Skip to main content
SUPERVISOR
Rasoul AmirFattahi
رسول امیر فتاحی ورنوسفادرانی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Ehsan Izadi Zamanabadi
احسان ایزدی زمان آبادی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1391

TITLE

Real Time Detection of Acute Ventricular Fibrillation and Tachycardia dysrhythmias for Application in Automated External Heart Defibrillators
One of the most important causes of death in human societies is heart attack, which is affected by many factors. Therefore, there is a growing need to deal with it. Ventricular Tachycardia and VentricularFibrillation are two major factors of a heart attack that can lead to serious damages and even death, due to insufficiency of blood and oxygen to the brain. The only effective treatment to deal with these arrhythmias and prevent heart attack, is the application of electric shocks Defibrillation to the heart in the shortest time, which is external Defibrillation in most cases. Automated External Defibrillatorcan detect these arrhythmias promptly and accurately, and by employing an electric shock to patient’s heart, it can help the patient to survive. So far, several algorithms are proposed to identify Ventricular Tachycardia and VentricularFibrillation in both time domain and frequency domain. In this thesis, a new algorithm in the time domain is designed to detect these arrhythmias in real time. For detecting these arrhythmias, first we collected features such as heart rate, pulse width, rhythm of the waves and the average amplitude from the ECG. After feature extraction, according to the defined thresholds and mathematical relationships we categorize arrhythmias as VF or no VF. To evaluate performance the proposed algorithm, data from Medical databases such as MIT-BIH Database, MIT-BIH Malignant Database and CU Database was used. The results show that the proposed algorithm has sensitivity of 94.73% and specificity of 99.24%. The proposed algorithm has been successfully implemented on ARM microprocessor and it’s performance was evaluated in hardware. In addition, a point-to-point Receiver Operating Characteristic Curve was plotted and compared with other existing algorithms. This algorithm is very efficient to be applied in real-time ECG monitor system. Keywords: Automated External Defibrillator, Electrocardiogram (ECG), Real Time Detection, Ventricular Fibrillation, Ventricular Tachycardia
یکیازمهمترینعواملمرگومیردرجوامعبشریسکته‌یقلبیاستکهعواملمختلفیدروقوعآننقشدارند. لذانیازروزافزونبرایمقابلهباآناحساسمی‌گردد.دو آریتمی تاکی‌کاردی و فیبریلاسیون بطنی بسیار خطرناک هستند و در صورت وقوع می‌توانند منجر به صدمات جدی و حتی در مواقعی به دلیل نارسایی خون و اکسیژن به مغز، ایست قلبی و فوت بیمار شوند.تنها عملکرد موثر برای مقابله با این دو آریتمی و جلوگیری از وقوع ایست قلبی، اعمال شوک الکتریکی به قلب در کمترین زمان ممکن استکهعمدتاْبه صورتخارجیمی باشد.دستگاه الکتروشوک خودکارمی‌تواند در کمترین زمان ممکن و با دقت بالا، وقوع این دو آریتمی را تشخیص دهد و با اعمال یک شوک الکتریکی به قلب بیمار،او را از این وضعیت خطرناک خارج سازد. تاکنون الگوریتم‌های متعددی در زمینه تشخیص دو آریتمی تاکی‌کاردی و فیبریلاسیون بطنی در حوزه‌ی زمان و فرکانس ارائه شده است. در این پایان‌نامه یک الگوریتم جدیددر حوزه‌ی زمان طراحی شده است تا بتواند این دو آریتمی را به صورت بلادرنگ تشخیص دهد. برای تشخیص دو آریتمی ذکر شده، ابتدا ویژگی‌هایی از قبیل ضربان قلب، پهنای پالس‌ها، ریتم شکل موج‌ها و میانگین دامنه از سیگنال فعالیت الکتریکی قلب استخراج می‌شود. پس از استخراج ویژگی‌ها، مطابق با آستانه‌ها و روابط ریاضی که تعریف شده است، به تفکیک آریتمی‌ها در دو گروه VF وnoVF می‌پردازیم.به منظور ارزیابی الگوریتم از پایگاه‌ داده‌های پزشکیMIT-BIH Malignant ، CU ، MIT-BIH استفاده شد. نتایج نشان می‌دهد که الگوریتم پیشنهادی دارای حساسیت %73/94 و خاص بودن %24/99 است. الگوریتم پیشنهادی با موفقیت بر روی ریز‌ پردازنده‌یARMپیاده‌سازیو عملکرد آن به صورت سخت‌افزاری مورد بررسی قرار گرفت. همچنین منحنی مشخصه‌ی عملکرد الگوریتم به صورت نقطه به نقطه ترسیم و با دیگر الگوریتم‌های موجود مقایسه شد.این الگوریتم برای بکارگیری در دستگاه الکتروشوک و دستگاهای مونیتورینگ قلب کاملاً مناسب می‌باشد. کلمات کلیدی : سیگنال الکتریکی فعالیت قلب، الکتروشوک، فیبریلاسیون و تاکی‌کاردی بطنی ، تشخیص بلادرنگ

ارتقاء امنیت وب با وف بومی