| Journal: | Revista mexicana de ingeniería biomédica |
| Database: | PERIÓDICA |
| System number: | 000376735 |
| ISSN: | 0188-9532 |
| Authors: | Vargas Luna, J.L1 Mayr, W2 Cortés Ramírez, J.A1 |
| Institutions: | 1Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey, Centro de Innovación en Diseño y Tecnología, Monterrey, Nuevo León. México 2Medical University of Vienna, Center for Medical Physics and Biomedical Enginering, Viena. Austria |
| Year: | 2014 |
| Season: | Abr |
| Volumen: | 35 |
| Number: | 1 |
| Pages: | 53-61 |
| Country: | México |
| Language: | Inglés |
| Document type: | Artículo |
| Approach: | Analítico |
| Spanish abstract | Este trabajo presenta una metodología para la extracción de la actividad respiratoria derivada de un ECG (EDR, por sus siglas en ingles), basado en el enfoque de amplitud modulada (AM). Esto permite redefinir las metodologías actuales para obtener una señal EDR más continua, con altos factores de correlación y un retraso menor entre la EDR y la actividad respiratoria. Se implementaron dos algoritmos: uno utilizando la modulación de la amplitud del pico R (EDRAM) y el otro aplicando un filtro paso-banda en el espectro de frecuencia de la respiración. A diferencia de otros trabajos en la literatura, se utilizan filtros convencionales de bajo orden pero sin sacrificar el factor de correlación (0.76 y 0.67) y manteniendo un retardo de ∼0.27s (con EDRAM) en un ciclo de ∼6s. Se realizó una prueba de robustez, donde se muestra una tolerancia a ruido blanco de hasta un 20% del valor máximo antes de que el factor de correlación bajara considerablemente. El algoritmo EDRAM se aplicó con éxito en un prototipo de sistema portable. Las dos metodologías propuestas muestran ventajas como el procesamiento en tiempo real y robustez bajo ciertos ruidos. La perspectiva de AM propuesta soporta el uso de ambos algoritmos para aplicaciones típicas con alta eficiencia, bajo costo computacional y facilidad de implementación. Estas características hacen que esta técnica facilite el desarrollo de sistemas portátiles, así como para incrementar la información de las bases de datos actuales |
| English abstract | This work presents the development of an ECG-Derived Respiration (EDR) methodology based on the amplitude modulation approach. It allows to redefine actual methodologies in order to obtain a continuous EDR signals with high correlations and small delay between EDR and respiration activity. Two algorithms are implemented: one of them using the amplitude modulation of the R-peak (EDRAM) and another one applying a band-pass filter in the bandwidth of respiration. Unlike other techniques in literature, conventional low order filters are applied without sacrifice of correlation factor (0.76 and 0.67) and a minimum delay of 0.27s (with EDRAM) in a ∼6s cycle. A robustness test was performed, and it shows a noise tolerance of up to 20% of the maximum value before its correlation factor drops considerably. The application into a wearable sensor was successfully implemented. The two methodologies proposed show advantages like real-time processing and robustness under certain noises. The proposed AM perspective supports the use of both algorithms for typical applications with high efficiency, low computational cost and ease of implementation. These characteristics result on a technique that facilitates the development of wearable systems, and to increase the information of actual databases |
| Disciplines: | Medicina |
| Keyword: | Diagnóstico, Neumología, Ingeniería biónica y cibernética, Ingeniería biomédica, Amplitud modulada, Respiración, ECG, Electrocardiografía |
| Keyword: | Medicine, Diagnosis, General practice and family health, Pneumology, Bionics and cybernetics, Biomedical engineering, Amplitude modulation, Respiration, ECG, Electrocardiography |
| Full text: | Texto completo (Ver HTML) |
