WO2001080042A1 - Method and device for cardiac atrial fibrillation by wavelet process - Google Patents

Method and device for cardiac atrial fibrillation by wavelet process Download PDF

Info

Publication number
WO2001080042A1
WO2001080042A1 PCT/FR2001/001170 FR0101170W WO0180042A1 WO 2001080042 A1 WO2001080042 A1 WO 2001080042A1 FR 0101170 W FR0101170 W FR 0101170W WO 0180042 A1 WO0180042 A1 WO 0180042A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
zones
signal
coefficients
atrial fibrillation
heart rate
Prior art date
Application number
PCT/FR2001/001170
Other languages
French (fr)
Inventor
Anestis Antoniadis
Jean-Claude Barthelemy
Frédéric Costes
David Duverney
Jean-Michel Gaspoz
Jean-René Lacour
Vincent Pichot
Frédéric Roche
Original Assignee
Novacor
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Novacor filed Critical Novacor
Priority to AU54860/01A priority Critical patent/AU5486001A/en
Publication of WO2001080042A1 publication Critical patent/WO2001080042A1/en

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/02Detecting, measuring or recording pulse, heart rate, blood pressure or blood flow; Combined pulse/heart-rate/blood pressure determination; Evaluating a cardiovascular condition not otherwise provided for, e.g. using combinations of techniques provided for in this group with electrocardiography or electroauscultation; Heart catheters for measuring blood pressure
    • A61B5/024Detecting, measuring or recording pulse rate or heart rate
    • A61B5/02405Determining heart rate variability
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/24Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
    • A61B5/316Modalities, i.e. specific diagnostic methods
    • A61B5/318Heart-related electrical modalities, e.g. electrocardiography [ECG]
    • A61B5/333Recording apparatus specially adapted therefor
    • A61B5/335Recording apparatus specially adapted therefor using integrated circuit memory devices
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/24Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
    • A61B5/316Modalities, i.e. specific diagnostic methods
    • A61B5/318Heart-related electrical modalities, e.g. electrocardiography [ECG]
    • A61B5/346Analysis of electrocardiograms
    • A61B5/349Detecting specific parameters of the electrocardiograph cycle
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/24Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
    • A61B5/316Modalities, i.e. specific diagnostic methods
    • A61B5/318Heart-related electrical modalities, e.g. electrocardiography [ECG]
    • A61B5/346Analysis of electrocardiograms
    • A61B5/349Detecting specific parameters of the electrocardiograph cycle
    • A61B5/361Detecting fibrillation
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B2560/00Constructional details of operational features of apparatus; Accessories for medical measuring apparatus
    • A61B2560/04Constructional details of apparatus
    • A61B2560/0475Special features of memory means, e.g. removable memory cards
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/72Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes
    • A61B5/7235Details of waveform analysis
    • A61B5/7253Details of waveform analysis characterised by using transforms
    • A61B5/726Details of waveform analysis characterised by using transforms using Wavelet transforms

Definitions

  • the invention relates to the field of analysis and interpretation of variations in rhythm occurring in a signal or a physical phenomenon which is initially regular, then which becomes irregular, and which can then become regular again.
  • AF atrial fibrillation
  • Atrial fibrillation is the most common rhythm disturbance encountered in cardio therapy.
  • RR interval the interval of time separating two maxima 2, 4 of QRS complexes from an electrocardiogram.
  • Cardiac supraventricular arrhythmias can lead to severe functional problems and be associated with high cardiovascular mortality.
  • the number of arrhythmias increases with age.
  • the Cardiovascular Health Study Collaboration Research Group showed, in an article by B.M. Psaty et al. entitled "Incidence of and risks factor for atrial fibrillation in older adults" published in Circulation,. 199 ', vol. 96, pages 2455-2461, at least one major electrocardiogram (ECG) abnormality in 29% of a group of 5150 subjects aged 65 years or more.
  • ECG electrocardiogram
  • the incidence of atrial fibrillation (AF) increased, between the groups aged 65-74 and 75-84, from 1.76 per 100 people per year to 4.27, respectively, for men, and from 1.01 to 2.16, respectively, for women.
  • the subject of the invention is a method for processing an RR interval signal from an electrocardiogram, this signal being prerecorded on a data storage medium or in storage means, comprising:
  • zones of sinus rhythm and atrial fibrillation (AF).
  • the detection of zones of high variability in heart rate can be carried out by projection or transformation of the RR signal in a base or a family of discrete wavelets, and calculation of the coefficients d. (K) giving the projection of the RR signal on each discreet wavelet function.
  • a step of filtering the thresholded coefficients can be provided to obtain homogeneous areas of high energy.
  • the variations of the RR signal allow a recalibration of the beginning and the end of the FA episodes.
  • the zones of high heart rate variability can be classified into RS and FA zones by calculating the fractal exponent of each of these zones and comparison with a threshold value Ho.
  • 0.5 ⁇ H 0 ⁇ 0.9 or 0.7 ⁇ Ho ⁇ 0.85 Preferably 0.5 ⁇ H 0 ⁇ 0.9 or 0.7 ⁇ Ho ⁇ 0.85. It is in these ranges that the sensitivity and specificity are the best.
  • the invention also relates to a device for analyzing digital signals of RR intervals of electrocardiograms, comprising:
  • the means for detecting zones of high variability in heart rate include means for projecting or transforming the RR signal into a base or a family of discrete wavelets, and calculating coefficients d. (K) giving the projection of the RR signal on each discrete wavelet function.
  • the means for classifying the zones of high variability into zones of sinus rhythm and zones of atrial fibrillation comprise means for calculating the fractal exponent of each of these zones and for comparing it with a threshold value Ho L '
  • the invention also relates to a system for determining the heart rate, comprising one or more recorders for recording electrocardiograms of patients, and a device according to the invention and as described above.
  • FIG. 1 represents part of an electrocardiogram, with two QRS signals,
  • FIG. 2 represents a Holter recording
  • FIGS. 3 and 4 represent steps of a method according to the invention
  • FIG. 5 represents steps for obtaining an RR signal from an ECG signal
  • FIG. 6 represents stages of detection of the zones of high variability of an RR signal
  • - Figure 7 represents wavelet decomposition levels of RR intervals of an atrial fibrillation episode
  • - Figure 8 represents the power spectral density of a signal of the type
  • FIG. 9 represents the power spectral density of an FA type signal
  • FIG. 10 represents a patient fitted with a "Holter” type measurement system
  • FIG. 11 represents a "Holter” type recorder
  • FIGS. 12 and 13 represent means for analyzing RR signals according to the invention
  • an RR signal has been obtained (steps 3-1 and 4-1 of FIGS. 3 and 4), for example from an electrocardiogram (ECG) supplied using a Holter device. standard.
  • ECG electrocardiogram
  • the invention also applies to the treatment of ECGs obtained over shorter periods.
  • a first step 3-2 (FIG. 3) the periods of interest are identified, by detection of the zones of high variability in the heart rate. Indeed, atrial fibrillation (AF) increases this variability.
  • AF atrial fibrillation
  • the discrete wavelet transform of a discrete signal is calculated by an algorithm based on quadrature mirror filters. Such filters are given in the work by A. Cohen, Wavelets and digital signal processing, Edition Masson, Paris, 1992.
  • a first decomposition is carried out, which gives a first level of detail (by high-pass filtering) then a first level of approximation (by low-pass filtering).
  • FIG. 7 represents several levels of the wavelet decomposition of the RR intervals of an AF episode.
  • the abscissa corresponds to the index k and the ordinate to the index j.
  • each line j gives the set of coefficients dj (k).
  • a high variability due to an episode of AF is identifiable.
  • the periods of high variability having been identified, they are separated into periods of RS and AF (steps 3-3 and 4-3 of Figures 3 and 4). Indeed, a great variability of similar amplitude can also be found in normal subjects, for example at night, in some young adults.
  • DSP normal sinus rhythm
  • the high-frequency part of an atrial fibrillation signal corresponds to a white noise, for which H "0.5.
  • a normal signal moves away from white noise, the coefficient of H being greater than 0.5.
  • a threshold Ho between 0.5 and 1, for example between 0.5 and
  • FIG. 5 shows preliminary steps to obtain an RR signal from a digitized electrocardiogram (ECG) signal. The first two steps (5-1 and 5-2) are carried out conventionally in a standard "Holter" type device.
  • ECG electrocardiogram
  • Typing classifies each complex as normal, ventricular, or supraventricular.
  • QRS corresponding to these are in fact beats spontaneously born in the ventricles of the heart. They are generally wider than normal. To detect them, we can determine their width.
  • RR signal can then be obtained (step 5-4) by calculating the difference between the peaks of successive QRSs (see Figure 1).
  • a transform into discrete wavelets particularly well suited in the context of the present invention is the transform into dyadic wavelets.
  • the inverse transform operation brings about a distortion and does not make it possible to find the initial RR signal. This therefore results in a lack of precision in the identification of the origin or the beginning of atrial fibrillation, which can be very annoying, in particular for AF events of short duration.
  • FIG. 6 represents steps for carrying out the detection or the identification of the zones of high variability of the RR signal (step 4-3).
  • the coefficients obtained by wavelet analysis are compared with a predetermined threshold, in order to retain only the coefficients of higher energy.
  • step 6-2 these coefficients are filtered, in order to obtain homogeneous areas of high energy.
  • the number of coefficients which, in a certain window, are greater than the predetermined threshold is counted. When this number is greater than a certain predetermined number Ns, an episode begins.
  • step 6-3 the start and end of the episodes are readjusted.
  • This readjusting step makes it possible not to miss or let pass unique events and, moreover, to avoid misidentifying the start of an episode in the event of a longer episode.
  • the digital signal RR is taken up again, and the variations of this signal are detected which are greater than a certain predetermined percentage, for example 20% (a threshold between 10% and 40% or between 15% and 25 is predetermined %).
  • This interval is then transferred to the different levels of decomposition ( Figure 7) and only the coefficients in this interval are retained as corresponding to the episode. It is thus possible that coefficients, considered after step 6-2 as being part of the beginning or the end of a homogeneous zone of high energy, are excluded from this zone due to a slight modification, due at the resetting, at the beginning or at the end of an episode, or else that coefficients located at the transition of the homogeneous high energy zones and low energy zones are reclassified from one zone to another.
  • FIG. 10 represents a patient 20 provided with a device 22 of the "Holter” type, with its electrodes 24, 26, 28, 30, 32 arranged on the patient's body.
  • the Holter records the ECG data for a certain period, for example about 24 hours or over a shorter period (for example a few minutes), or over longer periods (for example several days or several weeks),, and detects and classifies Qrs complexes.
  • the data are for example recorded on a memory card 34 of the Flash memory type, for example of about 20 Mbytes.
  • Other devices allow you to make recordings on cassettes inserted in the Holter 22.
  • Figures 9 and 10 schematically show the essential electronic components of a Holter device.
  • FIG. 12 shows a device 40 for processing signals recorded on a memory medium 34, for example a memory card.
  • the support 34 is introduced into a reader 36, for example a PCMCIA reader, and the data is then subjected to processing according to the steps described above.
  • the device 40 is therefore programmed to carry out these processing steps.
  • Such a device comprises a PC microcomputer 42 to which the data read by the reader 36 are transmitted via a link 41.
  • the microcomputer 42 comprises (FIG. 13) a microprocessor 52, a set of RAM memories 54 (for the storage of data), a ROM memory 56 (for the storage of program instructions).
  • a data acquisition card 60 puts the data supplied by the reader into the format required by the microcomputer.
  • a bus 62 is connected to a bus 62.
  • Peripheral devices allow interactive dialogue with a user.
  • the display means (screen) 64 make it possible to provide a user with a visual indication relating to the recorded ECG, at the calculated RR intervals, to the coefficients calculated by wavelet transform (as in FIG. 7).
  • an operator for example a cardiologist, can view these different curves, in whole or in portions, with enlargement. On these curves can appear the intervals determined as being episodes of atrial fibrillation, and in particular the beginning and the end of each episode.
  • microcomputer 42 In the microcomputer 42 are loaded the data or the instructions for implementing data processing according to the invention.
  • This data or instructions for processing the data can be transferred to a memory area of the microcomputer 42 from a floppy disk or from any other medium which can be read by a microcomputer or a computer (for example: hard disk, ROM read only memory, DRAM dynamic random access memory or any other type of RAM memory, compact optical disk, magnetic or optical storage element).
  • the display of episodes classified as episodes of atrial fibrillation does not in itself constitute a diagnosis. Only a doctor cardiologist can, at the sight of the initial electrocardiogram (which has also been digitized, stored in the support 34 and transferred to the memory of the microcomputer 42) confirm the existence of a pathology. In particular, the physician should still observe baseline 3 of the EKG (see Figure 1), to confirm whether an episode, apparently classified as AF, is indicative of atrial fibrillation .
  • the treatment method presented above is therefore an aid to diagnosis, but not the diagnosis itself, which requires an additional stage of medical interpretation.
  • This example concerns a population of 50 subjects: 19 suffering from chronic atrial fibrillation (FAC), 15 from paroxysmal fibrillation (FAP), and 16 patients controlled with a normal sinus rhythm (RS).
  • FAC chronic atrial fibrillation
  • FAP paroxysmal fibrillation
  • RS normal sinus rhythm
  • the QRS number was 87,953 ⁇ 27,491 and the heart rate was 75.4 + 1.0 bpm (range 23.1 to 289.7 beats per minute).
  • RS was falsely identified in 7 patients over 40 episodes (heart rate 82.5 + 9.5, duration 374 + 360 beats); one patient had 24 of 40 episodes while the others appeared in 6 other patients. These false negative episodes were due to atrial flutter and atrial tachycardia in 34 and 1 of 40 cases, respectively. In 5 of 7 patients, AF was not recognized at the start of the recordings; however, the recognition time was limited to 178.4 + 70 beats.
  • the detection sensitivity of AF reached 99.2% when considering the QRS complexes (2,064,197 QRS true positive against 16018 false negative).
  • all the patients were recognized as suffering from AF and the sensitivity obtained by considering the patients was 100%.
  • the largest undetected period reached 2075 beats and the shortest 120.
  • the patient with 24 undetected episodes had 10490 false negative beats; for this particular record, the detection sensitivity of AF based on QRS complexes was 89.9%.
  • vs. Group of intermittent FAs The 15 subjects with FAP had a total of 36 episodes of FAP with a duration of 2.5 ⁇ 3.4 hours (from 34 s to 15:36). During these episodes, the average heart rate was 86.2 ⁇ 20.7 (16.4 to 163.1) bpm and the number of QRS was 15055 ⁇ 22125 (52 to 94990 QRS).
  • the sensitivity based on the QRS complexes reached 95.8% and the specificity 91.5% /
  • the wavelet transform and associated fractal analysis according to the invention provided a sensitivity of 95% for detecting QRS complexes in AF, and a specificity of 99.6%, with a limitation due to the delays in recognition of AF at beginning and end of arrhythmia episodes. Based on the patients, the specificity reached 93% in the normal controlled group and the sensitivity 100% in either the FAC group or the FAP group.
  • In-ear recordings have often been used to detect AF, as well as analysis of the electrical activity of the atrium at the level of the esophagus, with a sensitivity and specificity ranging from 52.4-96 , 6% and
  • non-detection is more problematic than detection of false positives, since in this case the trace is not stored for the user, which prevents any subsequent correction.
  • non-detections were not frequent and represented less than 3% of episodes (1 in 36) in the FAP group and less than 2% of QRS. Improvements to the algorithm could reduce these non-detections, at the expense of specificity, however.
  • the invention is therefore suitable for the automatic detection of AF in large populations using standard Holter recordings. This is particularly important in the elderly, in whom AF, both paroxysmal and chronic, is frequent and presents a major risk of stroke.
  • the algorithm or method according to the invention makes it possible to better highlight the AF in order to take preventive measures before the appearance of dramatic complications.

