Please use this identifier to cite or link to this item: http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/43392
Title: Огляд методів опрацювання біомедичних сигналів для задач телемедицини
Other Titles: Review of biomedical signal processing methods for telemedicine tasks
Authors: Вербіцький, Роман Русланович
Verbitskiy, Roman Ruslanovych
Affiliation: ТНТУ ім. І. Пулюя, Факультет комп’ютерно-інформаційних систем і програмної інженерії, Кафедра комп’ютерних наук, м. Тернопіль, Україна
Bibliographic description (Ukraine): Вербіцький Р. Р. Огляд методів опрацювання біомедичних сигналів для задач телемедицини : кваліфікаційна робота освітнього рівня „Магістр“ „122 — комп’ютерні науки“ / Р. Р. Вербіцький. — Тернопіль : ТНТУ, 2023. — 67 с.
Issue Date: 26-Des-2023
Submitted date: 12-Des-2023
Date of entry: 6-Jan-2024
Country (code): UA
Place of the edition/event: ТНТУ ім. І.Пулюя, ФІС, м. Тернопіль, Україна
Supervisor: Литвиненко, Ярослав Володимирович
Committee members: Жаровський, Руслан Олегович
UDC: 004.62
Keywords: телемедицина
telemedicine
біосигнали
biosignals
методи попередньої обробки
preprocessing methods
фільтрація
filtering
електрокардіосигнал
electrocardiosignal
методи основної обробки
basic processing methods
Abstract: Кваліфікаційна робота присв’ячена огляду та розробці методів попереднього опрацювання біомедичних сигналів для задач телемедицини. В першому розділі проведено аналіз предметної області та сформульована актуальність теми кваліфікаційної роботи. Було проаналізовано телемедичні системи. Крім цього розглянуті деякі біосигнали, їх методи опрацювання. Описано типові біосигнали в телемедичних системах. В другому розділі було проведено огляд методів попередньої обробки біомедичних сигналів в задачах телемедицини. Запропоновані методи попереднього опрацювання біосигналів. Розроблені методи фільтрації та здійснена їх програмна реалізація. В третьому розділі проведено аналіз методіво основного опрацювання біосигналів. Розроблено метод сегментації (основне опрацювання) електрокардіосигналу. У Четвертому розділі кваліфікаційної роботи описано основні питання охорони праці і безпеки в надзвичайних ситуаціях. Метою дослідження є підвищення точності й достовірності опрацювання біомедичних сигналів на прикладі електрокардіосигналів за рахунок методів попереднього та основного їх опрацювання. The qualification work is devoted to the review and development of methods of pre-processing of biomedical signals for the tasks of telemedicine. In the first section, an analysis of the subject area was carried out and the relevance of the topic of the qualification work was formulated. Telemedicine systems and their structure were analyzed. In addition, some biosignals and their processing methods are considered. The structural scheme of the selection process and the classification of biosignals are described. In the second chapter, an overview of the methods of preprocessing biomedical signals in the tasks of telemedicine was carried out. Proposed methods of preprocessing biosignals. In the third section, an analysis of the basic processing method of biosignals is carried out. A method of basic electrocardio signal processing has been developed. The Fourth Section of the qualification work describes the main issues of labor protection and safety in emergency situations. The purpose of the study is to increase the accuracy and reliability of biomedical signal processing using the example of electrocardiosignals due to the methods of their preliminary and main processing. The object of research is the process of processing electrocardio signals. The subject of the research is a set of theoretical and practical problems of telemedicine and a set of biomedical signal processing methods.
