HRÁČEK, R. Softwarový balík pro frekvenční metody detekce QRS komplexu [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií. 2015.
Student Roman Hráček připravil diplomovou práci na téma "softwarový balík pro frekvenční metody detekce QRS komplexů". Konstatuji, že všechny úkoly formulované v zadání práce autor splnil, některé nad rámec zadání. Práce se studentem Romanem Hračkem byla pro mě opravdovým potěšením, po celou dobu naší spolupráce projevoval kompetenci při studiu relativně komplikovaných problémů a byl velmi aktivní při hledání relevantní literatury. Po celou dobu naší spolupráce nevynechal jedinou předem domluvenou konzultaci a na konzultace chodil řádně připraven. Pokud jde o formální aspekt práce, myslím si, že je velmi dobré úrovni. Autor prostudoval řadu publikací zaměřených na tematiku detekce komplexů QRS. Sám navrhl způsob využití shlukové analýzy pro zkvalitnění detekce, což považuji za jeho původní myšlenku. Všechny navržené a realizované algoritmy jsou funkční, takže konstatuji, že autor beze zbytku splnil zadání Diplomové práce.
Práce je zaměřena na problematiku automatické detekce komplexů QRS v signálech EKG. Úvodní část (kap.1 a 2) je velmi stručným úvodem do elektrokardiografie, v kap.3 autor popisuje vlastnosti signálů EKG a aditivních rušivých signálů. Podle zadání bylo prvním úkolem autora vypracovat přehled metod pro detekci QRS. Autor uvádí celkem 7 metod. Metody založené na 1. a 2. derivaci jsou popsány mnoha vzorci, nicméně srozumitelnosti a zdůvodnění účelnosti postupu by prospělo, kdyby byly vzorce doprovázeny ilustračními obrázky. Následuje metoda založená na filtraci klouzavým průměrem, u které lze v podobě, v jaké byla popsána, pochybovat o její použitelnosti. U metody založené na vlnkové transformaci je opět uvedena řada rovnic a ilustrační obrázky by zde byly zvláště žádoucí. Další dvě metody vycházející z obálky signálu jsou v podstatě jednou metodou, protože obálku signálu lze počítat jak v časové oblasti (pro zpracování v reálném čase), tak i ve frekvenční oblasti (pro zpracování v reálném čase je tato metoda nevhodná). Popis metody je ve velmi obecné rovině, čtenář může postrádat vyjádření impulsní charakteristiky Hilbertova transformátoru pro realizaci metody v časové oblasti. Následuje jednoduchá metoda vycházející z přizpůsobené filtrace a nakonec je uveden detektor vycházející z kombinace 1. a 2. derivace, Hilbertovy transformace a vlnkové transformace. Postup popsaný v několika heslovitých bodech by zasloužil ilustrační doprovod. Realizace a srovnání jednotlivých metod je v kap.4. Autor realizoval všechny metody, které zmínil v kap.3 a testoval je na 55 jednominutových signálech vybraných ze 14 databází, ale neuvádí, jestli byl výběr náhodný či z nějakého pohledu záměrný. Vzorkovací kmitočty se pohybovaly mezi 128 a 1000 Hz. Všechny realizované detektory mají společnou první část, kde autor potlačuje drift a brum (charakteristiky filtrů neuvádí) a dále signál filtruje pomocí jednostupňového vlnkového rozkladu s filtrem db3, ale neuvádí podrobnosti, ani žádnou grafickou ilustraci, takže tato filtrace je pro čtenáře záhadná. Navíc autor v textu neřeší vzorkovací frekvenci konkrétního signálu. U metody využívající vlnkovou transformaci uvádí třístupňový rozklad signálu, ale opět neřeší vzorkovací frekvenci. Navíc patrně uvažuje variantu transformace s podvzorkováním signálu, která pro detekci není vhodná. U metod využívajících obálku signálu uvádí v časové oblasti nezbytnou filtraci pásmovou propustí, ale v kmitočtové nikoli, třebaže je tato filtrace i v tomto případě žádoucí. U detektoru s přizpůsobeným filtrem se zmiňuje o přídavném bílém šumu, což dává smysl snad jen pro testování citlivosti metody na přítomnost šumu. Úspěšnost detekce (senzitivitu a prediktivitu) autor zhodnotil zvlášť pro každý minutový záznam a také souhrnně. Porovnání výsledků s jinými detekčními systémy asi není možné kvůli unikátnímu výběru testovacích dat. Závěrem konstatuji, že autor splnil zadání s výše uvedenými výhradami a s výhradou týkající se závěrečného zhodnocení, ve kterém postrádám poznámky týkající se vlivu šumu (zejména širokopásmovými myopotenciály) a spolehlivosti detekce extrasystol. Programové jednotky, které autor odevzdal, jsou funkční.
eVSKP id 84468