Abstract

The invention concerns a method for processing an electrocardiogram RR interval signal, which consists in: detecting zones with high variability of cardiac frequency in the RR signal; classifying said zones into sinus rate zones (RS) and atrial fibrillation zones (FA).

Description

Procédé et dispositif de détection de la fibrillation auriculaire cardiaque par la méthode des ondelettes.Method and device for detecting cardiac atrial fibrillation by the wavelet method.
DOMAINE TECHNIQUE ET ART ANTERIEUR L'invention concerne le domaine de l'analyse et de l'interprétation des variations de rythme se produisant dans un signal ou un phénomène physique qui est initialement régulier, puis qui devient irrégulier, et qui peut ensuite redevenir régulier.TECHNICAL FIELD AND PRIOR ART The invention relates to the field of analysis and interpretation of variations in rhythm occurring in a signal or a physical phenomenon which is initially regular, then which becomes irregular, and which can then become regular again.
Elle s'applique en particulier à l'analyse des variations du rythme cardiaque. Elle concerne en particulier un procédé et un dispositif pour détecter un trouble du rythme cardiaque appelé fibrillation auriculaire (FA).It applies in particular to the analysis of variations in heart rate. It relates in particular to a method and a device for detecting a heart rhythm disorder called atrial fibrillation (AF).
La fibrillation auriculaire (FA) constitue le trouble du rythme le plus fréquemment rencontré en pratique' cardiplpgiqύe.Atrial fibrillation (AF) is the most common rhythm disturbance encountered in cardio therapy.
Dans un électrocardiogramme, et comme illustré sur la figure 1, on appelle intervalle RR l'intervalle de temps séparant deux maxima 2, 4 de complexes QRS d'un électrocardiogramme.In an electrocardiogram, and as illustrated in FIG. 1, the interval of time separating two maxima 2, 4 of QRS complexes from an electrocardiogram is called RR interval.
Les arythmies cardiaques supraventriculaires (FA) peuvent amener à de sévères problèmes fonctionnels et être associées à une grande mortalité cardiovasculaire. Le nombre d'arythmie augmente avec l'âge. Le Cardiovascular Health Study Collaboration Research Group a montré, dans un article de B.M. Psaty et al. intitulé "Incidence of and risks factor for atrial fibrillation in older adults" paru dans Circulation, . 199 ', vol. 96, pages 2455-2461, au moins une anomalie majeure d' électrocardiogramme (ECG) dans 29% d'un groupe de 5150 sujets âgés de 65 ans ou plus. Dans ce groupe, l'incidence de la fibrillation auriculaire (FA) augmentait, entre les groupes âgés de 65-74 et 75-84 ans, de 1,76 pour 100 personnes par an à 4,27, respectivement, pour les hommes, et de 1,01 à 2,16, respectivement, pour les femmes.Cardiac supraventricular arrhythmias (AF) can lead to severe functional problems and be associated with high cardiovascular mortality. The number of arrhythmias increases with age. The Cardiovascular Health Study Collaboration Research Group showed, in an article by B.M. Psaty et al. entitled "Incidence of and risks factor for atrial fibrillation in older adults" published in Circulation,. 199 ', vol. 96, pages 2455-2461, at least one major electrocardiogram (ECG) abnormality in 29% of a group of 5150 subjects aged 65 years or more. In this group, the incidence of atrial fibrillation (AF) increased, between the groups aged 65-74 and 75-84, from 1.76 per 100 people per year to 4.27, respectively, for men, and from 1.01 to 2.16, respectively, for women.
D'autres auteurs (S. Rajala et al., "Prevalence of ECG findings in very old people", Eur Heart J, 1984, 5, 168-174) ont décrit une prévalence de la FA de l'ordre de 83% dans une population âgée de 85 ans ou plus et ont aussi montré que le risque clinique, associé augmentait avec l'âge.Other authors (S. Rajala et al., "Prevalence of ECG findings in very old people", Eur Heart J, 1984, 5, 168-174) have described an AF prevalence of around 83% in a population aged 85 or over and have also shown that the associated clinical risk increases with age.
Aux Etats-Unis, un accident vasculaire cérébral ischémique sur quatre, ce qui signifie au total 75 000 accidents par an, est associé à une FA, comme le montre l'article de AJ. Camm et al. "Epidemiology and mechanism of atrial fibrillation and atrial flutter", aw. J. Cardiol. 1996, 78, Pages 3-11. La présence de FA est un puissant prédicteur de l'incidence et de la récidive des accidents, ainsi que de l'augmentation de la mortalité après un accident, à la fois sur le court et le long terme. Par rapport aux groupes étudiés, le risque absolu d'accident attribué à la FA variait de 3% à 67% avec un risque relatif s'étalant de 1,0 à 6,9% (K.H. Flegel et al., Risk of stroke in non- rheumatic atrial fibrillation, Lancet, 1987, 1, pages 526-529). Le risque absolu d'infarctus cérébraux cliniquement silencieux était dans les mêmes proportions, tandis que le risque relatif était estimé à 2,5 (voir à ce sujet : H. Yamanouchi et al. "Embolie brain infarction in nonrheumatic atrial fibrillation : a clinico-pathologic study in the elderly, Neurology, 1997, 48, pages 1593-1597).In the United States, one in four ischemic strokes, which means a total of 75,000 accidents per year, is associated with AF, as shown in the article by AJ. Camm et al. "Epidemiology and mechanism of atrial fibrillation and atrial flutter", aw. J. Cardiol. 1996, 78, Pages 3-11. The presence of AF is a strong predictor of the incidence and recurrence of accidents, as well as the increase in mortality after an accident, both in the short and long term. Compared to the groups studied, the absolute risk of accident attributed to AF varied from 3% to 67% with a relative risk ranging from 1.0 to 6.9% (KH Flegel et al., Risk of stroke in non rheumatic atrial fibrillation, Lancet, 1987, 1, pages 526-529). The absolute risk of clinically silent cerebral infarction was in the same proportions, while the relative risk was estimated at 2.5 (see on this subject: H. Yamanouchi et al. "Embolism brain infarction in nonrheumatic atrial fibrillation: a clinico- pathologic study in the elderly, Neurology, 1997, 48, pages 1593-1597).
On pense actuellement que le type de FA, permanente ou paroxystique, ne modifie pas le risque d'apparition d'accident.It is currently believed that the type of AF, permanent or paroxysmal, does not modify the risk of occurrence of an accident.
Toutes ces données font du diagnostic de la FA une priorité de santé majeure (D.P. Zipes : "An overview of arhythmies and antiarrhythamic approaches", J. Cardiovasc Electro Physiol, 1999, 10, pages 267-271).All these data make the diagnosis of AF a major health priority (D.P. Zipes: "An overview of arhythmies and antiarrhythamic approaches", J. Cardiovasc Electro Physiol, 1999, 10, pages 267-271).
Plusieurs approches ont été considérées. La détection de la FA a été réalisée en utilisant des enregistrements intracardiaques au niveau auriculaire, aussi bien qu'au niveau du système de conduction ; cependant, ces techniques ciblaient le déclenchement des défibrillateurs implantables. D'autres essais ont été tentés sur l'activité auriculaire moyenne. Les signaux oesophagiens pourraient donner le meilleur pouvoir de détection, mais sont d'une utilisation difficile sur une base standard. Les enregistrements ambulatoires d'ECG ont montré être les plus adaptés pour détecter de tels troubles du rythme, en terme de facilité et de leur capacité à détecter des formes paroxystiques fréquentes. Avec l'ECG de surface, du type de ceux obtenus par enregistrements ambulatoires ("Holter"), la situation idéale serait de pouvoir reconnaître les ondes P (identifiées sur la figure 1), puisqu'elles sont la clé des diagnostics et de la classification des arythmies auriculaires ; cependant, le faible signal obtenu dans la plupart des cas rend cette option difficile. Dans ce contexte, plusieurs tentatives ont été réalisées pour développer des méthodes efficaces de reconnaissance de la FA dans les enregistrements Holter. Le simple graphique de Lorentz permet de reconnaître des formes spécifiques de la FA. D'autres méthodes furent appliquées pour améliorer la lecture de l'ECG, comme celle de Murgatroyd et al. (F.D. Murgatroyd FD et al. : "Identification of atrial fibrillation épisodes in ambulatory electrocardiographic recordings : validation of a method for obtaining labeled R-R interval files", Pace, 1995; 18 : 1315-1320). Des réseaux de neurones ont été aussi appliqués à l'ECG, analysant les intervalles RR, ainsi que les fluctuations de la ligne de base, comme décrit dans les articles de J.F. Yang et al. : "Artificial neural network for the diagnosis of atrial fibrillation", med & biol eng & comput 1994 ; 32 : 615-619 ; "Deterministic logic versus software-based artificial neural networks in the diagnosis of atrial fibrillation", J. Electrocardiol. 1993 ; 26 (suppl) : 90-94 ; ou dans l'article de Cubanski D. et al. : "A neural network system for détection of atrial fibrillation in ambulatory electrocardiograms", J. Cardiovasc. Electrophysiol. 1994 ; 5 : 602- 608. Toutefois, dans les systèmes Holter, ou les enregistreurs d'événements utilisés communément sur des durées de l'ordre de la journée, l'identification de la FA doit toujours être améliorée en augmentant à la fois la sensibilité et la spécificité des algorithmes de détection. En effet, les sensibilités mentionnées dans les articles de T.F. Yang et al. et de D. Cubanski et ai. cités ci-dessus s'étalent de 82,4% à 96,6% et les spécificités de 92 à 92,3 %.Several approaches have been considered. Detection of AF was achieved using intracardiac recordings at the atrial level, as well as at the level of the conduction system; however, these techniques targeted the initiation of implantable defibrillators. Other trials have been attempted on average ear activity. Esophageal signals could give the best detection power, but are difficult to use on a standard basis. Ambulatory ECG recordings have been shown to be the most suitable for detecting such arrhythmias, in terms of ease and their ability to detect frequent paroxysmal forms. With the surface ECG, of the type obtained by ambulatory recordings ("Holter"), the ideal situation would be to be able to recognize the P waves (identified in Figure 1), since they are the key to diagnostics and classification of atrial arrhythmias; however, the weak signal obtained in most cases makes this option difficult. In this context, several attempts have been made to develop effective methods of recognition of AF in Holter recordings. The simple Lorentz graph makes it possible to recognize specific forms of AF. Other methods were applied to improve the reading of the ECG, such as that of Murgatroyd et al. (FD Murgatroyd FD et al.: "Identification of atrial fibrillation épisodes in ambulatory electrocardiographic recordings: validation of a method for obtaining labeled RR interval files", Pace, 1995; 18: 1315-1320). Neural networks have also been applied to the ECG, analyzing RR intervals, as well as baseline fluctuations, as described in the articles by JF Yang et al. : "Artificial neural network for the diagnosis of atrial fibrillation", med & biol eng & comput 1994; 32: 615-619; "Deterministic logic versus software-based artificial neural networks in the diagnosis of atrial fibrillation", J. Electrocardiol. 1993; 26 (suppl): 90-94; or in the article by Cubanski D. et al. : "A neural network system for detection of atrial fibrillation in ambulatory electrocardiograms", J. Cardiovasc. Electrophysiol. 1994; 5: 602-608. However, in Holter systems, or event recorders commonly used over times of the day, the identification of AF should always be improved by increasing both the sensitivity and the specificity of detection algorithms. Indeed, the sensitivities mentioned in the articles of TF Yang et al. and D. Cubanski et al. cited above range from 82.4% to 96.6% and the specifics from 92 to 92.3%.
EXPOSE DE L'INVENTIONSTATEMENT OF THE INVENTION
L'invention a pour objet un procédé de traitement d'un signal d'intervalles RR d'un électrocardiogramme, ce signal étant préenregistré sur un support de stockage de données ou dans des moyens de mémorisation, comportant:The subject of the invention is a method for processing an RR interval signal from an electrocardiogram, this signal being prerecorded on a data storage medium or in storage means, comprising:
- détection des zones de forte variabilité de fréquence cardiaque dans le signal d'intervalles RR,- detection of areas of high variability in heart rate in the RR interval signal,
