Evaluación del Desempeño de Filtros Digitales para el Procesamiento de Señales ECG Fetal

Abstract

La extracción del electrocardiograma fetal es un proceso complejo, debido a la existencia de ruidos, tanto internos como externos, que contaminan la señal. Como consecuencia de este problema surgió la necesidad de emplear algoritmos de filtrado que realicen la separación del electrocardiograma fetal del ruido causado por la interferencia eléctrica y por los latidos cardíacos maternos. Existen diversos tipos de filtros que pueden ser empleados en el procesamiento de señales, por lo que el objetivo de este trabajo es evaluar los cinco filtros digitales más empleados en la actualidad: filtro de Butterworth, filtro Notch, algoritmo de Pan-Tompkins, algoritmo LMS y algoritmo RLS y sus combinaciones a modo de determinar cuál es el más eficiente. Para lograr este objetivo se implementaron los filtros en el software Matlab utilizando como entrada la base de datos PhysioNet. Luego, se calcularon los factores de desempeño, tales como la Relación Señal-Ruido, velocidad de cómputo, Relación Señal-Ruido y distorsión, Distorsión Armónica Total y Nivel de error cuadrático medio. Los resultados de la evaluación de desempeño realizada muestran al filtro Notch como el mejor para la eliminación de la interferencia eléctrica, y al algoritmo RLS para la eliminación del latido cardíaco materno.