WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 || 3 | 4 |

Одной из задач нашей работы является создание достаточно универсального программного обеспечения, которое позволит работать с оцифрованными массивами аналоговой информации полученной на разных аппаратных комплексах, при различной частоте дискретизации и организации структуры оцифрованного массива.

С процессом оцифровки аналогового сигнала связаны два основных понятия: частота дискретизации и уровни квантования по амплитуде или разрядность. Первый показатель отражает количество отсчетов за единицу времени. У входных данных разрабатываемой программы частота дискретизации составляет 400 или 800 Гц, однако даже с такой частотой дискретизации вероятность того, что точка реального максимума зубца R будет записана в цифровой файл, недостаточна.

Возникает задача нахождения не только той последовательности точек файла, которая описывает искомый зубец, но и точки его реального максимума. Алгоритм выявления R-зубца по цифровому файлу заключается в следующем:

выделяются отрезки, на которых ЭКГ монотонна (возрастает, убывает или является константой). Затем выявляются последовательности из двух, следующих друг за другом отрезков, на которых производная меняет свой знак с плюса на минус – это положительные зубцы. Далее фиксируются две последние точки восходящей части (x1;y1), (x2;y2) (k и k+1 отсчет цифрового файла) и две первые точки нисходящей части (x3;y3), (x4;y4) (k+2 и k+3 отсчеты цифрового файла). По этим четырем точкам ищется точка реального максимума зубца (x*;y*) и угол при нем (рис. 2).

Рис. 2. Соотношение между известными точками (x1;y1), (x2;y2), (x3;y3), (x4;y4) и точкой реального максимума зубца (x*;y*)

.

Наиболее очевидным способом нахождения вершины зубца является проведение двух прямых и поиск точки их пересечения.

Уравнение прямой, проходящей через две заданные точки :

для точек (x1;y1), (x2;y2)

для точек (x3;y3), (x4;y4).

После преобразования получена система двух уравнений и двух переменных для нахождения точки пересечения прямых (точки реального максимума зубца):

Можно предложить другой алгоритм нахождения точки реального максимума зубца R (рис. 3), опирающийся на теорему равенства углов, образованных при пересечении прямой двумя параллельными прямыми.

Рис. 3. Поиск угла при вершине зубца (x*;y*).Дополнительные построения: параллельные прямые h1, h2.

Определив углы 1 и 2 при вершинах треугольников (x1;y1) и (x*;y*) можно установить, что угол при вершине зубца R (рис. 4)

Рис. 4. Поиск угла при вершине зубца R, смежного углу OBC.

Зная угол при вершине (x*;y*) можно сделать вывод, является ли рассматриваемый положительный (+) зубец R-зубцом, или нет. Если угол острый – то найден искомый зубец, иначе – это один из зубцов P, T или U, которые могут быть как положительными (+), так и отрицательными (-) или двухфазными (+- или-+).

Рассмотренный ранее алгоритм применим для случая, когда R-зубец имеет вид (рис. 5).

Рис. 5 Участок ЭКГ: R-зубец с плоской вершиной

Однако следует учесть и другие варианты. Если R-зубец имеет вид (рис. 5), то его нельзя описать как два следующих друг за другом промежутка монотонного возрастания и убывания ЭКГ.

На рис. 4 R-зубец имеет три промежутка монотонности:

  • Монотонное возрастание;
  • Период, когда несколько точек (2-3) цифрового файла лежат на одном уровне (на аналоговом представлении ЭКГ это может быть не так);
  • Монотонное убывание;

В таком случае ставится задача нахождения угла между восходящим и нисходящим частями зубца. При этом берутся две последние точки монотонно возрастающей последовательности и две первые точки монотонно убывающей последовательности, и используется ранее изложенный алгоритм (точки, лежащие на одном уровне, не учитываются). По найденному углу можно сделать вывод о том, является ли данный положительный зубец R-зубцом. Однако не стоит считать точку максимума, полученную в результате работы алгоритма вершиной зубца.

Такой подход к нахождению R-зубца на практике работает удовлетворительно лишь для случая когда запись ЭКГ имеет типовой, нормальный характер (рис. 6).

Рис. 6. Участок типичной электрокардиограммы, содержащий R-зубец.

Однако в электрокардиограммах, содержащих признаки серьезных заболеваний, патологий (когда S-зубец имеет большую амплитуду, а
R-зубец выделяется незначительно) алгоритм работает не надежно, следовательно, требуются дополнительные исследования и более строгие критерии поиска R-зубцов, что в задачи настоящего исследования не входило.

В четвертой главе приведены данные обработки оцифрованных записей электрокардиограмма здоровых добровольцев, включающие сведения о средних значениях и распределении исследуемых временных, частотных и скоростных параметрах электрокардиограммы.