- classification de ces zones en zones de rythme sinusal (RS) et de fibrillation auriculaire (FA). La détection des zones de forte variabilité de fréquence cardiaque peut être réalisée par projection ou transformation du signal de RR dans une base ou une famille d'ondelettes discrètes, et calcul des coefficients d.(k) donnant la projection du signal de RR sur chaque fonction ondelette discrète.- classification of these zones into zones of sinus rhythm (RS) and atrial fibrillation (AF). The detection of zones of high variability in heart rate can be carried out by projection or transformation of the RR signal in a base or a family of discrete wavelets, and calculation of the coefficients d. (K) giving the projection of the RR signal on each discreet wavelet function.
Par exemple, on réalise une transformation en ondelettes dyadiques. Afin de sélectionner les coefficients supérieurs à une valeur minimum, on procède à une étape de seuillage des coefficients dj(k) pour plusieurs niveaux j de décomposition.For example, we perform a transformation into dyadic wavelets. In order to select the coefficients greater than a minimum value, a step of thresholding the coefficients d j (k) for several levels j of decomposition is carried out.
En outre, une étape de filtrage des coefficients seuillés peut être prévue pour obtenir des zones homogènes de forte énergie. Eventuellement, les variations du signal RR permettent de réaliser un recalage du début et de la fin des épisodes FA. Les zones de forte variabilité de fréquence cardiaque peuvent être classées en zones RS et FA par calcul de l'exposant fractal de chacune de ces zones et comparaison à une valeur seuil Ho.In addition, a step of filtering the thresholded coefficients can be provided to obtain homogeneous areas of high energy. Possibly, the variations of the RR signal allow a recalibration of the beginning and the end of the FA episodes. The zones of high heart rate variability can be classified into RS and FA zones by calculating the fractal exponent of each of these zones and comparison with a threshold value Ho.
De préférence, 0,5 < H0 ≤ 0,9 ou encore 0,7 < Ho ≤ 0,85. C'est dans ces plages que la sensibilité et la spécificité sont les meilleures.Preferably 0.5 <H 0 ≤ 0.9 or 0.7 <Ho ≤ 0.85. It is in these ranges that the sensitivity and specificity are the best.
L'invention concerne également un dispositif pour analyser des signaux numériques d'intervalles RR d'électrocardiogrammes, comportant:The invention also relates to a device for analyzing digital signals of RR intervals of electrocardiograms, comprising:
- des moyens pour, ou spécialement programmés pour, détecter des zones de forte variabilité de fréquence cardiaque, - des moyens pour, ou spécialement programmés pour, classifier ces zones en zones de rythme sinusal et en zones de fibrillation auricullaire.- means for, or specially programmed for, detecting zones of high variability in heart rate, - means for, or specially programmed for, classifying these zones into sinus rhythm zones and zones of atrial fibrillation.
Les moyens pour détecter des zones de forte variabilité de fréquence cardiaque comportent des moyens pour projeter ou transformer le signal de RR dans une base ou une famille d'ondeiettes discrètes, et calculer des coefficients d.(k) donnant la projection du signal de RR sur chaque fonction ondelette discrète.The means for detecting zones of high variability in heart rate include means for projecting or transforming the RR signal into a base or a family of discrete wavelets, and calculating coefficients d. (K) giving the projection of the RR signal on each discrete wavelet function.
Selon un autre aspect, les moyens pour classifier les zones de forte variabilité en zones de rythme sinusal et en zones de fibrillation auricullaire comportent des moyens pour calculer l'exposant fractal de chacune de ces zones et pour le comparer à une valeur seuil Ho L'invention concerne également un système de détermination du rythme cardiaque, comportant un ou plusieurs enregistreurs pour enregistrer des électrocardiogrammes de patients, et un dispositif selon l'invention et tel que décrit ci-desssus.According to another aspect, the means for classifying the zones of high variability into zones of sinus rhythm and zones of atrial fibrillation comprise means for calculating the fractal exponent of each of these zones and for comparing it with a threshold value Ho L ' The invention also relates to a system for determining the heart rate, comprising one or more recorders for recording electrocardiograms of patients, and a device according to the invention and as described above.
BREVE DESCRIPTION DES FIGURESBRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
Les caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront mieux à la lumière de la description qui va suivre. Cette description porte sur les exemples de réalisation, donnés à titre explicatif et non limitatif, en se référant à des dessins annexés sur lesquels:The characteristics and advantages of the invention will appear better in the light of the description which follows. This description relates to the exemplary embodiments, given by way of explanation and without limitation, with reference to the appended drawings in which:
- la figure 1 représente une partie d'un électrocardiogramme, avec deux signaux QRS,FIG. 1 represents part of an electrocardiogram, with two QRS signals,
- la figure 2 représente un enregistrement Holter,FIG. 2 represents a Holter recording,
- les figures 3 et 4 représentent des étapes d'un procédé selon l'invention, - la figure 5 représente des étapes pour obtenir un signal RR à partir d'un signal d'ECG, - la figure 6 représente des étapes de détection des zones de forte variabilité d'un signal RR,FIGS. 3 and 4 represent steps of a method according to the invention, FIG. 5 represents steps for obtaining an RR signal from an ECG signal, FIG. 6 represents stages of detection of the zones of high variability of an RR signal,
- la figure 7 repésente des niveaux de décomposition en ondelettes d'intervales RR d'un épisode de fibrillation auriculaire, - la figure 8 représente la densité spectrale de puissance d'un signal de type- Figure 7 represents wavelet decomposition levels of RR intervals of an atrial fibrillation episode, - Figure 8 represents the power spectral density of a signal of the type
RS,RS
- la figure 9 représente la densité spectrale de puissance d'un signal de type FA,FIG. 9 represents the power spectral density of an FA type signal,
- la figure 10 représente un patient muni d'un système de mesure de type "Holter",FIG. 10 represents a patient fitted with a "Holter" type measurement system,
- la figure 11 représente un enregistreur de type "Holter",FIG. 11 represents a "Holter" type recorder,
- les figures 12 et 13 représentent des moyens pour analyser des signaux RR selon l'invention,FIGS. 12 and 13 represent means for analyzing RR signals according to the invention,
DESCRIPTION DETAILLEE DE MODES DE REALISATION DE L'INVENTIONDETAILED DESCRIPTION OF EMBODIMENTS OF THE INVENTION
L'invention va d'abord être expliquée en liaison avec les organigrammes des figures 3 à 6.The invention will first be explained in conjunction with the flow charts of Figures 3 to 6.
Au préalable, on suppose qu'un signal RR a été obtenu (étapes 3-1 et 4-1 des figures 3 et 4), par exemple à partir d'un électrocardiogramme (ECG) fourni à l'aide d'un dispositif Holter standard.Beforehand, it is assumed that an RR signal has been obtained (steps 3-1 and 4-1 of FIGS. 3 and 4), for example from an electrocardiogram (ECG) supplied using a Holter device. standard.
Un enregistrement RR ainsi obtenu est donné en figure 2. Sur cette figure, sont représentés plus de 70000 intervalles RR consécutifs obtenus à partir d'un ECG réalisé sur 24 heures. En ordonnée est indiquée l'amplitude du RR et en abscisse l'indice de la série.An RR record thus obtained is given in Figure 2. In this figure, are represented more than 70,000 consecutive RR intervals obtained from an ECG performed over 24 hours. On the ordinate is indicated the amplitude of the RR and on the abscissa the index of the series.
L'invention s'applique aussi au traitement d'ECG obtenus sur de plus courtes périodes. Dans une première étape 3-2 (figure 3), on identifie les périodes d'intérêt, par détection des zones de forte variabilité de la fréquence cardiaque. En effet, la fibrillation auriculaire (FA) augmente cette variabilité.The invention also applies to the treatment of ECGs obtained over shorter periods. In a first step 3-2 (FIG. 3), the periods of interest are identified, by detection of the zones of high variability in the heart rate. Indeed, atrial fibrillation (AF) increases this variability.
Une localisation précise des événements de haute variabilité de fréquence cardiaque peut être réalisée en utilisant préalablement une transformée en ondelettes discrètes (TOD) du signal RR (figure 4, étape 4-2). La technique de transformation en ondelettes continues est décrite dans l'article de S. Mallat "A theory for multiresolution signal décomposition : the wavelet représentation", IEEE transactions on pattern analysis and machine intelligence, 1989, Volume 11, pages 674-693. La transformée des ondelettes discrètes (TOD) est décrite dans le même article de S. Mallat. Il s'agit d'une analyse par une famille de fonctions ψjk créée par les dilatations et translations d'une ondelette mère ψ, avec ψjk(x) = 2j/2ψ(2Jx-k), et j,k e Z (ensemble des nombres entiers relatifs). La projection ou la transformation de chaque fonction f (signal RR) dans la base des ψjk est notée : Wf(j,k)= <f, ψj,k>, où <.,.> représente le produit scalaire dans L2(R). Pour un signal composé de 2J valeurs, cette transformation amène à une série de 2*"1 coefficients notés dj(k), donnant la contribution à la projection du signal à la position 2Jk à l'échelle 2J. La mise au carré des coefficients obtenus fournit la puissance du signal transformé pour chaque indice de temps et d'échelle. Différentes zones temporelles sont caractérisées par une puissance calculée sur les plus hautes échelles de leur TOD (faible j).Precise localization of events with a high variability in heart rate can be carried out using a discrete wavelet transform (TOD) of the RR signal beforehand (Figure 4, step 4-2). The technique of transformation into continuous wavelets is described in the article by S. Mallat "A theory for multiresolution signal decomposition: the wavelet representation", IEEE transactions on pattern analysis and machine intelligence, 1989, Volume 11, pages 674-693. The discrete wavelet transform (TOD) is described in the same article by S. Mallat. It is an analysis by a family of functions ψ jk created by the dilations and translations of a mother wavelet ψ, with ψ jk (x) = 2 j / 2 ψ (2 J xk), and j, ke Z (set of relative integers). The projection or transformation of each function f (signal RR) in the base of ψ jk is noted: W f (j, k) = <f, ψ j, k >, where <.,.> Represents the scalar product in L 2 (R). For a signal composed of 2 J values, this transformation leads to a series of 2 * "1 coefficients noted dj (k), giving the contribution to the projection of the signal at position 2 J k on the scale 2 J. squared of the coefficients obtained provides the power of the transformed signal for each time and scale index Different time zones are characterized by a power calculated on the highest scales of their TOD (low j).
La tranformée discrète en ondelettes d'un signal discret est calculée par un algorithme à base de filtres miroirs en quadrature. De tels filtres sont donnés dans l'ouvrage de A.Cohen, Ondelettes et traitement numérique du signal, Edition Masson, Paris, 1992.The discrete wavelet transform of a discrete signal is calculated by an algorithm based on quadrature mirror filters. Such filters are given in the work by A. Cohen, Wavelets and digital signal processing, Edition Masson, Paris, 1992.
A partir du signal RR numérisé, une première décomposition est réalisée, qui donne un premier niveau de détail (par filtrage passe-haut) puis un premier niveau d'approximation (par filtrage passe-bas).From the digitized RR signal, a first decomposition is carried out, which gives a first level of detail (by high-pass filtering) then a first level of approximation (by low-pass filtering).
Une deuxième décomposition, par filtrage passe-haut et passe-bas du premier niveau d'approximation, fournit respectivement un deuxième niveau de détail puis un deuxième niveau d'approximation, qui est à son tour traité par une troisième décomposition, ..etc.A second decomposition, by high-pass and low-pass filtering of the first level of approximation, respectively provides a second level of detail then a second level of approximation, which is in turn treated by a third decomposition, .etc.
