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Erschienen in: Journal of Clinical Monitoring and Computing 3/2023

05.12.2022 | Original Research

Automated electrocardiogram signal quality assessment based on Fourier analysis and template matching

verfasst von: Kartikeya M. Menon, Subrat Das, Mark Shervey, Matthew Johnson, Benjamin S. Glicksberg, Matthew A. Levin

Erschienen in: Journal of Clinical Monitoring and Computing | Ausgabe 3/2023

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Abstract

We developed and tested a novel template matching approach for signal quality assessment on electrocardiogram (ECG) data. A computational method was developed that uses a sinusoidal approximation to the QRS complex to generate a correlation value at every point of an ECG. The strength of this correlation can be numerically adapted into a ‘score’ for each segment of an ECG, which can be used to stratify signal quality. The algorithm was tested on lead II ECGs of intensive care unit (ICU) patients admitted to the Mount Sinai Hospital (MSH) from January to July 2020 and on records from the MIT BIH arrhythmia database. The algorithm was found to be 98.9% specific and 99% sensitive on test data from the MSH ICU patients. The routine performs in linear O(n) time and occupies O(1) heap space in runtime. This approach can be used to lower the burden of pre-processing in ECG signal analysis. Given its runtime (O(n)) and memory (O(1)) complexity, there are potential applications for signal quality stratification and arrhythmia detection in wearable devices or smartphones.
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Metadaten
Titel
Automated electrocardiogram signal quality assessment based on Fourier analysis and template matching
verfasst von
Kartikeya M. Menon
Subrat Das
Mark Shervey
Matthew Johnson
Benjamin S. Glicksberg
Matthew A. Levin
Publikationsdatum
05.12.2022
Verlag
Springer Netherlands
Erschienen in
Journal of Clinical Monitoring and Computing / Ausgabe 3/2023
Print ISSN: 1387-1307
Elektronische ISSN: 1573-2614
DOI
https://doi.org/10.1007/s10877-022-00948-5

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