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Capítulo 5 – Outras Aplicações para o PDS

5.1 - Detecção de Eventos

5.2 - Análise do Formato da Onda e da Complexidade da Forma de Onda

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5.1 - Detecção de Eventos

• Os Sinais Biomédicos são a “assinatura” de eventos fisiológicos.

• A parte do sinal relativa a um evento específico de interesse, normalmente está relacionada a um período de ocorrência do sinal.

• A análise de um sinal para monitoramento ou diagnóstico passa por dois passos:– Identificação do período de ocorrência do evento (detecção

do evento).– Investigação do evento detectado.

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• Uma vez o evento detectado, a forma de onda correspondente pode ser segmentada e analisada em termos de:

– amplitude;– formato da onda;– duração;– intervalo entre eventos;– distribuição de energia;– conteúdo de frequência;– etc.

Detecção de Eventos

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• Que eventos podem ser detectados?– Ex. 1. Ondas P, QRS e T no ECG

Detecção de Eventos

É importante conhecer o evento para definir qual a melhor técnica de PDS para detectá-lo.

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• Ex. 2. O “primeiro” e “segundo” sons do coração.• Ex. 3. Pulso da carótida.

Detecção de Eventos – Que eventos podem ser detectad os?

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Ex. 4. Ritmos, ondas e transientes do EEG.

Detecção de Eventos – Que eventos podem ser detectad os?

Fig. Pag 181

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• Método para a detecção de QRS baseado em derivadas – Características: QRS é a maior amplitude da onda e a parte

que tem a maior taxa de variação.

Detecção de Eventos

Fig. Pag 113

Técnicas para a detecção de eventos.

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• Método para a detecção do vale dicrótico no pulso da carótida:– Segunda derivada do sinal

Detecção de Eventos

Fig. Pag 192

∑=

+−=M

k

kwknpns1

2 )()1()(

O primeiro pico indica a subida da onda, o segundo indica a ocorrência do vale dicrótico.

Vale dicrótico

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• Método para a detecção do pulso da carótida.

Detecção de Eventos

Fig. Pag 192

Com o fim da sístole o traçado cai rapidamente até o momento do fechamento da valva aórtica (C).

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• Método para a detecção da presença do ritmo Alfa no EEG.

Detecção de Eventos

Fig. Pag 32

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• Método para a detecção da presença do ritmo Alfa no EEG -auto-correlação.

Detecção de Eventos

Fig. Pag 195

A onda de cima tem seu primeiro pico deslocado de 0,11 [s] em relação ao zero. O inverso do atraso (deslocamento) do primeiro pico é de 9Hz, que está dentro da faixa do ritmo Alfa, logo o segmento analisado possui o ritmo Alfa.

Auto-correlação

Densidade espectralde potência da auto-correlação (DFTda auto-correlação)

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• Método para a detecção da presença do ritmo Alfa no EEG -auto-correlação.

Detecção de Eventos

Fig. Pag 196

O segmento analisado não possui o ritmo Alfa.

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5.2 – Análise do Formato da Onda e da Complexidade da Forma de Onda

• As características bem conhecidas , por exemplo do sinal de ECG e do pulso da carótida , são modificados por eventos anormais e processos patológicos.

• A análise do formato da onda pode ser útil em diagnósticos .

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• A análise do formato da onda pode ser feita tanto em sinais que podem ter o seu formato facilmente identificado, quanto em sinais mais complexos como o EMG e PCG.

• O formato da onda varia de acordo com o processo fisiológico ou patológico.

• A complexidade de um sinal pode ser analisada para o entendimento do processo fisiológico que ele reflete.

Análise de Onda

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• Classificação da onda de ECG– (a) ECG normal

– (b), (c) e (d) ECG com PVC.

SL: Signal Lenght – local onde

o sinal tem mais energia

Abscissa : número da amostra

Fig. Pag 246 (a) até (d)

Análise de Onda

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• Classificação da onda de ECG– SL após os sinais anteriores

passarem pela técnica de

mínima fase correspondente – MPC.

SL: Signal Lenght – local onde

o sinal tem mais energia

Fig. Pag 246

Análise de Onda

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• Classificação da onda de ECG– Gráfico do espaçamento entre ciclos cardíacos (intervalo R-R) em

função do SL do sinal de ECG sem passar pela técnica da MPC.

O SL do sinal normal às vezes é menor e às vezes é maior que o

SL do sinal anormal

Fig. Pag 247 (a)

Análise de Onda

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• Classificação da onda de ECG– Gráfico do espaçamento entre ciclos cardíacos (intervalo R-R) em

função do SL do sinal após passar pela técnica de mínima fase correspondente.

Todas as ocorrências acima dafunção linear são normais, abaixo anormais. O erro onde as amostras sem PVC aparecem abaixo da linha, é devido a um complexo QRS incomum, mas sem PVC.

Fig. Pag 247 (b)

Análise de Onda

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• Análise e extração de envelope

– Sinais com formatos complexos tais como EMG e PCG podem não permitir a análise direta de seus formatos.

– As variações de alta frequência podem não interessar.

– A tendência da variação do nível da amplitudepode ser o sinal de interesse .

Análise de Onda

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• Análise e extração de envelope– Envelograma de um PCG normal

Fig. Pag. 257

PCG normal

Média de16 ciclos cardíacos

Envelogramado sinal

Sinal suvizado porum filtro Butterworth

Análise de Onda

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• Análise e extração de envelope– Envelograma de um PCG de um paciente com murmúrio

sistólico e bloqueio da abertura da valva mitral

Fig. Pag. 258

PCG

Média de 16 ciclos cardíacos

Envelogramado sinal

Análise de Onda

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FIM