diferenciace [m,n] = max(xmud*pen); % nalezeni maxima derivace xmud = xmud(n:length(xmud)); % omezeni okna k = find(pen*xmud<m/fac); % nalezeni vsech vzorku pod prahem k = k(1); % vzorek protinajici prah pfi(i)= pma(i)+n+k-1; % vypocet pozice end

Určení začátků a konců vln 2. Trojúhelníková metoda Plocha vymezená třemi body bude největší, pokud jeden z bodů bude ležet v počátku

Detekce P vlny - metody detekce a rozměření P vln vázaných na komplex QRS - metody detekce atriálního flutteru (fibrilací) - metody detekce a rozměření nevázaných vln

Detekce P vlny detekce QRS komplexu 5-5 1 11 12 13 14 15 detekce P vlny 5-5 1 11 12 13 14 15

Detekce P vlny 1 detekce QRS komplexu 5-5 -1 5 1 15 2 1 detekce P vlny 5-5 -1 5 1 15 2

Detekce P vlny 15 1 5-5 -1 detekce QRS komplexu -15 2 4 6 8 1 12 14 16 18 2 15 1 5-5 -1 detekce P vlny -15 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1

Detekce P vlny detekce QRS komplexu 1 5-5 -1.6.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 detekce P vlny 1 5-5.6.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8

Detekce P vlny detekce QRS komplexu 1 5-5 -1 1 1.6 1.8 11 11.2 11.4 11.6 11.8 12 12.2 12.4 12.6 detekce P vlny 5-5 -1 1.6 1.8 11 11.2 11.4 11.6 11.8 12 12.2 12.4 12.6

Laboratorní úloha č.7 Polykardiografie Cíle úlohy: EKG II. svod Vliv hlubokého dýchání Variabilita srdečního rytmu Pletysmogram Určení rychlosti šíření tlakového pulsu v krevním řečišti Fonokardiogram (FKG) Detekce a segmentace signálů Spektrální analýza FKG

Laboratorní úloha č.7 Polykardiografie Pořízení biologických signálů: standardní bipolární II. EKG svod, elektroda na pravém zápěstí + elektroda na levé noze zemnící elektroda na pravé noze pletysmograf na ukazováčku pravé ruky fonokardiograf je přidržován prsty levé ruky hrudník je obepnut pásem se snímačem pohybu (dechu)

pletysmogram dech FKG II.svod Laboratorní úloha č.7 Nejprve probíhá měření po dobu 1 sekund v klidu 1 mereni v klidu -1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 2-2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1.2 -.2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 2-2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 ---> cas [sek]

pletysmogram dech FKG II.svod Laboratorní úloha č.7 Poté se měření zopakuje při současném hlubokém dýchání 1 mereni pri hlubokem dychani -1 2 4 6 8 1 12 14 16 18 2 5-5 2 4 6 8 1 12 14 16 18 2.5 -.5 2 4 6 8 1 12 14 16 18 2 2-2 2 4 6 8 1 12 14 16 18 2 ---> cas [sek]

Laboratorní úloha č.7 Zpracování signálů: 1. Detekce R špiček v EKG signálu 2. Zobrazení variability srdečního rytmu (změn R-R intervalů) 3. Porovnání průběhu variability a dýchání

HVR [puls/min] Laboratorní úloha č.7 1.5 -.5 2 4 6 8 1 12 14 16 18 2 1 8 6 2 4 6 8 1 12 14 16 18 2.5 -.5 2 4 6 8 1 12 14 16 18 2

Pan-Tompkinsonův algoritmus nalezení QRS 1. PP 2. diff(x) 3. x 2 4. MA 5. práh

1. filtrace 1 pasmova filtrace 8 6 4 2-2 -4-6 5 1 15 2 [b,a] = butter(2, [4 3]/(fs/2)); % filtrace mezi 4 a 3 Hz

