Abbonarsi

R-Peak Detection Using Chaos Analysis in Standard and Real Time ECG Databases - 07/11/19

Doi : 10.1016/j.irbm.2019.10.001 
V. Gupta a, , M. Mittal b , V. Mittal b
a KIET Group of Institutions, Muradnagar-201206, Ghaziabad, UP, India 
b National Institute of Technology, Kurukshetra-136119, Haryana, India 

Corresponding author.

Benvenuto su EM|consulte, il riferimento dei professionisti della salute.
L'accesso al testo integrale di questo articolo richiede un abbonamento.

pagine 14
Iconografia 12
Video 0
Altro 0

Graphical abstract

Il testo completo di questo articolo è disponibile in PDF.

Highlights

Chaos analysis as a feature extraction technique.
Independent principal component analysis (IPCA) as a pre-processing technique.
R-peak detection using principal component analysis (PCA).
Research has verified in the physioNet database (PN DB), and real-time ECG database (RT DB).

Il testo completo di questo articolo è disponibile in PDF.

Abstract

Objectives

Timely and accurate R-peak detection is very important for analyzing electrocardiogram (ECG) signal in critical conditions. The main obstacle in observing the correct relation between underlying physiology and features is that there is no specific method to select the features that are needed for diagnosis of a particular heart disease. Therefore, choice of an advanced feature extraction technique is a major concern especially due to non-linear nature of the ECG signal.

Material and methods

In this study, physioNet (standard) and real-time ECG records have been used. During recording, ECG signal is affected by various noises/interferences which create further challenges in ECG signal analysis. Hence, it requires an effective pre-processing, advanced feature extraction and detection techniques. In this paper, independent principal component analysis (IPCA) is used for pre-processing, since it possesses good characteristic of both principal component analysis (PCA) and independent component analysis (ICA). Due to non-linear nature of ECG signals, chaos analysis is applied in feature extraction stage for different ECG databases. The monitoring and wide description of chaotic patterns of heartbeats are prime concerns for cardiologists. Chaos analysis has been used by estimating different attractors against various time delay dimensions. Correct R-peak detection is useful in diagnosing cardiac diseases and performance of the proposed methodology has been evaluated in terms of sensitivity (Se), positive predictivity (PP), and detection error rate (DER) for both PhysioNet (PN DB) and real-time (RT DB) databases.

Results-case-I: Without pre-processing

In this case, R-peaks have been detected using chaos analysis+PCA. The proposed method yields Se of 99.91%, PP of 99.93%, and DER of 0.163% for PN DB and Se of 99.77%, PP of 99.83%, and DER of 0.387% for RT DB.

Case-II: With pre-processing

In this case, R-peaks have been detected using IPCA+chaos analysis+PCA. The proposed method yields Se of 99.95%, PP of 99.96%, and DER of 0.093% for PN DB and Se of 99.96%, PP of 99.97%, and DER of 0.055% for RT DB.

Conclusion

The proposed technique outperforms the other existing works on various selected evaluation parameters even without pre-processing. Hence, the proposed technique has successfully demonstrated its ability to discriminate different types of heartbeats in most of the critical situations. Therefore, there are strong merits in using chaos analysis as a feature extraction method to reduce the incidence of false diagnosis.

Il testo completo di questo articolo è disponibile in PDF.

Keywords : Electrocardiogram (ECG), Independent principal component analysis (IPCA), Chaos analysis, R-peak detection


Mappa


© 2019  AGBM. Pubblicato da Elsevier Masson SAS. Tutti i diritti riservati.
Aggiungere alla mia biblioteca Togliere dalla mia biblioteca Stampare
Esportazione

    Citazioni Export

  • File

  • Contenuto

Vol 40 - N° 6

P. 341-354 - dicembre 2019 Ritorno al numero
Articolo precedente Articolo precedente
  • An Efficient Automated Algorithm for Distinguishing Normal and Abnormal ECG Signal
  • M.K. Moridani, M. Abdi Zadeh, Z. Shahiazar Mazraeh
| Articolo seguente Articolo seguente
  • Determination of the Blood, Hormone and Obesity Value Ranges that Indicate the Breast Cancer, Using Data Mining Based Expert System
  • S.B. Akben

Benvenuto su EM|consulte, il riferimento dei professionisti della salute.
L'accesso al testo integrale di questo articolo richiede un abbonamento.

Già abbonato a @@106933@@ rivista ?

@@150455@@ Voir plus

Il mio account


Dichiarazione CNIL

EM-CONSULTE.COM è registrato presso la CNIL, dichiarazione n. 1286925.

Ai sensi della legge n. 78-17 del 6 gennaio 1978 sull'informatica, sui file e sulle libertà, Lei puo' esercitare i diritti di opposizione (art.26 della legge), di accesso (art.34 a 38 Legge), e di rettifica (art.36 della legge) per i dati che La riguardano. Lei puo' cosi chiedere che siano rettificati, compeltati, chiariti, aggiornati o cancellati i suoi dati personali inesati, incompleti, equivoci, obsoleti o la cui raccolta o di uso o di conservazione sono vietati.
Le informazioni relative ai visitatori del nostro sito, compresa la loro identità, sono confidenziali.
Il responsabile del sito si impegna sull'onore a rispettare le condizioni legali di confidenzialità applicabili in Francia e a non divulgare tali informazioni a terzi.


Tutto il contenuto di questo sito: Copyright © 2026 Elsevier, i suoi licenziatari e contributori. Tutti i diritti sono riservati. Inclusi diritti per estrazione di testo e di dati, addestramento dell’intelligenza artificiale, e tecnologie simili. Per tutto il contenuto ‘open access’ sono applicati i termini della licenza Creative Commons.