Zadania 8
Zadania
- Zaimplementuj procedurę wyznaczania osi zespołu QRS na podstawie zapisu 12-odprowadzeniowego. Jakie odprowadzenia mogą być wykorzystane do wyznaczenia kąta osi serca w płaszczyźnie pionowej, a jakie w płaszczyźnie poziomej?
- Zaimplementuj procedurę dokładnego wyznaczania wierzchołka załamka R za pomocą najlepiej dopasowanej paraboli w wersjach: dla pojedynczego odprowadzenia EKG, dla składowej głównej uzyskanej w wyniku analizy PCA oraz dla modułu wektora serca wyznaczonego z odprowadzeń wektokardiograficznych. czy maksimum wyznaczane każdą z metod wypada dokładnie w tej samej chwili? Dlaczego?
- Wyznacz podstawowe statystyki dla kąta osi serca z uderzenia na uderzenie w zapisie 12-odprowadzeniowym z użyciem wstępnej i skorygowanej pozycji R dla zapisów o różnym stosunku sygnału do szumu. Zmierz poziom szumu na izolinii i sprawdź w jakim stopniu wariancja położenia osi serca jest zależna od poziomu szumu dla każdej z metod.
- Zaimplementuj transformacje Levkowa i Dowera do wzajemnego przekształcania 12-odprowadzeniowego elektrokardiogramu i wektokardiogramu. Za pomocą wieloodprowadzeniowych plików CSE przetestuj dokładność otrzymanych elektrokardiogramów i wektokardiogramów.
- Na podstawie jednoczesnych zapisów 12-odprowadzeniowych EKG i WKG wyznacz składowe główne. Jaka jest korelacja pomiędzy trzema pierwszymi składowymi głównymi EKG a składowymi głównymi WKG? jakie informacje niosą pozostałe składowe główne EKG?
- Zaimplementuj procedury wyznaczania krzywej oddechowej na podstawie wahań położenia osi serca. Zaimplementuj procedury wyznaczania krzywej oddechowej na podstawie wahań maksymalnej amplitudy zespołu QRS. Jaka jest korelacja tak otrzymanych krzywych oddechowych w przypadku amplitudy najlepszego odprowadzenia EKG, a jaka w przypadku amplitudy składowej głównej zyskanej w wyniku analizy PCA?
- Zaimplementuj procedury wyznaczania krzywej oddechowej na podstawie wahań długości interwału RR i wyznacz korelację otrzymanej krzywej oddechowej z krzywymi otrzymanymi metodą analizy zmienności amplitudy i z wykorzystaniem zmienności położenia osi. Podaj przykłady zaburzeń oddechu faworyzowane lub dyskryminowane przez poszczególne metody.
Zadania
Zadania
1. Jakie arytmie mogą być wyznaczane z pominięciem analizy morfologii ewolucji serca?
2. Zaimplementuj detektor arytmii oparty na ciągu interwałów RR i typów (morfologii) ewolucji serca. Przetestuj detektor z użyciem zapisów MIT-BIH Arrhythmia Database.
3. Zaimplementuj symulator arytmii automatycznie generujący ciągi interwałów RR i typów morfologicznych dla poszczególnych arytmii na podstawie bazy zapisanych wzorców.
4. Zmodyfikuj symulator arytmii o możliwość wytwarzania dowolnie długich sekwencji interwałów RR i typów morfologicznych odpowiadających rozłącznym wystąpieniom arytmii różnych typów.
5. Zmodyfikuj symulator arytmii tak, aby możliwe było generowanie ciągów o określonych parametrach (np. średniej i wariancji interwałów RR) oraz ciągów spełniających jednocześnie kryteria kilku arytmii (np. pauza w ciągu bigeminii).
6. Zmodyfikuj detektor arytmii o funkcję wyznaczania parametrów arytmii oraz rozwiązywania konfliktów w przypadku zagnieżdżonych wzorców arytmii.
Zadania
Zadania
1. Zaprojektuj, zaimplementuj i przetestuj generator tachogramu o zadanym zakresie zmienności interwałów międzyuderzeniowych.
2. Zaprojektuj, zaimplementuj i przetestuj generator tachogramu o zadanym zakresie częstotliwości modulacji wartości interwałów międzyuderzeniowych.