---> Im ---> Im ---> Im ---> H(exp(j*w)) Impulsní ch. ---> H(exp(j*w)) Impulsní ch. ---> H(exp(j*w)) Impulsní ch. 2. diferenciace Diferenční rovnice: 2-bodový diferenciátor 3-bodový diferenciátor 5-bodový diferenciátor y[ n] x[ n] x[ n 1] y[ n],5 x[ n] x[ n 2] y[ n],1 2 x[ n] x[ n 1] x[ n 3] 2 x[ n 4] 2 2b. diferenciator 1 3b. diferenciator.5 5b. diferenciator.2-2 -4.5 -.5-1 -2-3 -4-2 -4.1 -.1-6.5 1 ---> w 1.5 -.5-1 -1 -.5.5 1 ---> Re -1 2 4 6 ---> n (vzorky) -5.5 1 ---> w 1.5 -.5-1 -1 -.5.5 1 ---> Re 2 -.5 2 4 6-6.5 1 ---> n (vzorky) ---> w 1.5 4 -.5-1 -1 -.5.5 1 ---> Re -.2 2 4 6 ---> n (vzorky)

2. diferenciace 4 diferenciace 3 2 1-1 -2-3 -4-5 5 1 15 2

3. umocnění zvýraznění větších hodnot signálu a potlačení malých hodnot signálu x 1 4 umocneni 18 16 14 12 1 8 6 4 2 5 1 15 2

4. vyhlazení MA filtrem x 1 4 2.5 vyhlazeni MA filtrem 2 1.5 1.5 5 1 15 2

5. prahování x 1 4 2.5 prahovani 2 1.5 1.5 5 1 15 2

6. detekce R špiček 1 detekce R spicky 8 6 4 2-2 -4-6 8.4 8.5 8.6 8.7 8.8 8.9 9 9.1

function r=spicky(signal,fs) % Implementace algoritmu pro detekce QRS komplexu v EKG signalu % fs vzorkovaci kmitocet signal= signal-mean(signal); % odstraneni ss slozky N = length(signal); % delka signalu x_osa = [1:length(signal)]./fs; % horizontalni osa [b,a] = butter(2, [4 3]/(fs/2)); % pasmova filtrace signalf = (filtfilt(b,a,signal)); % filtrace s nulovym f.p. sig_dif=[diff(signalf);]; % diferenciace EKG sig_2 = (sig_dif).^2; % umocneni signalu sig_ma = filtfilt([ones(1,32*5)/32*5],1,sig_2);% klouzavy prumer prah = mean(sig_ma); kpp=find(diff(sig_ma>prah)==1); kpn=find(diff(sig_ma>prah)==-1); for i=1:length(kpn) [m,nr(i)]=max(signal(kpp(i):kpn(i)));% vypocet presne pozice end r=kpp+nr'-1;

Analýza EKG signálu 1 detekce R spicky 8 6 4 2-2 -4-6 5 1 15 2

Analýza EKG signálu 1 detekce R spicky 8 6 4 2-2 -4-6 -8 5 1 15 2

Analýza EKG signálu 15 detekce R spicky 1 5-5 -1-15 5 1 15 2

Analýza EKG signálu 14 detekce R spicky 12 1 8 6 4 2-2 -4 5 1 15 2

Analýza EKG signálu 2-2 2 1-1 2.2.4.6.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2 2.2 x 1 4 1 2 3 4 5 6 7 8 9-2 2 1-1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 2 3 4 5 6 7 8 9

Variabilita srdečního rytmu.9 vzdalenost R spicek [s].8.7.6.5.4.3.2.1 5 1 15 2 25 VARIABILITA SRDEČNÍHO RYTMU je jev, který reprezentuje stav autonomního nervového systému řídicího srdeční činnost.