Les filtres miroirs en quadrature permettent de réaliser les différents filtrages passe-haut et passe-bas successifs. La figure 7 représente plusieurs niveaux de la décomposition en ondelettes des intervalles RR d'un épisode de FA. Les abscisses correspondent à l'indice k et les ordonnées à l'indice j. Autrement dit, chaque ligne j donne l'ensemble des coefficients dj(k). Au centre de cette figure une haute variabilité due à un épisode de FA est identifiable. Les périodes de forte variabilité ayant été identifiées, elles sont séparées en périodes de RS et de FA (étapes 3-3 et 4-3 des figures 3 et 4). En effet, une grande variabilité d'amplitude similaire peut aussi être trouvée chez les sujets normaux, par exemple la nuit, chez certains jeunes adultes.The quadrature mirror filters make it possible to carry out the various successive high-pass and low-pass filterings. FIG. 7 represents several levels of the wavelet decomposition of the RR intervals of an AF episode. The abscissa corresponds to the index k and the ordinate to the index j. In other words, each line j gives the set of coefficients dj (k). At the center of this figure, a high variability due to an episode of AF is identifiable. The periods of high variability having been identified, they are separated into periods of RS and AF (steps 3-3 and 4-3 of Figures 3 and 4). Indeed, a great variability of similar amplitude can also be found in normal subjects, for example at night, in some young adults.
A cette fin, les périodes de grande variabilité sont séparées par analyse fractale. Le calcul, par transformée de Fourier, de la densité spectrale de puissanceTo this end, the periods of great variability are separated by fractal analysis. Calculation, by Fourier transform, of the spectral power density
(DSP), montre qu'un rythme sinusal normal (RS) possède une tendance générale en 1/f*3, donc présente une forme linéaire de pente négative quand elle est affichée en log-log, comme illustré sur la figure 8. Sur cette figure, le pic 10 correspond à une fréquence de ventilation. La DSP de la FA, par contre, présente deux pentes différentes comme on le voit sur la figure 9 : une dans une bande de(DSP), shows that a normal sinus rhythm (RS) has a general trend in 1 / f * 3 , therefore presents a linear form of negative slope when it is displayed in log-log, as illustrated in figure 8. On this figure, peak 10 corresponds to a ventilation frequency. The FA DSP, on the other hand, presents two different slopes as seen in Figure 9: one in a strip of
1 fréquences élevées (10" - 10" Hz) et la seconde dans une bande de fréquences plus basses (ÎO^ - IO" Hz).1 high frequencies (10 " - 10 " Hz) and the second in a lower frequency band (ÎO ^ - IO " H z ).
La pente dans la bande de haute fréquence pour une FA est plus importante (β ≈ 0) que la pente obtenue dans les RS (β ≈ 1). Pour modéliser la loi de puissance en 1/f3, on applique le concept de mouvement Brownien fractionnaire (mBf), processus auto-similaire et non- stationnaire. Ce concept est décrit, par exemple, dans B. Mandelbrot et al. "The slope in the high frequency band for AF is greater (β ≈ 0) than the slope obtained in the RS (β ≈ 1). To model the power law in 1 / f 3 , we apply the concept of fractional Brownian motion (mBf), a self-similar and non-stationary process. This concept is described, for example, in B. Mandelbrot et al. "
Fractional brownian motions, fractional noises and application", SIAM Review,Fractional brownian motions, fractional noises and application ", SIAM Review,
1968, volume 10, pages 422-437. La propriété d'auto-similarité est caractérisée par l'exposant de Hurst H qui est directement relié à β par la relation : β = 2H + 1. Le calcul de H est donné par exemple dans l'article de M. Akay et al. "Fractal analysis of HRV signais : a comparative study " paru dans Methods of information in Médecine, 1997, volume 36, pages 271-273. L'incrément du processus du mouvement Brownien fractionnaire peut aussi être utilisé pour estimer l'exposant H de Hurst, via la TOD, par : var [d2j (n)] = 2 (2H-1) ϋ"1) σ 2(2-22H"1) où les d2j sont les coefficients des détails à l'échelle j. On obtient alors l'équation suivante : log2 [var [d2j (n)]] = (2H - l)j + f(H,σ) où σ est l'écart-type du signal, et f une fonction non connue.1968, volume 10, pages 422-437. The self-similarity property is characterized by the exponent of Hurst H which is directly related to β by the relation: β = 2H + 1. The calculation of H is given for example in the article by M. Akay et al . "Fractal analysis of HRV signais: a comparative study" published in Methods of information in Medicine, 1997, volume 36, pages 271-273. The increment of the fractional Brownian motion process can also be used to estimate the Hurst exponent H, via the TOD, by: var [d 2j (n)] = 2 (2H - 1) ϋ "1) σ 2 ( 2-2 2H "1 ) where the d 2 j are the coefficients of the details on the scale j. We then obtain the following equation: log 2 [var [d 2j (n)]] = (2H - l) j + f (H, σ) where σ is the standard deviation of the signal, and f is a function not known.
La partie hautes-fréquences d'un signal de fibrillation auriculaire correspond à un bruit blanc, pour lequel H « 0,5. Au contraire, un signal normal s'éloigne d'un bruit blanc, le coefficient de H étant supérieur à 0,5. On fixe donc un seuil Ho, compris entre 0,5 et 1, par exemple entre 0,5 etThe high-frequency part of an atrial fibrillation signal corresponds to a white noise, for which H "0.5. On the contrary, a normal signal moves away from white noise, the coefficient of H being greater than 0.5. We therefore set a threshold Ho, between 0.5 and 1, for example between 0.5 and
0,9 ou entre 0,7 et 0,85, par exemple Ho = 0,8. De très bonnes valeurs de sensibilité et de spécificité de la méthode ont été obtenues pour 0,7< Ho < 0,85. En particulier, on a obtenu une sensibilité de 99,2% pour une FA permanente et de 95,82% pour une FA paroxystique, et une spécificité de 99,96% pour un RS normal et 91,55% pour un FA paroxystique. La figure 5 représente des étapes préliminaires pour obtenir un signal RR à partir d'un signal d'électrocardiogramme numérisé (ECG). Les deux premières étapes (5-1 et 5-2) sont réalisées de manière classique dans un dispositif de type "Holter" standard.0.9 or between 0.7 and 0.85, for example Ho = 0.8. Very good values of sensitivity and specificity of the method were obtained for 0.7 <Ho <0.85. In particular, a sensitivity of 99.2% was obtained for permanent AF and 95.82% for paroxysmal AF, and a specificity of 99.96% for normal RS and 91.55% for paroxysmal AF. Figure 5 shows preliminary steps to obtain an RR signal from a digitized electrocardiogram (ECG) signal. The first two steps (5-1 and 5-2) are carried out conventionally in a standard "Holter" type device.
Le typage permet de classifier chaque complexe en normal, ventriculaire, ou supraventriculaire.Typing classifies each complex as normal, ventricular, or supraventricular.
Les complexes QRS normaux et supraventriculaires présentent des ondesNormal and supraventricular QRS complexes show waves
P, devant le pic maximum, tandis que les anormaux (ventriculaires) n'en présentent pas. Les QRS correspondant à ces derniers sont en fait des battements nés spontanément dans les ventricules du cœur. Ils sont en générai plus larges que les normaux. On peut, pour les détecter, en déterminer la largeur.P, in front of the maximum peak, while the abnormal (ventricular) do not have any. The QRS corresponding to these are in fact beats spontaneously born in the ventricles of the heart. They are generally wider than normal. To detect them, we can determine their width.
Ainsi est créé un tableau ou une base de données donnant le type de QRS pour chaque QRS, repéré par son indice dans la suite des QRS enregistrés.Thus is created a table or a database giving the type of QRS for each QRS, identified by its index in the continuation of the registered QRS.
Les complexes normaux et supraventriculaires sont sélectionnés à partir de ce tableau (étape 5-3). Un signal RR peut ensuite être obtenu (étape 5-4) en calculant l'écart entre les pics des QRS successifs (voir figure 1).Normal and supraventricular complexes are selected from this table (step 5-3). An RR signal can then be obtained (step 5-4) by calculating the difference between the peaks of successive QRSs (see Figure 1).
Une transformée en ondelettes discrètes particulièrement bien adaptée dans le cadre de la présente invention est la transformée en ondelettes dyadiques.A transform into discrete wavelets particularly well suited in the context of the present invention is the transform into dyadic wavelets.
En effet, il se pose de manière générale un problème de réversibilité de la transformée en ondelettes. Si le début d'un signal RR est correctement identifié, sa transformée en ondelettes discrètes est réversible : on peut, à partir de chaque transformée, retrouver le signal initial par une opération d'inversion.Indeed, there is generally a problem of reversibility of the wavelet transform. If the beginning of an RR signal is correctly identified, its transformation into discrete wavelets is reversible: we can, from each transform, find the initial signal by an inversion operation.
Si, au contraire, l'origine du signal RR n'est pas correctement sélectionnée, l'opération de transformée inverse amène une distorsion et ne permet pas de retrouver le signal RR initial. II en résulte alors un manque de précision dans l'identification de l'origine ou du début de la fibrillation auriculaire, ce qui peut être très gênant, en particulier pour les événements FA de courtes durées.If, on the other hand, the origin of the RR signal is not correctly selected, the inverse transform operation brings about a distortion and does not make it possible to find the initial RR signal. This therefore results in a lack of precision in the identification of the origin or the beginning of atrial fibrillation, which can be very annoying, in particular for AF events of short duration.
L'utilisation de la transformée dyadique, invariante par translation, permet de résoudre le problème. Des informations sur ces transformées dyadiques sont données dans l'ouvrage de A. Antoniadis et G.Oppenheim, Springer Verlag, 1995, et notamment dans les articles suivants contenus dans cet ouvrage: "The Stationnary Wavelet Tranform And Some Satistical Applications" G.P.Nason et al., page 281-299 et "Translation Invariant De-Noising", R.R. Coifman et al., pages 125-150. La figure 6 représente des étapes pour réaliser la détection ou l'identification des zones de forte variabilité du signal RR (étape 4-3).The use of the dyadic transform, invariant by translation, solves the problem. Information on these dyadic transforms is given in the work of A. Antoniadis and G. Oppenheim, Springer Verlag, 1995, and in particular in the following articles contained in this work: "The Stationnary Wavelet Tranform And Some Satistical Applications" GPNason et al., page 281-299 and "Translation Invariant De-Noising", RR Coifman et al., pages 125-150. FIG. 6 represents steps for carrying out the detection or the identification of the zones of high variability of the RR signal (step 4-3).
Les coefficients obtenus par analyse par ondelettes sont comparés à un seuil prédéterminé, afin de ne retenir que les coefficients de plus haute énergie. Ainsi, ce seuillage peut être réalisé sur les niveaux de décomposition j = 2, 4, et 8 (étape 6-1).The coefficients obtained by wavelet analysis are compared with a predetermined threshold, in order to retain only the coefficients of higher energy. Thus, this thresholding can be carried out on the decomposition levels j = 2, 4, and 8 (step 6-1).
Puis (étape 6-2) il est procédé à un filtrage de ces coefficients, afin d'obtenir des zones homogènes de forte énergie.Then (step 6-2), these coefficients are filtered, in order to obtain homogeneous areas of high energy.
Pour ce faire, on procède à:To do this, we proceed to:
- une recherche de début de chaque épisode ou de chaque zone de forte énergie,,- a search for the start of each episode or each high energy zone,
- une comptabilisation des coefficients dans l'épisode ou dans la zone,- an accounting of the coefficients in the episode or in the zone,
- une détermination de fin de l'épisode ou de la zone.- a determination of the end of the episode or of the zone.
Au cours de l'étape de recherche de début d'épisode, on compte le nombre de coefficients qui, dans une certaine fenêtre, sont supérieurs au seuil prédéterminé. Lorsque ce nombre est supérieur à un certain nombre Ns prédéterminé, il y a début d'un épisode.During the search stage at the start of the episode, the number of coefficients which, in a certain window, are greater than the predetermined threshold is counted. When this number is greater than a certain predetermined number Ns, an episode begins.