3. Zaprojektuj, zaimplementuj i przetestuj generator tachogramu wykorzystujący zewnętrzną funkcję czasu do modulacji wartości kolejnych interwałów międzyuderzeniowych. Jaka funkcja czasu jest najbliższa zmienności fizjologicznej?
4. Zaprojektuj, zaimplementuj i przetestuj procedurę interpolacji brakującej sekwencji interwałów pomiędzy ewolucjami nadkomorowymi o zadanej długości. Interpolacja powinna prowadzić do wstawienia tak dobranej liczby i wartości interwałów, aby zachować parametry zmienności obserwowane w sąsiedztwie brakującego odcinka
5. Dysponując generatorem tachogramu porównaj stosunek parametrów czasowych SDANN/RMSSD i częstotliwościowych LF/HF dla różnych częstotliwości modulacji częstości akcji serca z zakresu 0,04 Hz do 0,4 Hz.
6. Zaimplementuj i przetestuj metodę pomiaru krótkookresowego odchylenia standardowego (wzdłuż osi krótkiej), długookresowego odchylenia standardowego (wzdłuż osi długiej) na wykresie fazowym RR(N) = f( RR(N + 1) ) tachogramu.
7. Zaimplementuj i przetestuj w zakresie 0,04 Hz do 0,4 Hz trzy metody pomiaru mocy sygnału widma: metodę autoregresyjną, metodę fourierowską oraz metodę filtracji pasmowej. Porównaj wartości współczynników mocy dla wybranych 10 częstotliwości modulacji z podanego zakresu ze względu na dokładność oszacowania mocy, porównaj metody ze względu na złożoność obliczeniową.
8. Zaimplementuj metody widmowej analizy tachogramu: z użyciem transformacji Fouriera surowego tachogramu, z użyciem transformacji Fouriera i liniowej interpolacji tachogramu, z użyciem transformacji Fouriera i interpolacji tachogramu funkcjami sklejanymi oraz z użyciem transformacji Lomba. Porównaj widma i wartości mocy w zakresach LF i HF dla tachogramów o wartościach z zakresu 70–180/min wygenerowanych z modulacją o częstotliwości od 0,04 Hz do 0,4 Hz.
Zadania 12
Zadania
- Zaimplementuj procedury wyznaczania długości i amplitudy epizodów składowych zespołu QRS. Przetestuj analizator konturu z użyciem plików 12-odprowadzeniowych bazy CSE. W jaki sposób zmieniają się opisy poszczególnych ewolucji serca w zależności od przyjętych wartości progowych czasu i amplitudy poszczególnych załamków?
- Zaimplementuj detektor świeżego zawału serca w oparciu o odprowadzenia V1 i V2 złożony z analizatora załamka Q, detektora fali Pardeego oraz analizatora polaryzacji załamka T. Przetestuj detektor zawału z użyciem plików 12-odprowadzeniowych bazy CSE.
- Użyj uprzednio zaimplementowanego detektora w innym zestawie odprowadzeń przedsercowych. Jakie znaczenie ma wybór odprowadzeń dla lokalizacji zawału? Jakie jest znaczenie medyczne lokalizacji zawału?
- Użyj uprzednio zaimplementowanego detektora stosując różne wartości progowe detekcji fali Pardeego. Jakie znaczenie ma wielkość uniesienia odcinka ST dla określenia stadium rozwoju zawału? Jaka jest alternatywna w stosunku do elektrokardiografii metoda określenia stadium rozwoju zawału?
- Zaproponuj i zaimplementuj detektor bloku lewej odnogi pęczka Hisa (LBBB). Przetestuj detektor LBBB z użyciem 125 plików 12-odprowadzeniowych bazy CSE (Dataset 3). Czy detektor znalazł wszystkie 7 zapisów?
- Zaproponuj i zaimplementuj detektor zespołu preekscytacji i przetestuj go z użyciem plików 12-odprowadzeniowych bazy CSE. Jakie znaczenie ma wybór odprowadzeń, w których dokonywana jest analiza? Wskazówka: wykorzystaj informacje z procedury wyznaczania granic załamków lub wartości referencyjne podane w bazie.