Использование при моделировании в качестве зависимого параметра ритма сердца, определяемого канонами классической физиологии как ритм сердца – то есть расстояние в миллисекундах между вершинами последовательных зубцов ЭКГ, например, RR или TT позволило установить, что характер распределения и вид математической модели существенно различаются.

В частности, при расчете корреляционной матрицы для длительности RR- или TT-интервалов установлено следующее (см. табл. 1).

Таблица 1.

Значения коэффициентов корреляции между длительностью

RR- или TT-интервалов и другими исследуемыми параметрами кардиоцикла.

Показатель

ТТ

RR

Длительность R-R (Т-Т) (мсек)

0,77

0,77

Длительность восходящей части R (мсек)

-0,13

-0,03

Длительность нисходящей части R (мсек)

0,22

0,45

Амплитуда R (мV)

0,01

-0,17

Наклон восходящей части R (mV/мсек)

0,08

-0,05

Наклон нисходящей части R (mV/мсек)

0,07

-0,08

Амплитуда Т

0,08

-0,34

Длительность восходящей части Т

0,47

0,42

Длительность нисходящей части Т

0,14

0,19

Наклон восходящей части T (mV/мсек)

-0,10

-0,51

Наклон нисходящей части T (mV/мсек)

0,02

-0,40

Инверсия R_зубца

0,38

0,31

Инверсия Т_зубца

-0,47

-0,36

Из таблицы следует, что некоторые показатели, такие как длительность нисходящей части R, длительность восходящей части Т, количество инверсий R- или Т-зубца ЭКГ имеют схожие по значимости и направлению достоверные корреляционные связи с показателями ритма, рассчитанными по ТТ- RR-интервалам.

В то же время длительность восходящей части R-зубца имела слабую отрицательную связь с коэффициентом r=-0,13 только с ритмом, рассчитанным по ТТ-интервалам, а наклоны восходящего и нисходящего фронтов T-зубца с коэффициентами соответственно r=-0,51и r=-0,40 только с ритмом, рассчитанным по RR-интервалам. Кроме того, следует заметить, что абсолютных совпадений в значении коэффициентов корреляции кроме как между длительностью цикла по ТТ- RR-интервалам не было. Следовательно, можно сделать предварительное заключение о неполноте современных представлений по поводу трактовки деполяризации и реполяризации миокарда как двух сторон одного процесса.

Расчет значимости на основе линейной множественной регрессии влияния на ритм сердца, определяемый по RR- или TT- интервалам динамического ряда, изучаемых параметров электрокардиограммы подтверждает неравнозначность коэффициентов значимости и их достоверности для обеих моделей (табл. 2).

Из данных таблицы можно сделать заключение, что однозначное утверждение о том, что была рассчитано влияние на один и тот же процесс – генез ритма сердца с учетом полученных коэффициентов и их значимости невозможно. С точки зрения статистики получается, что физиологически однозначно определяемый ритм сокращений сердца имеет различную конфигурацию при математическом моделировании.

В таблице 3 представлены коэффициенты оценки и их значимость для модели влияния изученных параметров ЭКГ на процент инверсионных зубцов R или T в динамическом ряду.

Из таблицы следует, что процент инверсий также показывает вероятность существования двух различных процессов, описываемых неодинаковыми математическими моделями. Так, на процент инверсионных
Т-зубцов статистически значимо влияет длительность восходящей части R-зубца и величина инверсии Т-зубца. При этом большая длительность восходящей части R- соответствует большему количеству инверсий
Т-зубца, наименьшая величина самой инверсии соответствует появлению большего количества инверсионных Т-зубцов в динамическом ряду.

Для процента инверсий R-зубца характерно следующее: наименьшая длительность R-R и наименьшая величина сомой инверсии сопряжены с увеличением процента инверсий в динамическом ряду.

Таблица 2.

Коэффициенты оценки регрессионной модели и их значимость
при расчете влияния на ритм сердца по RR- или TT-интервалам
изученных параметров ЭКГ.


Показатель

Ритм по TT

Ритм по RR

коэфф.оценки

p-значение

коэфф.оценки

p-значение

Константа

-286,252

0,4503

2833,65

0,1625

Длительность R-R
(или Т-Т) (мсек)

0,131689

0,0033*

4,00008

0,0033*

Длительность восходящей части R (мсек)

-0,819775

0,5539

6,88553

0,3620

Длительность нисходящей части R (мсек)

-0,905926

0,1205

6,19692

0,0466*

Амплитуда R (мV)

9,2763

0,5113

-79,2749

0,3019

Наклон восходящей части R (mV/мсек)

0,965477

0,7449

11,9765

0,4597

Наклон нисходящей части R (mV/мсек)

-1,1642

0,6922

-9,96253

0,5368

Амплитуда Т

34,369

0,4080

Pages:     | 1 || 3 | 4 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»