Dans la phase de comptabilisation, on compte le nombre d'événements successifs qui sont inférieurs au seuil. Si ce nombre est supérieur à un nombre prédéterminé, une fin d'épisode est détectée. Cette étape 6-2 permet une détermination assez précise des événements.In the accounting phase, we count the number of successive events that are below the threshold. If this number is greater than a predetermined number, an end of episode is detected. This step 6-2 allows a fairly precise determination of the events.
Dans certains cas, ce n'est cependant pas suffisant et un degré supérieur de précision est nécessaire.In some cases, however, this is not sufficient and a higher degree of precision is required.
Pour cette raison, on procède à un recalage du début et de la fin des épisodes (étape 6-3). Cette étape recalage permet de ne pas manquer ou laisser passer des événements uniques et, de plus, d'éviter de mal identifier le début d'un épisode en cas d'épisode plus long.For this reason, the start and end of the episodes are readjusted (step 6-3). This readjusting step makes it possible not to miss or let pass unique events and, moreover, to avoid misidentifying the start of an episode in the event of a longer episode.
Des événements uniques peuvent survenir, qui sont tout aussi importants que les événements successifs. Pour cette raison, ils peut être tout aussi important, pour le praticien ou le médecin cardiologue, de disposer de l'information sur les événements simples aussi bien que sur les épisodes comptant plusieurs événements. En outre, un mauvaise positionnement du début de l'épisode, qui peut notamment apparaître en représentation sur un écran de visualisation, peut troubler ce praticien ou ce médecin et le faire douter de la fiabilité de l'appareil mettant en œuvre la méthode d'analyse selon l'invention. Pour résoudre ce problème, après avoir identifié les zones homogènes de forte énergie du signal RR tranformé par ondelettes (étape 6-2), on détermine les zones de forte variabilité du signal numérique RR (étape 6-3).Unique events can occur, which are just as important as successive events. For this reason, it may be just as important for the practitioner or the cardiologist to have information on simple events as well as on episodes counting several events. In addition, a bad positioning of the beginning of the episode, which can appear in particular on a display screen, can disturb this practitioner or this doctor and make him doubt the reliability of the device implementing the method of analysis according to the invention. To solve this problem, after having identified the homogeneous areas of high energy of the signal RR transformed by wavelets (step 6-2), the areas of high variability of the digital signal RR (step 6-3) are determined.
Selon un exemple, on reprend le signal numérique RR, et on détecte les variations de ce signal qui sont supérieures à un certain pourcentage prédéterminé, par exemple 20 % (on prédétermine un seuil compris entre 10% et 40% ou entre 15% et 25%).According to an example, the digital signal RR is taken up again, and the variations of this signal are detected which are greater than a certain predetermined percentage, for example 20% (a threshold between 10% and 40% or between 15% and 25 is predetermined %).
Lorsqu'il y a une telle variation d'un point à un autre du signal RR, on peut précisément dire qu'il y a début d'un événement en ce point.When there is such a variation from one point to another of the signal RR, it can precisely be said that there is the beginning of an event at this point.
On détermine de la même manière la fin des épisodes ou des événements. Ainsi, pour chaque épisode, on peut obtenir un intervalle NI - N2, qui identifie le rang des signaux RR compris entre début et fin des épisodes.We also determine the end of episodes or events. Thus, for each episode, one can obtain an interval NI - N2, which identifies the rank of the RR signals comprised between the start and end of the episodes.
Cet intervalle est ensuite reporté sur les différents niveaux de décomposition (figure 7) et seuls les coefficients dans cet intervalle sont retenus comme correspondant à l'épisode. II est possible, ainsi, que des coefficients, considérés après l'étape 6-2 comme faisant partie du début ou de la fin d'une zone homogène de forte énergie, soient exclus de cette zone du fait d'une légère modification, due au recalage, du début ou de la fin d'un épisode, ou bien que des coefficients situés à la transition des zones homogènes de forte énergie et des zones de faible énergie soient reclassés d'une zone à l'autre.This interval is then transferred to the different levels of decomposition (Figure 7) and only the coefficients in this interval are retained as corresponding to the episode. It is thus possible that coefficients, considered after step 6-2 as being part of the beginning or the end of a homogeneous zone of high energy, are excluded from this zone due to a slight modification, due at the resetting, at the beginning or at the end of an episode, or else that coefficients located at the transition of the homogeneous high energy zones and low energy zones are reclassified from one zone to another.
La figure 10 représente un patient 20 muni d'un dispositif 22 de type "Holter", avec ses électrodes 24,26,28,30,32 disposées sur le corps du patient. Le Holter enregistre les données d'ECG pendant une certaine période, par exemple environ 24 heures ou sur une période plus courte (par exemple quelques minutes), ou sur des périodes plus longues (par exemple de plusieurs jours ou de plusieurs semaines), , et détecte et classifie les complexes Qrs.FIG. 10 represents a patient 20 provided with a device 22 of the "Holter" type, with its electrodes 24, 26, 28, 30, 32 arranged on the patient's body. The Holter records the ECG data for a certain period, for example about 24 hours or over a shorter period (for example a few minutes), or over longer periods (for example several days or several weeks),, and detects and classifies Qrs complexes.
Comme illustré sur la figure 11, les données sont par exemple enregistrées sur une carte mémoire 34 de type mémoire Flash, par exemple d'environ 20 Mbytes. D'autres appareils permettent de faire des enregistrements sur des cassettes insérées dans le Holter 22. Les figures 9 et 10 représentent schématiquement les composants électroniques essentiels d'un appareil Holter.As illustrated in FIG. 11, the data are for example recorded on a memory card 34 of the Flash memory type, for example of about 20 Mbytes. Other devices allow you to make recordings on cassettes inserted in the Holter 22. Figures 9 and 10 schematically show the essential electronic components of a Holter device.
La figure 12 représente un dispositif 40 pour exploiter des signaux enregistrés sur un support mémoire 34, par exemple une carte mémoire. Le support 34 est introduit dans un lecteur 36, par exemple un lecteur PCMCIA, et les données subissent ensuite un traitement selon les étapes décrites ci-dessus.FIG. 12 shows a device 40 for processing signals recorded on a memory medium 34, for example a memory card. The support 34 is introduced into a reader 36, for example a PCMCIA reader, and the data is then subjected to processing according to the steps described above.
Le dispositif 40 est donc programmé pour réaliser ces étapes de traitement.The device 40 is therefore programmed to carry out these processing steps.
Un tel dispositif comporte un micro-ordinateur PC 42 auquel les données lues par le lectreur 36 sont transmises via une liaison 41.Such a device comprises a PC microcomputer 42 to which the data read by the reader 36 are transmitted via a link 41.
Plus précisément, le micro-ordinateur 42 comporte (figure 13) un microprocesseur 52, un ensemble de mémoires RAM 54 (pour le stockage de données), une mémoire ROM 56 (pour le stockage d'instructions de programme).More specifically, the microcomputer 42 comprises (FIG. 13) a microprocessor 52, a set of RAM memories 54 (for the storage of data), a ROM memory 56 (for the storage of program instructions).
Eventuellement, une carte d'acquisition de données 60 met les données fournies par le lecteur au format requis par le micro-ordinateur. Ces divers éléments sont reliés à un bus 62.Optionally, a data acquisition card 60 puts the data supplied by the reader into the format required by the microcomputer. These various elements are connected to a bus 62.
Des dispositifs périphériques (écran ou dispositif de visualisation 64, souris 66, clavier 68) permettent un dialogue interactif avec un utilisateur. En particulier, les moyens de visualisation (écran) 64 permettent de fournir à un utilisateur une indication visuelle relative à l'ECG enregistré, aux intervalles RR calculés, aux coefficients calculés par transforlmée par ondelettes (comme sur la figure 7). Par sélection dans des menus et en cliquant sur des boutons ou des icônes, un opérateur, par exemple un médecin cardiologue, peut visualiser ces différentes courbes, en entier ou par portion, avec agrandissement. Sur ces courbes peuvent apparaître les intervalles déterminés comme étant des épisodes de fibrillation auriculaire, et notamment le début et la fin de chaque épisode.Peripheral devices (screen or display device 64, mouse 66, keyboard 68) allow interactive dialogue with a user. In particular, the display means (screen) 64 make it possible to provide a user with a visual indication relating to the recorded ECG, at the calculated RR intervals, to the coefficients calculated by wavelet transform (as in FIG. 7). By selecting from menus and clicking on buttons or icons, an operator, for example a cardiologist, can view these different curves, in whole or in portions, with enlargement. On these curves can appear the intervals determined as being episodes of atrial fibrillation, and in particular the beginning and the end of each episode.
Dans le micro-ordinateur 42, sont chargées les données ou les instructions pour mettre en œuvre un traitement des données selon l'invention.In the microcomputer 42 are loaded the data or the instructions for implementing data processing according to the invention.
Ces données ou instructions pour le traitement des données peuvent être transférées dans une zone mémoire du micro-ordinateur 42 à partir d'une disquette ou de tout autre support pouvant être lu par un micro-ordinateur ou un ordinateur (par exemple: disque dur, mémoire morte ROM, mémoire vive dynamique DRAM ou tout autre type de mémoire RAM, disque optique compact, élément de stockage magnétique ou optique). L'affichage des épisodes classifiés comme étant des épisodes de fibrillation auricullaire ne constitue pas, en soi, un diagnostic. Seul un médecin cardiologue peut, à la vue de l'électrocardiogramme initial (qui a lui aussi été numérisé, mis en mémoire sur le support 34 et transféré en mémoire du microordinateur 42) confirmer l'existence d'une pathologie. En particulier, le médecin doit encore exercer une observation de la ligne de base 3 de l'électrocardiogramme (voir figure 1), afin de confirmer si un épisode, apparemment classifie comme étant de type FA, est bien le signe d'une fibrillation auriculaire.This data or instructions for processing the data can be transferred to a memory area of the microcomputer 42 from a floppy disk or from any other medium which can be read by a microcomputer or a computer (for example: hard disk, ROM read only memory, DRAM dynamic random access memory or any other type of RAM memory, compact optical disk, magnetic or optical storage element). The display of episodes classified as episodes of atrial fibrillation does not in itself constitute a diagnosis. Only a doctor cardiologist can, at the sight of the initial electrocardiogram (which has also been digitized, stored in the support 34 and transferred to the memory of the microcomputer 42) confirm the existence of a pathology. In particular, the physician should still observe baseline 3 of the EKG (see Figure 1), to confirm whether an episode, apparently classified as AF, is indicative of atrial fibrillation .
Le procédé de traitement présenté ci-dessus est donc une aide au diagnostic, mais pas le diagnostic lui-même, qui demande une étape d'interprétation médicale supplémentaire.The treatment method presented above is therefore an aid to diagnosis, but not the diagnosis itself, which requires an additional stage of medical interpretation.
EXEMPLEEXAMPLE
