Atrial fibrillation detection based on heart rate and atrial activation analysis

Absztrakt:

Bár a pitvarfibrilláció (PF) nem okoz közvetlen életve- szélyt, a Framingham-tanulmány alapján már az 1980-as években kimutatták, hogy ezen aritmia jelentősen meg- növeli a stroke bekövetkezési esélyét. Emiatt nagyon fontos a szívritmuszavar időben történő diagnózisa, melynek legkézenfekvőbb módja az EKG alapú detektá- lás. Munkánk során egy olyan eljárást dolgoztunk ki, mely a szívritmus és a pitvari aktiváció vizsgálata alapján képes a PF eseteket hatékonyan elkülöníteni a normál szinuszritmustól, valamint az egyéb aritmiáktól. A PF- detektáló algoritmus (melynek előtesztelése referencia EKG adatbázisokon már részben megtörtént) beépítésre került a Sanatmetal Kft. által gyártott WIWE mobil EKG rendszerbe. Eddig 24 PF (életkor: 69±12 év, nők száma: 5) és 185 PF nélküli validált esetről készült EKG mérés és kiértékelés, döntő többségében a Városmajori Szív- és Érgyógyászati Klinikával együttműködve. A PF nélküli csoport további 3 alcsoportra bontható: 13 normál (élet- kor: 24±4 év, nők száma: 7), 32 élsportoló (életkor: 20±8 év, nők száma: 14) és 140 beteg (életkor: 62±12 év, nők száma: 34, jellemző betegségek: koszorúér betegség, szívelégtelenség és cukorbetegség). A PF-detektáló mód szer hatékonyságát mutatja, hogy az említett méré- sek esetében helytelen döntés egyszer sem született.

Abstract:

Although atrial fibrillation (AF) is not directly life threatening, this kind of arrhythmia significantly increa- ses the risk of stroke, according to several papers since the 1980s based on the Framingham Study. Therefore the early diagnosis of AF is very important, which can be performed practically by ECG-based detection. During our work we developed a method which can efficiently distinguish AF from non-AF cases (including normal rhythm and other arrhythmias), considering heart rate and atrial activation. The AF-detection algorithm (which was preliminarily tested on reference ECG databases) has been integrated into the WIWE mobile ECG system produced by Sanatmetal Ltd. Until now, 24 AF (age: 69±12 y, female: 5) and 185 non-AF validated cases have been recorded and evaluated, mostly in cooperation with the Semmelweis University Heart and Vascular Center. The non-AF group can be further divided into 3 sub – groups: 13 normal (age: 24±4 y, female: 7), 32 top athlete (age: 20±8 y, female: 14) and 140 pathological (age: 62±12 y, female: 34, typical diseases: coronary artery disease, heart failure and diabetes mellitus) subjects. No false decision has been occurred related to these cases, which demonstrates the efficiency of the AF-detection method.