Content: ВСТУП 7 1 АНАЛІЗ ЛІТЕРАТУРНИХ ДЖЕРЕЛ В НАПРЯМКУ ОПРАЦЮВАННЯ БІОМЕДИЧНИХ СИГНАЛІВ ДЛЯ ЗАДАЧ ТЕЛЕМЕДИЦИНИ 10 1.1 Телемедицина 10 1.1.1 Стан досліджень в телемедицині 12 1.1.2 Проблеми, які виникають під час опрацювання сигналів в телемедицині 13 1.2 Огляд відомих телемедичних систем 14 1.3 Біосигнали, які досліджуються при застосуванні телемедичних систем 20 1.4 Завади які присутні в біосигналах 22 1.5 Висновок до першого розділу 23 2 МЕТОДИ ПОПЕРЕДНЬОГО ОПРАЦЮВАННЯ БІОМЕДИЧНИХ СИГНАЛІВ 25 2.1 Загальні підходи до методів опрацювання сигналів серця 25 2.2 Методи попереднього опрацювання сигналів серця 25 2.3 Фільтрація завад кардіосигналів 28 2.4 Висновок до другого розділу 36 3 МЕТОДИ ОСНОВНОГО ОПРАЦЮВАННЯ БІОМЕДИЧНИХ СИГНАЛІВ 37 3.1 Автоматизоване виділеня діагностичних зон (сегментація) електрокардіосигналу 37 3.2 Типові алгоритми сегментації електрокардіосигналів 38 3.3 Висновок до третього розділу 42 4 ОХОРОНА ПРАЦІ ТА БЕЗПЕКА В НАДЗВИЧАЙНИХ СИТУАЦІЯХ 43 4.1 Фактори, які впливають на наслідок ураження електричним струмом 43 4.2 Безпека життєдіяльності. Мета та завдання 48 4.3 Висновок до четвертого розділу 52 ВИСНОВКИ 53 ПЕРЕЛІК ДЖЕРЕЛ 54 ДОДАТКИ
URI: http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/43392
Copyright owner: © Вербіцький Роман Русланович, 2023
References (Ukraine): 1. Waller A.D. A Demonstration on man of electron changes accompanying the heart's beat J. Physiol. 8, p.229, 1887.
2. Burch G.E. De Pasquale B.A History of electrocardiolgraphy, Year Book Medical publ. Chicago, 1964.
3. Р.Р. Вербіцький, О.П. Кузьмич, Я.В. Литвиненко. Методи опрацювання біомедичних сигналів в задачах телемедицини. // Тези доповідей XI науково-технічної конференції «Інформаційні моделі, системи та технології». 2023. – С. 25.
4. Марченко Б.Г. Лінійні періодичні процеси // Пр. Ін.-ту електродинаміки НАН України. Електротехніка, 1999.-165-182с.
Бабак В.П., Хандецький В.С., Шрюфер Е. Обробка сигналів: Підручник. - К.: Либідь, 1996.-392 с.
6. Хемминг Р.В. Цифровые фильтры: Пер. с англ. / Под ред. А.М. Трахтмана.-М.: Сов. Радио, 1980.-224с.
7. Д.Б. Гезеловиц. К теории электрокардиограмы. ТИИЭР, №6, 1989.-34-56с.
8. Макфи, Бол. Исследования в области электрокардиографии и магнитокардиографии. ТИИЭР, №3, 1971.-53-97с.
9. Абакумов В. Г., Геранін В. О., Рибін О. І., Сватош Й. Синєкоп Ю. С. Біомедичні сигнали та їх обробка. – К.: ТОО “ВЕК+”, 1997. –349с.
10. Литвиненко Я.В., Лупенко С.А., Щербак Л.М. Моделювання та обробка циклічних сигналів серця на ЕОМ. // Вимірювальна та обчислювальна техніка в технологічних процесах.- Хмельницький: Вид.-во “Навчальна книга”. – 2000. №3, -132-139с.
11. Литвиненко Я., Щербак Л. Система комп’ютерних прогам для автоматизованої обробки та моделювання кардіосигналів // Тези доповідей п’ятої наук.-техн. конф. ТДТУ ”Прогресивні матеріали, технології та обладнання в машино- і приладобудуванні”. Тернопіль. – 2001. – 16 с.
12. Осухівська Г.М. Обгрунтування вибору фільтру для статистичного аналізу тональних сигналів. Вісник Тернопільського державного технічного університету. 1997. Т. 2, № 2. С. 57-62.
13. Литвиненко Я., Лупенко С., Щербак Л. Статистичний метод визначення зонної структури електрокардіосигналу в автоматизованих діагностичних системах. Вісник Тернопільського державного технічного університету. Тернопіль, 2005. Т. 10, № 3. С. 165-175.
14. Литвиненко Я., Щербак Л. Система комп’ютерних прогам для автоматизованої обробки та моделювання кардіосигналів. Тези доповідей п’ятої наук. конф. ТДТУ. Тернопіль. 2001. С. 16.