Cet exemple concerne une population de 50 sujets : 19 souffrant de fibrillation auriculaire chronique (FAC), 15 de fibrillation paroxystique (FAP), et 16 patients contrôlés avec un rythme sinusal normal (RS).This example concerns a population of 50 subjects: 19 suffering from chronic atrial fibrillation (FAC), 15 from paroxysmal fibrillation (FAP), and 16 patients controlled with a normal sinus rhythm (RS).
Tous les sujets ont été enregistrés pendant 24 heures en utilisant un système Holter ECG numérique (DuoHolter, Novacor, Paris, France). Les enregistrements ont été directement numérisés à une fréquence de 100 Hz sur l'enregistreur ; ils ont ensuite été revus et édités manuellement, si nécessaire, pour obtenir une liste d'intervalles RR consécutifs.All subjects were recorded for 24 hours using a digital Holter ECG system (DuoHolter, Novacor, Paris, France). The recordings were directly digitized at a frequency of 100 Hz on the recorder; they were then reviewed and edited manually, if necessary, to obtain a list of consecutive RR intervals.
Le traitement du signal a été réalisé avec le logiciel MATLAB® 5.0 et l'analyse statistique des résultats avec Statview ® sur un Power Macintosh. ® Les résultats sont présentés sous la forme moyenne±écart-type. Les résultats sont les suivants : a. Enregistrements ECG du groupe contrôlé avec rythme normal L'examen standard des enregistrements ECG sur 24 heures des 16 sujets RS a montré l'absence de toutes arythmie cardiaque.The signal processing was carried out with MATLAB® 5.0 software and the statistical analysis of the results with Statview ® on a Power Macintosh. ® The results are presented in the mean ± standard deviation form. The results are as follows: a. Controlled group ECG recordings with normal rhythm The standard examination of the 24-hour ECG recordings of the 16 SAR subjects showed the absence of any cardiac arrhythmia.
Chez un sujet, deux épisodes de FA furent faussement détectés (durée de 154 et 193 battements respectivement ; fréquence cardiaque moyenne deIn one subject, two AF episodes were falsely detected (duration of 154 and 193 beats respectively; average heart rate of
81,5+14,8 et 76,0+9,5 battements par minutes (bpm) respectivement). Il n'y avait pas de différence significative dans les indices temporels entre le sujet avec les fausses détections et les 15 autres.81.5 + 14.8 and 76.0 + 9.5 beats per minute (bpm) respectively). There was no significant difference in the time indices between the subject with the false detections and the other 15.
Ainsi, la spécificité de la détection de la FA basée sur les complexes QRS atteint 99,96% (1 083 537 Qrs vrais négatifs contre 447 faux positifs). Comme tous les faux positifs furent obtenus chez un seul patient, la spécificité était de 93,7% si l'on considère le patient comme unité d'analyse (16 vrais négatifs contre 1 faux positif). b. Groupe des FA chroniquesThus, the specificity of AF detection based on QRS complexes reaches 99.96% (1,083,537 Qrs true negatives versus 447 false positives). As all the false positives were obtained in a single patient, the specificity was 93.7% if the patient is considered as the unit of analysis (16 true negatives versus 1 false positive). b. Chronic AF group
L'examen standard des enregistrements ECG de 24 heures a montré une FA permanente chez les 19 sujets. Les enregistrements étaient d'une durée deStandard examination of the 24-hour ECG recordings showed permanent AF in the 19 subjects. The recordings were of a duration of
18,8+4,6 heures. Chez les 19 patients, le nombre de QRS était de 87953±27491 et la fréquence cardiaque de 75,4+1,0 bpm (intervalle de 23,1 à 289,7 battements par minute).18.8 + 4.6 hours. In the 19 patients, the QRS number was 87,953 ± 27,491 and the heart rate was 75.4 + 1.0 bpm (range 23.1 to 289.7 beats per minute).
Un RS a été faussement identifié chez 7 patients sur 40 épisodes (fréquence cardiaque 82,5+9,5, durée 374+360 battements) ; un patient regroupait 24 des 40 épisodes alors que les autres apparaissaient chez 6 autres patients. Ces épisodes faux négatifs était dus à du flutter auriculaire et de la tachycardie auriculaire dans, respectivement, 34 et 1 des 40 cas. Chez 5 des 7 patients, la FA n'était pas reconnue au début des enregistrements ; cependant le délai de reconnaissance était limité à 178,4+70 battements.RS was falsely identified in 7 patients over 40 episodes (heart rate 82.5 + 9.5, duration 374 + 360 beats); one patient had 24 of 40 episodes while the others appeared in 6 other patients. These false negative episodes were due to atrial flutter and atrial tachycardia in 34 and 1 of 40 cases, respectively. In 5 of 7 patients, AF was not recognized at the start of the recordings; however, the recognition time was limited to 178.4 + 70 beats.
Ainsi, la sensibilité de détection de la FA atteignait 99,2% en considérant les complexes QRS (2064197 QRS vrais positifs contre 16018 faux négatifs). A l'exception des épisodes non détectés, tous les patients ont été reconnus comme souffrant de FA et la sensibilité obtenue en considérant les patients était de 100%. La plus grande période non détectée atteignait 2075 battements et la plus courte 120. Le patient avec 24 épisodes non détectés avait 10490 battements en faux négatifs ; pour cet enregistrement particulier, la sensibilité de détection de la FA basée sur les complexe QRS était de 89,9%. c. Groupe des FA intermittentes. Les 15 sujets avec FAP avaient un total de 36 épisodes de FAP dont la durée était de 2,5±3,4 heures (de 34 s à 15h36). Pendant ces épisodes, la fréquence cardiaque moyenne était de 86,2±20,7 (de 16,4 à 163,1) bpm et le nombre de QRS de 15055±22125 (de 52 à 94990 QRS).Thus, the detection sensitivity of AF reached 99.2% when considering the QRS complexes (2,064,197 QRS true positive against 16018 false negative). With the exception of the undetected episodes, all the patients were recognized as suffering from AF and the sensitivity obtained by considering the patients was 100%. The largest undetected period reached 2075 beats and the shortest 120. The patient with 24 undetected episodes had 10490 false negative beats; for this particular record, the detection sensitivity of AF based on QRS complexes was 89.9%. vs. Group of intermittent FAs. The 15 subjects with FAP had a total of 36 episodes of FAP with a duration of 2.5 ± 3.4 hours (from 34 s to 15:36). During these episodes, the average heart rate was 86.2 ± 20.7 (16.4 to 163.1) bpm and the number of QRS was 15055 ± 22125 (52 to 94990 QRS).
Seul un des 36 épisodes restait non détecté (260 QRS, fréquence cardiaque de 123,2±28,1 bpm). Pour les épisodes détectés, il y avait des délais ou des avances dans la reconnaissance de la FA au début et à la fin des événements :Only one of the 36 episodes remained undetected (260 QRS, heart rate of 123.2 ± 28.1 bpm). For the episodes detected, there were delays or advances in the recognition of AF at the beginning and at the end of the events:
- début des épisodes : dans 8 épisodes il y avait un délai de 91 ±95 battements (de 2 à 255) ; 23 épisodes était détectés prématurément (dûs à des tachycardies supraventriculaires) de 186±621 battements (de 2 à 2994). - fin des épisodes : deux épisodes était prématurés (un de 3486 battements, l'autre de 333) ; 21 avaient un délai de 60±103 battements (de 10 à 429). Durant les épisodes de FAP, 14 fausses interruptions étaient observées, parmi lesquelles 13 chez le même patient, avec une durée de 1484±151 battements ; la dernière était de 2001 battements chez un autre patient ; le total de complexes QRS faux négatifs atteignait alors 28695 (1,9%). Ces épisodes faux négatifs était dûs à du flutter auriculaire et à de la tachycardie auriculaire dans, respectivement, 5 et 8 des 14 cas.- start of episodes: in 8 episodes there was a delay of 91 ± 95 beats (from 2 to 255); 23 episodes were detected prematurely (due to supraventricular tachycardias) of 186 ± 621 beats (from 2 to 2994). - end of the episodes: two episodes were premature (one of 3486 beats, the other of 333); 21 had a delay of 60 ± 103 beats (from 10 to 429). During the episodes of FAP, 14 false interruptions were observed, among which 13 in the same patient, with a duration of 1484 ± 151 beats; the last was 2001 beats in another patient; the total number of false negative QRS complexes then reached 28,695 (1.9%). These false negative episodes were due to atrial flutter and atrial tachycardia in 5 and 8 of the 14 cases, respectively.
Il y avait aussi 37 fausses détections de 1573±2309 battements (de 147 à 11491).There were also 37 false detections of 1573 ± 2309 beats (from 147 to 11491).
Ainsi dans le groupe des FAP, la sensibilité basée sur les complexes QRS atteignait 95,8% et la spécificité 91 ,5%/In the FAP group, the sensitivity based on the QRS complexes reached 95.8% and the specificity 91.5% /
Tous les patients du groupe étaient reconnus comme ayant de la FA, donc la sensibilité basée sur les patients était de 100%.All patients in the group were recognized as having AF, so the patient-based sensitivity was 100%.
La transformée en ondelettes et l'analyse fractale associées selon l'invention ont fourni une sensibilité de 95% pour détecter les complexes QRS en FA, et une spécificité de 99,6%, avec une limitation due aux délais de reconnaissance de la FA au début et à la fin des épisodes d'arythmie. En se basant sur les patients, la spécificité atteignait 93% dans le groupe contrôlé normal et la sensibilité 100% que ce soit dans le groupe FAC ou dans le groupe FAP.The wavelet transform and associated fractal analysis according to the invention provided a sensitivity of 95% for detecting QRS complexes in AF, and a specificity of 99.6%, with a limitation due to the delays in recognition of AF at beginning and end of arrhythmia episodes. Based on the patients, the specificity reached 93% in the normal controlled group and the sensitivity 100% in either the FAC group or the FAP group.
Les enregistrements intra-auriculaires ont souvent été utilisés pour détecter la FA, ainsi que l'analyse de l'activité électrique de l'oreillette au niveau de l'oesophage, avec une sensibilité et une spécificité s'étalant de 52,4-96,6% etIn-ear recordings have often been used to detect AF, as well as analysis of the electrical activity of the atrium at the level of the esophagus, with a sensitivity and specificity ranging from 52.4-96 , 6% and
92,0-92,3%, respectivement (voir notamment S. Rajala et al., "ECG findings and survival in very old people", Eur Heart J. 1985, volume 6, pages 274-252).92.0-92.3%, respectively (see in particular S. Rajala et al., "ECG findings and survival in very old people", Eur Heart J. 1985, volume 6, pages 274-252).
De tels enregistrements n'ont pas été utilisés étant donné que le but était la détection de la FA de façon non-invasive par enregistrement Holter standard.Such recordings were not used since the goal was the non-invasive detection of AF by standard Holter recordings.
Pour obtenir une détection automatique, des enregistrements Holter ont été analysés par des réseaux de neurones (T.F. Yang et al. "Artificial neural network for the diagnosis of atrial fibrillation" , med. & bio. Eng.& Comp. 1994, 32, pagesTo obtain automatic detection, Holter recordings were analyzed by neural networks (T.F. Yang et al. "Artificial neural network for the diagnosis of atrial fibrillation", med. & Bio. Eng. & Comp. 1994, 32, pages
615-619), donnant une sensibilité de 92% et une spécificité de 92,3% dans la reconnaissance des QRS. En utilisant un réseau de neurones alimenté à la fois par l'information des intervalles RR et une analyse morphologique de la ligne de base du tracé ECG, Cubanski D. et al (J. Cardiovasc. Electrophysiol. 1994, 5, pages615-619), giving a sensitivity of 92% and a specificity of 92.3% in the recognition of QRS. Using a neural network fed both by the information of RR intervals and a morphological analysis of the baseline of the ECG trace, Cubanski D. et al (J. Cardiovasc. Electrophysiol. 1994, 5, pages