Variabilita srdečního rytmu v závislosti na stavu a zatížení nervového a kardiovaskulárního systému se srdeční rytmus mění v rozsahu 5 15 % vnitřní faktory (dány autonomní fyziologickou aktivitou dýchání, oscilace tlaku krve, termoregulace); vnější faktory (svalové a psychické zatížení, trávení, poloha, hluk, podnebí, počasí);

Měření variability srdečního rytmu popis průběhu posloupnosti intervalů RR v časové nebo frekvenční oblasti

HVR [puls/min] Variabilita srdečního rytmu 1.5 -.5 2 4 6 8 1 12 14 16 18 2 1 8 6 2 4 6 8 1 12 14 16 18 2.5 dr=diff(r); vzdal_vz = [dr;dr(end)]; stairs(r/fs,6./(vzdal_vz/fs)) -.5 2 4 6 8 1 12 14 16 18 2

HVR [puls/min] Variabilita srdečního rytmu 1.5 -.5 2 4 6 8 1 12 14 16 18 2 1 8 6 2 4 6 8 1 12 14 16 18 2.5 -.5 2 4 6 8 1 12 14 16 18 2

Laboratorní úloha č.7 Zpracování signálů: 4. Detekce maxim v pletysmogramu 5. Určení rychlosti šíření tlakového pulzu v krevním řečišti

sireni pulsu [m/s] pletysmogram Laboratorní úloha č.7 1.5 -.5 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 2-2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 for i=1:length(r1)-1 1.8 [m,n(i)]=max(puls(r1(i)+1:r1(i+1))); end 1.7 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 pv=r1(1:end-1)+1+n'-1;

sireni pulsu [m/s] pletysmogram Laboratorní úloha č.7 1.5 -.5 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 2-2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 1.8 1.7 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1

Laboratorní úloha č.7 6. Nalezení maxima T vlny v EKG 7. Určení konce T vlny v EKG 8. Detekce 1. a 2. srdeční ozvy v FKG 9. PSD 1. a 2. ozvy

FKG Laboratorní úloha č.7 1.5 -.5 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 1-1 -2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 1.ozva - zelene, 2.ozva - cervene 8 6 4 2 5 4 3 2 1 5 1 15 2 spektrum 1.ozvy 5 1 15 2 spektrum 2.ozvy

Laboratorní úloha č.7 1.5 -.5 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 1.5 -.5-1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 2 15 1 5 25 2 15 1 5 5 1 15 2 spektrum 1.ozvy 5 1 15 2 spektrum 2.ozvy

Laboratorní úloha č.7 1. Průměrovaná spektra 11. Vyhodnocení spekter ozev pomocí momentových charakteristik

Laboratorní úloha č.7 prumerovane spektrum 1.srdecni ozvy -1-2 -3 5 1 15 2 25 prumerovane spektrum 2.srdecni ozvy -1-2 -3 5 1 15 2 25 Signál ozva 1.sp.moment [Hz] 2.sp.moment [Hz] I. II.

Laboratorní úloha č.7 První spektrální moment je dán váhovaným průměrem spektrálních čar I mom 1 f I I kde f je vektor příslušných frekvencí. Představuje těžiště rozložení energie ve spektru, sp=(mean(abs(ozva11(:,2:25)).^2)); f = [1:length(sp)]*fs/length(sp)/2; mom_1 = sum(f.*sp)/sum(sp)

Laboratorní úloha č.7 První spektrální moment je dán váhovaným průměrem spektrálních čar I mom 1 f I I kde f je vektor příslušných frekvencí. Představuje těžiště rozložení energie ve spektru, Druhý spektrální moment je analogický statistickému rozptylu a je indikátorem rozprostření spektra 2 f I f I 2 mom I I Vyšší hodnotu druhého spektrálního momentu mají ty ozvy, jejichž energie je více rozprostřena přes celé spektrum 2

Laboratorní úloha č.7 První spektrální moment je dán váhovaným průměrem spektrálních čar I mom 1 f I I kde f je vektor příslušných frekvencí. Představuje těžiště rozložení energie ve spektru, Druhý spektrální moment je analogický statistickému rozptylu a je indikátorem rozprostření spektra 2 f I f I 2 mom I I Vyšší hodnotu druhého spektrálního momentu mají ty ozvy, jejichž energie je více rozprostřena přes celé spektrum mom_2 = sqrt(sum((f.^2).*sp)/sum(sp) - mom_1.^2) 2