15. Лупенко C. А., Литвиненко Я. В., Сверстюк А. С. Статистичний сумісний аналіз кардіосигналів на основі вектора циклічних ритмічно пов’язаних випадкових процесів. Електроніка та системи управління. Національний авіаційний університет. Київ, 2008. № 4 (18). С. 22-29.
16. Лупенко С., Литвиненко Я., Сверстюк А. Сумісна статистична обробка синхронно зареєстрованих кардіосигналів на базі їх моделі у вигляді циклічних ритмічно пов’язаних випадкових процесів. Матеріали дванадцятої наукової конференції Тернопільського державного технічного університету імені Івана Пулюя, м. Тернопіль, 14-15 травня 2008 р. Тернопіль, 2008. С. 111.
17. Литвиненко Я.В. Моделювання та методи визначення зонної часової структури електрокардіосигналу в автоматизованих діагностичних системах: автореф. дис. … канд. техн. наук: 01.05.02. Тернопільський державний технічний університет імені Івана Пулюя. Тернопіль, 2006. 20 с.
18. Долобчян З. Л. Основы клинической электрофизиологии и биофизики сердца. Введение к клинической электромеханокардиологии. – М.: Медицина, 1968. – 475с.
19. Драган Я. Енергетична теорія лінійних моделей стохастичних сигналів. – Львів.: Центр стратегічних досліджень еко-біо-технічних систем, 1997. – XVI+33с.
20. Бендат Дж., Пирсал А. Прикладной анализ случайных данных: Пер. с англ. -М.: Мир, 1989.-540с.
21. Харин Ю. С., Степанова М. Д. Практикум на ЭВМ по математической статистике. –Минск: Изд-во Минск. ун-та, 1987. –304с.
22. Уомбл М.Э, Холлидей Дж.С., Миттер С.К., Ланкастер М.С., Трибвассер Дж. Х. Сжатие данных для хранения и передачи электрокардиограм и векторкардиограмм. . ТИИЭР, т. 65, №5, 1977.-131-136с.
23. Witkin A.P. Scale-space filtering, Proc. 8th Int. Joint Conf. Art. Intell., Karlsruhe, Germany, 1983. pp. 1019-1022.
24. Witkin А. Scale-space filtering: A new approach to multi-scale description, in Proc. IEEE Int. Conf. Acoust., Speech, Signal Processing (ICASSP), Vol. 9, San Diego, CA, Mar. 1984, pp. 150-153.
25. Wortzman D. et al. A hybryel system for measurement and interpretation of electrocardiograms. Ann. N.Y. Acad. Sci., 1968. Vol. 128. P. 875.
26. Wu Z. and Leahy R. (1993): «An optimal graph theoretic approach to data clustering: Theory and its application to image segmentation», IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence. 1993. Vol. 15, No. 11. pp. 1101-1113.
27. Xue Q., Hu Y.H., Tompkins W.J. Neural-network-based adaptive matched filtering for QRS detection. IEEE Trans. Biomed. Eng., 1992. Vol. 39(4). pp. 317-329.
28. Xunde Dong, Cong Wang, Wenjie Si. ECG beat classification via deterministic learning, Neurocomputing, Vol. 240, 2017. P. 1-12, https://doi.org/10.1016/j.neucom.2017.02.056.
29. Yakovlev V.G., Vorob'yov S.A. Estimation of model parameters of random processes with instantly changing properties. Preprints of the Second IFAC Symposium on Stochastic control. Vilnius, USSR, 1986. Part 2. P. 224-228.
30. Zahn C.T. Graph-theoretical methods for detecting and describing gestalt clusters. IEEE Trans. Comput. 1971. Vol. 20. P. 68-86.
31. Zakynthinaki M.S., Stirling J.R., Stochastic optimization for modeling physiological time series: application to the heart rate response to exercise, Computer Physics Communications,Vol. 176, Issue 2, 2007. P. 98-108, https://doi.org/ 10.1016/j.cpc.2006.08.005.
32. https://medstar.ua/telemedicina-zapolonjae-ukrainski-likarni/
Content type: Master Thesis
Appears in Collections:122 — комп’ютерні науки

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
Mag_2023_SNm_61_Вербіцький.pdf1,68 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.

Admin Tools