Detekce fibrilace síní v EKG

Abstract

Fibrilace síní patří mezi nejčastěji se vyskytující poruchy srdečního rytmu, vyznačující stále vzrůstající prevalencí a incidencí v ČR i ve světě. Výskyt fibrilace síní je uváděn na úrovni 2-4 % populace, avšak vzhledem k často asymptomatickému průběhu je reálná prevalence ještě vyšší. Cílem této práce je automatická detekce fibrilace síní v EKG záznamu. V praktické části této práci je navržen algoritmus pro detekci fibrilace síní. Pro samotnou detekci bylo využito metody k-nearest neighbor, metody podpůrných vektorů a vícevrstvé neuronové sítě ke klasifikaci EKG signálů pomocí příznaků poukazující na variabilitu RR intervalů a přítomnost vlny P v těchto EKG záznamech. Nejlepší detekce dosáhl model využívající klasifikaci pomocí vícevrstvé neuronové sítě se dvěma skrytými vrstvami. Výsledky ukazatelů úspěšnosti Senzitivita 91,23 %, Specificita 99,20 %, PPV 91,23 %, F-measure 91,23 % a Accuracy 98,53 %.Atrial fibrillation is one of the most common cardiac rhythm disorders characterized by ever-increasing prevalence and incidence in the Czech Republic and abroad. The incidence of atrial fibrillation is reported at 2-4 % of the population, but due to the often asymptomatic course, the real prevalence is even higher. The aim of this work is to design an algorithm for automatic detection of atrial fibrillation in the ECG record. In the practical part of this work, an algorithm for the detection of atrial fibrillation is proposed. For the detection itself, the k-nearest neighbor method, the support vector method and the multilayer neural network were used to classify ECG signals using features indicating the variability of RR intervals and the presence of the P wave in the ECG recordings. The best detection was achieved by a model using a multilayer neural network classification with two hidden layers. Results of success indicators: Sensitivity 91.23 %, Specificity 99.20 %, PPV 91.23 %, F-measure 91.23 % and Accuracy 98.53 %.