602-608), travaillant sur des groupes de 10 QRS consécutifs, ont obtenu une sensibilité de 82,4% et une spécificité de 96,6%. Ainsi, la sensibilité et la spécificité obtenues par le procédé selon l'invention sont meilleurs que celles des études précédentes. Notre méthode possède certaines limitations. L'utilisation de l'analyse de la VFC seule est sensible à tout ce qui peut dégrader la VFC, notamment les extrasystoles supraventriculaires, les tachycardies supraventriculaires et les autres types d'arythmie. Les détections de faux positifs peuvent être dues à la présence de quelques arythmies supraventriculaires, isolées ou groupées, générant une VFC importante ; les détections de faux positifs se sont produites sur 0,04% des QRS du groupe contrôle normal et dans 4,7% des QRS du groupe PAF. Ces QRS faux positifs peuvent être reclassifiés correctement en utilisant un tracé enregistré par un stockage automatique d'événements. À l'inverse, les non-détections peuvent se produire dans d'autres arythmies auriculaires, comme la tachycardie supraventriculaire paroxystique, ou le flutter auriculaire, dû à la relative régularité de ces rythmes.602-608), working on groups of 10 consecutive QRS, obtained a sensitivity of 82.4% and a specificity of 96.6%. Thus, the sensitivity and the specificity obtained by the method according to the invention are better than those of the previous studies. Our method has certain limitations. The use of HRV analysis alone is sensitive to anything that can degrade HRV, including supraventricular extrasystoles, supraventricular tachycardias and other types of arrhythmias. Detections of false positives can be due to the presence of a few supraventricular arrhythmias, isolated or grouped, generating a significant VFC; false positive detections occurred in 0.04% of the QRS in the normal control group and in 4.7% of the QRS in the PAF group. These false positive QRSs can be reclassified correctly using a track recorded by automatic event storage. Conversely, non-detections can occur in other atrial arrhythmias, such as paroxysmal supraventricular tachycardia, or atrial flutter, due to the relative regularity of these rhythms.
Dans des conditions cliniques, une non-détection est plus problématique qu'une détection de faux positifs, car dans ce cas le tracé n'est pas stocké pour l'utilisateur, ce qui empêche toute correction ultérieure. Dans les cas étudiés, les non-détections n'étaient pas fréquentes et représentaient moins de 3% des épisodes (1 sur 36) dans le groupe de FAP et moins de 2% des QRS. Des améliorations de l'algorithme pourraient diminuer ces non-détections, au détriment toutefois de la spécificité. L'invention est donc adaptée à la détection automatique de la FA dans de larges populations en utilisant des enregistrements Holter standard. Ceci est particulièrement important chez les personnes âgées, chez lesquelles la FA, aussi bien paroxystique que chronique, est fréquente et présente un risque majeur d'accident vasculaire cérébral. Implementé dans des appareils Holter standard ou dans des enregistreurs d'événement à long-terme, l'algorithme ou le procédé selon l'invention permet de mieux mettre en évidence la FA afin de prendre des mesures préventives avant l'apparition de complications dramatiques. In clinical conditions, non-detection is more problematic than detection of false positives, since in this case the trace is not stored for the user, which prevents any subsequent correction. In the cases studied, non-detections were not frequent and represented less than 3% of episodes (1 in 36) in the FAP group and less than 2% of QRS. Improvements to the algorithm could reduce these non-detections, at the expense of specificity, however. The invention is therefore suitable for the automatic detection of AF in large populations using standard Holter recordings. This is particularly important in the elderly, in whom AF, both paroxysmal and chronic, is frequent and presents a major risk of stroke. Implemented in standard Holter devices or in long-term event recorders, the algorithm or method according to the invention makes it possible to better highlight the AF in order to take preventive measures before the appearance of dramatic complications.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de traitement d'un signal d'intervalles RR d'un électrocardiogramme, comportant: - la détection des zones de forte variabilité de fréquence cardiaque dans le signal RR,1. Method for processing an RR interval signal from an electrocardiogram, comprising: - the detection of areas of high variability in heart rate in the RR signal,
- la classification de ces zones en zones de rythme sinusal (RS) et de fibrillation auriculaire (FA).- the classification of these zones into zones of sinus rhythm (RS) and atrial fibrillation (AF).
2. Procédé selon la revendication 1, la détection des zones de forte variabilité de fréquence cardiaque étant réalisée par projection ou transformation du signal d'intervalles RR dans une base ou une famille d'ondelettes discrètes, et calcul des coefficients d.(k) donnant la projection du signal de RR sur chaque fonction ondelette discrète.2. Method according to claim 1, the detection of the zones of strong variability of heart rate being carried out by projection or transformation of the signal of intervals RR in a base or a family of discrete wavelets, and calculation of the coefficients d. (K) giving the projection of the RR signal on each discrete wavelet function.
3. Procédé selon la revendication 2, la projection ou la transformation du signal d'intervalles RR étant réalisée dans une base ou une famille d'ondelettes dyadiques.3. Method according to claim 2, the projection or transformation of the RR interval signal being carried out in a base or a family of dyadic wavelets.
4. Procédé selon l'une des revendications 2 ou 3, comportant une étape de seuillage des coefficients dj(k) sur un ou plusieurs niveaux j de décomposition afin de sélectionner les coefficients supérieurs à une valeur minimum.4. Method according to one of claims 2 or 3, comprising a step of thresholding the coefficients dj (k) on one or more decomposition levels j in order to select the coefficients greater than a minimum value.
5. Procédé selon la revendication 4, comportant en outre une étape pour obtenir des zones homogènes de forte énergie.5. Method according to claim 4, further comprising a step for obtaining homogeneous areas of high energy.
6. Procédé selon la revendication 5, l'étape pour obtenir des zones homogènes de forte énergie comportant un filtrage des coefficients seuillés.6. Method according to claim 5, the step for obtaining high energy homogeneous zones comprising a filtering of the thresholded coefficients.
7. Procédé selon l'une des revendications 4 à 6, comportant, pour chaque zone homogène de forte énergie, une recherche du début de la zone, une comptabilisation des coefficients dans cette zone, et une détermination de la fin de la zone.7. Method according to one of claims 4 to 6, comprising, for each homogeneous high energy area, a search for the start of the area, an accounting of the coefficients in this area, and a determination of the end of the area.
8. Procédé selon la revendication 7, la recherche de début de la zone comportant un comptage des coefficients qui sont supérieurs au seuil prédéterminé. 8. The method of claim 7, the search for the start of the zone comprising a counting of the coefficients which are greater than the predetermined threshold.
9. Procédé selon la revendication 7 ou 8, la comptabilisation des coefficients comportant un comptage du nombre d'événements successifs qui sont inférieurs à un seuil prédéterminé.9. Method according to claim 7 or 8, the accounting of the coefficients comprising a counting of the number of successive events which are less than a predetermined threshold.
10. Procédé selon la revendication 9, une fin d'épisode étant détectée si le nombre d'événements comptés est supérieur à un nombre prédéterminé.10. The method of claim 9, an end of episode being detected if the number of events counted is greater than a predetermined number.
11. Procédé selon l'une des revendications 5 à 10, comportant en outre une étape de recalage ou d'identification des débuts et fins des épisodes, à l'aide des variations du signal RR.11. Method according to one of claims 5 to 10, further comprising a step of registration or identification of the beginnings and ends of the episodes, using variations of the RR signal.
12. Procédé selon la revendication 11, les coefficients donnant la projection du signal de RR étant retenus comme faisant partie d'une zone homogène de forte énergie seulement si ils sont compris entre un début et une fin d'un épisode.12. The method of claim 11, the coefficients giving the projection of the RR signal being retained as part of a homogeneous area of high energy only if they are between a start and an end of an episode.
13. Procédé selon la revendication 12, comportant en outre un affichage, sur des moyens de visualisation, d'au moins une partie de l'électrocardiogramme et une identification, sur cet affichage, des zones de fibrillation auriculaire.13. The method of claim 12, further comprising a display, on display means, of at least part of the electrocardiogram and an identification, on this display, of the zones of atrial fibrillation.
14. Procédé selon l'une des revendications 1 à 13, les zones de forte variabilité de fréquence cardiaque étant classées en zones RS et en zone FA par calcul de l'exposant fractal de chacune de ces zones et comparaison à une valeur seuil Ho.14. Method according to one of claims 1 to 13, the zones of high heart rate variability being classified into zones RS and zone FA by calculation of the fractal exponent of each of these zones and comparison with a threshold value Ho.
15. Procédé selon la revendication 14, la valeur seuil Ho étant comprise entre 0,5 et 0,9.15. The method of claim 14, the threshold value Ho being between 0.5 and 0.9.
16. Procédé selon la revendication 15, la valeur seuil étant comprise entre 0,7 et 0,85.16. The method of claim 15, the threshold value being between 0.7 and 0.85.
17. Procédé selon l'une des revendications 1 à 16, l'électrocardiogramme ayant été acquis pendant une durée comprise entre quelques minutes et quelques mois.17. Method according to one of claims 1 to 16, the electrocardiogram having been acquired for a period of between a few minutes and a few months.
18. Dispositif pour analyser des signaux numériques d'intervalles RR d' électrocardiogrammes, comportant: - des moyens pour classifier ces zones en zones de rythme sinusal (RS) et en zones de fibrillation auriculaire (FA).18. Device for analyzing digital signals from RR intervals of electrocardiograms, comprising: - means for classifying these zones into sinus rhythm zones (RS) and atrial fibrillation zones (AF).
19. Dispositif selon la revendication 18, les moyens pour détecter des zones de forte variabilité de fréquence cardiaque comportant des moyens pour projeter ou transformer le signal d'intervalles RR dans une base ou une famille d'ondelettes discrètes, et calculer des coefficients d.(k) donnant la projection du signal de RR sur chaque fonction ondelette discrète.19. Device according to claim 18, the means for detecting zones of high variability in heart rate comprising means for projecting or transforming the signal of RR intervals in a base or a family of discrete wavelets, and calculating coefficients d. (k) giving the projection of the RR signal on each discrete wavelet function.
20. Dispositif selon la revendication 18 ou 19, les moyens pour classifier les zones de forte variabilité en zones de rythme sinusal et en zones de fibrillation auriculaire comportant des moyens pour calculer l'exposant fractal de chacune de ces zones et pour le comparer à une valeur seuil Ho.20. Device according to claim 18 or 19, the means for classifying the zones of high variability into zones of sinus rhythm and into zones of atrial fibrillation comprising means for calculating the fractal exponent of each of these zones and for comparing it with a threshold value Ho.
21. Dispositif selon l'une des revendications 18 à 20, comportant en outre des moyens de visualisation pour afficher les zones de fibrillation auriculaire.21. Device according to one of claims 18 to 20, further comprising display means for displaying the zones of atrial fibrillation.
22. Dispositif selon l'une des revendications 18 à 20, comportant en outre des moyens de visualisation pour visualiser les zones de fibrillation auriculaire et les électrocardiogrammes, et pour visualiser les zones de fibrillation auriculaire par rapport aux électrocardiogrammes.22. Device according to one of claims 18 to 20, further comprising display means for viewing the areas of atrial fibrillation and the electrocardiograms, and for viewing the areas of atrial fibrillation with respect to the electrocardiograms.
23. Système de détermination du rythme cardiaque, comportant un ou plusieurs enregistreurs pour enregistrer des électrocardiogrammes de patients, et un dispositif selon l'une des revendications 18 à 22. 23. System for determining the heart rate, comprising one or more recorders for recording electrocardiograms of patients, and a device according to one of claims 18 to 22.
PCT/FR2001/001170 2000-04-14 2001-04-17 Method and device for cardiac atrial fibrillation by wavelet process WO2001080042A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AU54860/01A AU5486001A (en) 2000-04-14 2001-04-17 Method and device for cardiac atrial fibrillation by wavelet process

