МЕДИЦИНСКАЯ ФИЗИКА

Шумоподавление сигнала ЭКГ путем оптимизации вейвлет-фильтрации и уровня разложения сигнала

1Анас Фуад Ахмед, 2Али Расим Ибрагим, 3Мэй Хатем Абуд
1Университет Аль-Иракия, факультет электротехники, https://en.aliraqia.edu.iq/
Аль-Адхмия - Хайба Хатон, 6029, Багдад, Ирак
2Университетский колледж Альсалам, https://alsalam.edu.iq/en/
Багдад - Сидия, Ирак
3Университет Аль-Иракия, факультет компьютерной инженерии, https://en.aliraqia.edu.iq/
Аль-Адхмия - Хайба Хатон, 6029, Багдад, Ирак
E-mail: anasfuad33eng@yahoo.com, ali.r.ibrahim@alsalam.edu.iq, may.hattim@gmail.com

Поступила 28.03.2023, рецензирована 28.04.2023, принята 05.05.2023, опубликована 06.12.2023.

Аннотация: Процесс шумоподавления представляет собой один из наиболее важных этапов предварительной обработки сигнала ЭКГ и помогает специалисту поставить правильный диагноз пациенту. Рассмотрены пять вейвлет-фильтров WF, наиболее близких по морфологии к паттерну сигнала ЭКГ, и проанализированы их характеристики при различных уровнях шума, и числа разложений No. Dec для определения среди них оптимальных для задачи шумоподавления. Это фильтры Daubechies 4 (DB4), Daubechies 6 (DB6), Coiflet 4 (Coif4), Symlet 6 (Sym6) и Symlet 8 (Sym8). Результаты стандартных сигналов ЭКГ (загруженных из MIT-BIH) показали, что фильтр DB6 с четырьмя уровнями разложения является оптимальным для удаления шумов сигнала ЭКГ по трем метрикам: среднеквадратическая ошибка (MSE), выходной сигнал коэффициента шума (SNRo) и индекс коэффициента корреляции (CCI). Кроме того, в предлагаемом методе сформулировано простое и эффективное пороговое правило. Предложенный подход был успешно применен для снижения шума сигналов ЭКГ, регистрируемых с помощью предложенной простой электронной схемы. Показано, что производительность представленной схемы очень близка к производительности стандартного оборудования для ЭКГ "Biocare iE300".

Ключевые слова: ЭКГ, шумоподавление, вейвлет-фильтр, порог

УДК 53.047:57(075.8)

РЭНСИТ, 2023, 15(4):401-410 DOI: 10.17725/rensit.2023.15.401.

Полнотекстовая электронная версия статьи – на вебсайтах http://elibrary.ru и http://rensit.ru/vypuski/article/520/15(4)401-410.pdf