Research on Biomedical Engineering
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Research on Biomedical Engineering
Original Article

ALGORITMO PARA DETECÇÃO E DELIMITAÇAO DE COMPLEXOS QRS EM TEMPO-REAL, UTILIZANDO DUAS DERIVAÇÕES DE ECG

A REAL TIME ALGORITHM FOR DETECTION/DELINEATION OF QRS COMPLEXES USING TWO SIMULTANEOUS ECG LEADS

Pereira, W.C.A; Schlindwein, F.S.; Lima, C.E.G. de

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Resumo

Foi implementado num microcomputador desenvolvido pelo Programa de Engenharia Biomédica da COPPE/UFRJ, um detector/delimitador de Complexos QRS em tempo-real que utiliza duas derivações do eletrocardiograma (ECG). Ambas as derivações são comparadas entre si pelo algoritmo e é gerada uma "detecção resultante". A técnica de detecção para cada canal de ECG é baseada em compressão de dados, identificação de morfologias triangulares com cálculo de um "fator de qualidade" para as mesmas e sua conseqüente concatenação para a formação do QRS. A avaliação do algoritmo é feita automaticamente pelo próprio microcomputador, utilizando-se um banco de dados de ECG do MIT-BIH ARRHYTHMIA DATABASE (1980), e permite que se observe tanto o desempenho do "detector resultante" como o de cada um dos outros dois canais. Numa primeira avaliação, o desempenho do algoritmo para a derivação de melhor relação sinal/ruitio no DATABASE, foi o seguinte:O,63% de falsos negativos (FN) e 0,52% de falsos positivos (FP). Esse resultado é comparável ao obtido por outros grupos de pesquisadores para detectores de canal único. Para o "detector resultante" os resultados obtidos são de 0,27% de falsos negativos e 5,44% de falsos positivos. A percentagem de FN é plenamente satisfatória. A de FP no entanto, ainda é elevada. São discutidas as vantagens potenciais de um detector/delimitador baseado em duas derivações, bem como as melhorias que estão em fase de implementação no algoritmo.

Palavras-chave

.

Abstract

A two lead real time algorithm for detection and delineation of QRS complexes was implemented in a microcomputer developed by the Biomedical Engineering Program from COPPE/UFRJ. Both leads are compared with each other by the algorithm and a "final detection" is generated. The detection technique for each ECG lead is based on data compression, identification of triangular morphologies and concatenation of them to form the QRS complexo The evaluation of the algorithm is also done by the microcomputer using the MIT-BIH Arrhythmia Database (1980). The performance of the detector for the best lead alone (best signal/noise ratio) resulted in 0,63% of false negatives (FN) and 0,52% of false positives (FP), which is close to the results of other groups in the world. For the "final detector" the percentages were 0,27% of FN and 5,44% of FP. The FN result is fully satisfactory and the FP result indicates that the algorithm needs an improvement. It is discussed the potential advantages of a two lead QRS detector as well as the modifications currently being implemented.
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