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0004873A FR2807851A1 (en) 2000-04-14 2000-04-14 Cardiac rhythm analysis interval processing detecting strong variability zones and sinus rate rhythm/atrial fibrillation zones classifying.
FR00/04873 2000-04-14

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2001080042A1 true WO2001080042A1 (en) 2001-10-25

Family

ID=8849290

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/FR2001/001170 WO2001080042A1 (en) 2000-04-14 2001-04-17 Method and device for cardiac atrial fibrillation by wavelet process

Country Status (3)

Country Link
AU (1) AU5486001A (en)
FR (1) FR2807851A1 (en)
WO (1) WO2001080042A1 (en)

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004050185A2 (en) * 2002-12-04 2004-06-17 Medtronic, Inc. Methods and apparatus for discriminating polymorphic from monomorphic tachyarrhythmias
US7076289B2 (en) 2002-12-04 2006-07-11 Medtronic, Inc. Methods and apparatus for discriminating polymorphic tachyarrhythmias from monomorphic tachyarrhythmias facilitating detection of fibrillation
US7103405B2 (en) 2002-12-04 2006-09-05 Medtronic, Inc. Methods and apparatus for discriminating polymorphic tachyarrhythmias from monomorphic tachyarrhythmias facilitating detection of fibrillation
US8332022B2 (en) 2003-08-29 2012-12-11 Medtronic, Inc. Methods and apparatus for discriminating polymorphic tachyarrhythmias from monomorphic tachyarrhythmias facilitating detection of fibrillation
US9486155B2 (en) 2015-02-18 2016-11-08 Medtronic, Inc. Method and apparatus for atrial arrhythmia episode detection
US9561005B2 (en) 2015-01-23 2017-02-07 Medtronic, Inc. Method and apparatus for beat acquisition during template generation in a medical device having dual sensing vectors
US9675261B2 (en) 2015-01-23 2017-06-13 Medtronic, Inc. Atrial arrhythmia episode detection in a cardiac medical device
US9717437B2 (en) 2014-10-22 2017-08-01 Medtronic, Inc. Atrial arrhythmia detection during intermittent instances of ventricular pacing in a cardiac medical device
US9872630B2 (en) 2006-03-29 2018-01-23 Medtronic, Inc. Method and apparatus for detecting arrhythmias in a subcutaneous medical device
US9901276B2 (en) 2015-02-18 2018-02-27 Medtronic, Inc. Method and apparatus for identifying sick sinus syndrome in an implantable cardiac monitoring device
US10004418B2 (en) 2015-01-23 2018-06-26 Medtronic, Inc. Atrial arrhythmia episode detection in a cardiac medical device
US10039469B2 (en) 2016-03-30 2018-08-07 Medtronic, Inc. Atrial arrhythmia episode detection in a cardiac medical device
US10045710B2 (en) 2016-03-30 2018-08-14 Medtronic, Inc. Atrial arrhythmia episode detection in a cardiac medical device
US10188867B2 (en) 2015-01-23 2019-01-29 Medtronic, Inc. Method and apparatus for beat acquisition during template generation in a medical device having dual sensing vectors
US10213125B2 (en) 2015-01-23 2019-02-26 Medtronic, Inc. Atrial arrhythmia episode detection in a cardiac medical device
US10219718B2 (en) 2014-10-22 2019-03-05 Medtronic, Inc. Atrial arrhythmia episode detection in a cardiac medical device

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2859094A1 (en) * 2003-08-28 2005-03-04 Univ Jean Monnet USE OF WAVELET FOR ANALYZING THE VARIABILITY OF CARDIAC FREQUENCY APPLIED TO SLEEP DISEASE

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5471991A (en) * 1993-11-16 1995-12-05 Trustees Of The University Of Pennsylvania Wavelet analysis of fractal systems
US5609158A (en) * 1995-05-01 1997-03-11 Arrhythmia Research Technology, Inc. Apparatus and method for predicting cardiac arrhythmia by detection of micropotentials and analysis of all ECG segments and intervals

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5471991A (en) * 1993-11-16 1995-12-05 Trustees Of The University Of Pennsylvania Wavelet analysis of fractal systems
US5609158A (en) * 1995-05-01 1997-03-11 Arrhythmia Research Technology, Inc. Apparatus and method for predicting cardiac arrhythmia by detection of micropotentials and analysis of all ECG segments and intervals

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
COUDERC J P ET AL: "Wavelet analysis of spatial dispersion of P-wave morphology in patients converted from atrial fibrillation", COMPUTERS IN CARDIOLOGY 1999. VOL.26 (CAT. NO.99CH37004), COMPUTERS IN CARDIOLOGY 1999. VOL. 26, HANNOVER, GERMANY, 26-29 SEPT. 1999, 1999, Piscataway, NJ, USA, IEEE, USA, pages 699 - 702, XP002157092, ISBN: 0-7803-5614-4 *
MILLET-ROIG J ET AL: "Study of frequency and time domain parameters extracted by means of wavelet transform applied to ECG to distinguish between VF and other arrhythmias", COMPUTERS IN CARDIOLOGY 1998. VOL. 25 (CAT. NO.98CH36292), COMPUTERS IN CARDIOLOGY 1998. VOL. 25, CLEVELAND, OH, USA, 13-16 SEPT. 1998, 1998, New York, NY, USA, IEEE, USA, pages 17 - 20, XP002157093, ISBN: 0-7803-5200-9 *
POPESCU M ET AL: "High resolution ECG filtering using adaptive Bayesian wavelet shrinkage", COMPUTERS IN CARDIOLOGY 1998. VOL. 25 (CAT. NO.98CH36292), COMPUTERS IN CARDIOLOGY 1998. VOL. 25, CLEVELAND, OH, USA, 13-16 SEPT. 1998, 1998, New York, NY, USA, IEEE, USA, pages 401 - 404, XP002157094, ISBN: 0-7803-5200-9 *

Cited By (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004050185A3 (en) * 2002-12-04 2004-08-26 Medtronic Inc Methods and apparatus for discriminating polymorphic from monomorphic tachyarrhythmias
US7076289B2 (en) 2002-12-04 2006-07-11 Medtronic, Inc. Methods and apparatus for discriminating polymorphic tachyarrhythmias from monomorphic tachyarrhythmias facilitating detection of fibrillation
US7103405B2 (en) 2002-12-04 2006-09-05 Medtronic, Inc. Methods and apparatus for discriminating polymorphic tachyarrhythmias from monomorphic tachyarrhythmias facilitating detection of fibrillation
US7130677B2 (en) 2002-12-04 2006-10-31 Medtronic, Inc. Methods and apparatus for discriminating polymorphic tachyarrhythmias from monomorphic tachyarrhythmias facilitating detection of fibrillation
WO2004050185A2 (en) * 2002-12-04 2004-06-17 Medtronic, Inc. Methods and apparatus for discriminating polymorphic from monomorphic tachyarrhythmias
US8332022B2 (en) 2003-08-29 2012-12-11 Medtronic, Inc. Methods and apparatus for discriminating polymorphic tachyarrhythmias from monomorphic tachyarrhythmias facilitating detection of fibrillation
US9872630B2 (en) 2006-03-29 2018-01-23 Medtronic, Inc. Method and apparatus for detecting arrhythmias in a subcutaneous medical device
US11291849B2 (en) 2006-03-29 2022-04-05 Medtronic, Inc. Method and apparatus for detecting arrhythmias in a subcutaneous medical device
US10265536B2 (en) 2006-03-29 2019-04-23 Medtronic, Inc. Method and apparatus for detecting arrhythmias in a subcutaneous medical device
US10939843B2 (en) 2014-10-22 2021-03-09 Medtronic, Inc. Atrial arrhythmia episode detection in a cardiac medical device
US10219718B2 (en) 2014-10-22 2019-03-05 Medtronic, Inc. Atrial arrhythmia episode detection in a cardiac medical device
US9717437B2 (en) 2014-10-22 2017-08-01 Medtronic, Inc. Atrial arrhythmia detection during intermittent instances of ventricular pacing in a cardiac medical device
US9561005B2 (en) 2015-01-23 2017-02-07 Medtronic, Inc. Method and apparatus for beat acquisition during template generation in a medical device having dual sensing vectors
US10188867B2 (en) 2015-01-23 2019-01-29 Medtronic, Inc. Method and apparatus for beat acquisition during template generation in a medical device having dual sensing vectors
US9675261B2 (en) 2015-01-23 2017-06-13 Medtronic, Inc. Atrial arrhythmia episode detection in a cardiac medical device
US10213125B2 (en) 2015-01-23 2019-02-26 Medtronic, Inc. Atrial arrhythmia episode detection in a cardiac medical device
US10004418B2 (en) 2015-01-23 2018-06-26 Medtronic, Inc. Atrial arrhythmia episode detection in a cardiac medical device
US9603543B2 (en) 2015-02-18 2017-03-28 Medtronic, Inc. Method and apparatus for atrial arrhythmia episode detection
US9962102B2 (en) 2015-02-18 2018-05-08 Medtronic, Inc. Method and apparatus for atrial arrhythmia episode detection
US9675269B2 (en) 2015-02-18 2017-06-13 Medtronic, Inc. Method and apparatus for atrial arrhythmia episode detection
US9936890B2 (en) 2015-02-18 2018-04-10 Medtronic, Inc. Method and apparatus for adjusting a threshold during atrial arrhythmia episode detection in an implantable medical device
US10492706B2 (en) 2015-02-18 2019-12-03 Medtronic, Inc. Method and apparatus for atrial arrhythmia episode detection
US9901276B2 (en) 2015-02-18 2018-02-27 Medtronic, Inc. Method and apparatus for identifying sick sinus syndrome in an implantable cardiac monitoring device
US9486155B2 (en) 2015-02-18 2016-11-08 Medtronic, Inc. Method and apparatus for atrial arrhythmia episode detection
US11517242B2 (en) 2015-02-18 2022-12-06 Medtronic, Inc. Method and apparatus for atrial arrhythmia episode detection
US10045710B2 (en) 2016-03-30 2018-08-14 Medtronic, Inc. Atrial arrhythmia episode detection in a cardiac medical device
US10039469B2 (en) 2016-03-30 2018-08-07 Medtronic, Inc. Atrial arrhythmia episode detection in a cardiac medical device
US10575748B2 (en) 2016-03-30 2020-03-03 Medtronic, Inc. Atrial arrhythmia episode detection in a cardiac medical device
US11576607B2 (en) 2016-03-30 2023-02-14 Medtronic, Inc. Atrial arrhythmia episode detection in a cardiac medical device
US11826153B2 (en) 2016-03-30 2023-11-28 Medtronic, Inc. Atrial arrhythmia episode detection in a cardiac medical device

Also Published As

Publication number Publication date
AU5486001A (en) 2001-10-30
FR2807851A1 (en) 2001-10-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Venkatesan et al. A novel LMS algorithm for ECG signal preprocessing and KNN classifier based abnormality detection
Merah et al. R-peaks detection based on stationary wavelet transform
WO2001080042A1 (en) Method and device for cardiac atrial fibrillation by wavelet process
Kumar et al. Heart rate monitoring and therapeutic devices: a wavelet transform based approach for the modeling and classification of congestive heart failure
Gupta et al. Detection of R-peaks using fractional Fourier transform and principal component analysis
Milanesi et al. Independent component analysis applied to the removal of motion artifacts from electrocardiographic signals
Satheeskumaran et al. Real-time ECG signal pre-processing and neuro fuzzy-based CHD risk prediction
Rasti-Meymandi et al. A deep learning-based framework For ECG signal denoising based on stacked cardiac cycle tensor
Sheetal et al. QRS detection of ECG signal using hybrid derivative and MaMeMi filter by effectively eliminating the baseline wander
Satija et al. An automated ECG signal quality assessment method for unsupervised diagnostic systems
FR2791248A1 (en) DEVICE FOR ANALYZING AUSCULTATORY NOISE, IN PARTICULAR RESPIRATORY NOISE
Dora et al. Correlation-based ECG artifact correction from single channel EEG using modified variational mode decomposition
Gündüz et al. Atrial fibrillation classification and detection from ECG recordings
Rahul et al. Exploratory data analysis based efficient QRS-complex detection technique with minimal computational load
Ganapathy et al. Adaptive learning and cross training improves R-wave detection in ECG
Anbalagan et al. Analysis of various techniques for ECG signal in healthcare, past, present, and future
Cao et al. Variational mode decomposition-based simultaneous R peak detection and noise suppression for automatic ECG analysis
Alcaraz et al. Central tendency measure and wavelet transform combined in the non-invasive analysis of atrial fibrillation recordings
Karri et al. A real-time cardiac arrhythmia classification using hybrid combination of delta modulation, 1D-CNN and blended LSTM
Luke et al. Motion artifact removal and feature extraction from PPG signals using efficient signal processing algorithms
Paul et al. Automated detection of cardinal points of ECG signal for feature extraction using a single median filter
Dogan et al. A comprehensive review of computer-based Techniques for R-peaks/QRS complex detection in ECG signal
Amhia et al. Designing an optimum and reduced order filter for efficient ECG QRS peak detection and classification of arrhythmia data
Zhao et al. An early warning of atrial fibrillation based on short-time ECG signals
Merino-Monge et al. Heartbeat detector from ECG and PPG signals based on wavelet transform and upper envelopes

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AE AG AL AM AT AU AZ BA BB BG BR BY BZ CA CH CN CO CR CU CZ DE DK DM DZ EE ES FI GB GD GE GH GM HR HU ID IL IN IS JP KE KG KP KR KZ LC LK LR LS LT LU LV MA MD MG MK MN MW MX MZ NO NZ PL PT RO RU SD SE SG SI SK SL TJ TM TR TT TZ UA UG US UZ VN YU ZA ZW

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): GH GM KE LS MW MZ SD SL SZ TZ UG ZW AM AZ BY KG KZ MD RU TJ TM AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LU MC NL PT SE TR BF BJ CF CG CI CM GA GN GW ML MR NE SN TD TG

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
REG Reference to national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: 8642

122 Ep: pct application non-entry in european phase
NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: JP