Revista mexicana de ingeniería biomédica
ISSN 2395-9126 ISSN 0188-9532
FIGUEROA TEJADA, Edward Carello; MAMANI HUISA, Carlos Esteban; SULLA ESPINOZA, Erasmo RENDULICH, Jorge. Development of a Frequent Exchange Coordinate Algorithm for Detection of Precordial Electrode Exchange during ECG based on Error and Correlation Parameters. []. , 45, 3, pp.112-128. 02--2025. ISSN 2395-9126. https://doi.org/10.17488/rmib.45.3.7.
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In order to develop a method for detecting precordial electrode exchange, a frequent exchange coordinate (FEC) algorithm was implemented, that identified the minimum correlation points necessary to detect a specific electrode exchange, and its performance was tested with error estimators (mean square error and percent mean square difference). Validation of the algorithm was performed using the k-fold cross-validation technique on the PTB, Chapman University and Shaoxing Hospital, PTB XL, and Georgia 12-lead ECG Challenge databases. The results indicate averages of Se= 99.16 % and Sp= 99.38 % (MSE), Se= 95.38 % and Sp= 99.47 % (PRD), Se= 98.44 % and Sp= 99.49 % (Pearson), Se= 98.45 % and Sp= 99.48 % (modified Pearson), Se= 95.39 % and Sp= 99.81 % (Bray Curtis), Se= 80.00 % and Sp= 97.84 % (correlation sign). MSE presents a significant improvement in execution time (61.49µs N=1000), representing, on average, 44.99 % of the execution time for Pearson correlation. The frequent exchange coordinates algorithm was then validated using signal analysis with the mean square error (MSE), representing a good alternative to detect electrode exchange in real time, easy to implement, and low computational cost.
^len^aCon objetivo de desarrollar un método de detección de intercambio de electrodos precordiales, se implementó un algoritmo de coordenadas de intercambio frecuentes (FEC) que identifica lo mínimos puntos de correlación necesarios para detectar un intercambio de electrodos específico y a su vez se probó su desempeño con estimadores de error (error cuadrático medio y diferencia cuadrática media porcentual). La validación del algoritmo se hizo mediante la técnica k-fold cross-validation en las bases de datos PTB, Chapman University and Shaoxing Hospital, PTB XL y Georgia 12-lead ECG Challenge. Los resultados indican promedios de Se= 99,16 % y Sp= 99,38 % (MSE), Se= 95,38 % y Sp= 99,47 % (PRD), Se= 98,44 % y Sp= 99,49 % (Pearson), Se= 98,45 % y Sp= 99,48 % (Pearson modificado), Se= 95,39 % y Sp= 99,81 % (Bray Curtis), Se= 80,00 % y Sp= 97,84 % (correlación signo). MSE presenta una mejora significativa en el tiempo de ejecución (61,49µs N=1000), representando en promedio el 44.99 % del tiempo de ejecución para correlación de Pearson. Se valida entonces el algoritmo de coordenadas de intercambio frecuente con análisis de señales con error cuadrático medio (MSE), representando una buena alternativa para detectar el intercambio de electrodos en tiempo real, de fácil implementación y bajo costo computacional.
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