L’obiettivo del presente lavoro di tesi è lo sviluppo di un algoritmo di filtraggio del rumore di misura in segnali heart rate variability (HRV) misurati in individui affetti da sclerosi amiotrofica laterale (SLA) o sclerosi multipla (SM) all’interno del progetto europeo Brainteaser. I dati vengono raccolti per mezzo di un sensore wearable (Garmin vivoactive4). Una volta acquisiti, i tracciati HRV vengono processati da una pipeline di processing, sviluppata in python, che permette di visualizzare il tracciato giornaliero, segmentarlo in finestre, e filtrarlo dal rumore di misura mediante un algoritmo di smoothing Bayesiano adattativo che riesce a stimare, nella finestra stessa, il rapporto segnale-rumore. Come ultimo step le finestre vengono tra loro riconciliate per ottenere nuovamente il tracciato giornaliero intero. La capacità dell’algoritmo, che è quella di produrre un filtraggio migliore rispetto alle tecniche di letteratura, è stata validata confrontando l’errore di quantificazione nell’estrazione di features di HRV rispetto ad un segnale gold standard di riferimento.

Algoritmi Bayesiani per il filtraggio di segnali di heart rate variability acquisiti da sensori indossabili in individui affetti da sclerosi multipla o sclerosi amiotrofica laterale

LEONI, LUCA
2021/2022

Abstract

L’obiettivo del presente lavoro di tesi è lo sviluppo di un algoritmo di filtraggio del rumore di misura in segnali heart rate variability (HRV) misurati in individui affetti da sclerosi amiotrofica laterale (SLA) o sclerosi multipla (SM) all’interno del progetto europeo Brainteaser. I dati vengono raccolti per mezzo di un sensore wearable (Garmin vivoactive4). Una volta acquisiti, i tracciati HRV vengono processati da una pipeline di processing, sviluppata in python, che permette di visualizzare il tracciato giornaliero, segmentarlo in finestre, e filtrarlo dal rumore di misura mediante un algoritmo di smoothing Bayesiano adattativo che riesce a stimare, nella finestra stessa, il rapporto segnale-rumore. Come ultimo step le finestre vengono tra loro riconciliate per ottenere nuovamente il tracciato giornaliero intero. La capacità dell’algoritmo, che è quella di produrre un filtraggio migliore rispetto alle tecniche di letteratura, è stata validata confrontando l’errore di quantificazione nell’estrazione di features di HRV rispetto ad un segnale gold standard di riferimento.
2021
Bayesian algorithms for filtering heart rate variability signals acquired by wearable sensors in people with multiple sclerosis or amyotrophic lateral sclerosis
Heart Rate Variabily
Smoothing
Denoising
Sensori
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Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/20.500.12608/41236