Аспирант. Алексеев Н.В., д.т.н. Желонкин А.И., аспирант. Соколов Ю. C.

Московский государственный открытый университет им. В.С. Черномырдина, г. Москва

Автоматизированная сравнительная оценка параметров электрокардиограммы

В последнее время в электрокардиографии интенсивно развивается направление, связанное с регистрацией и анализом низкоуровневых составляющих кардиосигнала. Опыт исследований в этой области позволяет говорить о перспективности анализа тонкой структуры ЭКГ для диагностики различных патологий сердечно-сосудистой системы на стадии их возникновения. Нормальная электрокардиограмма отражает процесс распространения возбуждения по проводящей системе сердца и сократительному миокарду после генерации импульса в синусно-предсердном узле [1].

На рис.1 приведены регистрируемые параметры электрокардиосигнала.

Рис. 1. Схематическое изображение нормальной электрокардиограммы

Р — зубец, отражающий ход распространения возбуждения по предсердиям; интервал Р-Q — время от начала возбуждения предсердий до начала возбуждения желудочков; интервал Q-Т — время электрической систолы желудочков, включающей распространение возбуждения по желудочкам сердца — комплекс QRS, сегмент RST и зубец T; волна U, которая в норме наблюдается не всегда; R-R (Р-Р) — межцикловой интервал; Т-Р — диастолический интервал.

Индивидуальные нормы практически отличаются от среднестатистических (таблица 1), но не являются признаками каких-либо нарушений функции сердечной деятельности индивидуума. Целесообразно иметь собственную усреднено-нормальную электрокардиографическую характеристику и именно с ней проводить профилактические исследования. Это позволит получать динамический портрет сердечной деятельности и отразить не только патологии, но и предпосылки на ранней стадии [2]. При этом нет необходимости периодически обрабатывать электрокардиографию и сравнивать ее с обще усреднённой – достаточно фиксировать отклонения. Такие изменения заносятся в память и по этим значениям строится график, дающий динамическую картину состояния за любые промежутки времени.

Таблица 1

Наименование параметра	Значение параметра ЭКГ
	Зубец P	Зубец Q	Зубец R	Зубец S	Зубец T
Амплитуда, мВ	0-0,25	< 0.2	< 2,5	< 0,6	0,3-0,8
Длительность, с	0.07-0.11	< 0,03	0,03-0,05	0,03	0,16-0,25

Схема реализации сравнительного анализа информативных параметров электрокардиосигнала приведена на рис. 2.

Рис. 2. Сравнительный анализ информативных параметров ЭКС

Электрокардиографический блок обеспечивает съем и обработку ЭКГ сигналов. С кардиографа кардиограмма поступает в ОЗУ, которая доступна для записи и чтения, и в блок сравнения. В блоке сравнения, происходит сравнение текущей электрокардиограммы с предыдущей; с набором записанных ранее кардиограмм; с обще усредненными значениями параметров ЭКГ по набору временных и амплитудных параметров. Фиксируются только отклонения параметров, и представляются в виде динамических графиков, дальнейшее можно вывести на дисплей или распечатать.

По сегментам ЭКГ (рис.1) определяют временные и амплитудные параметры электрокардиограммы, по которым сравненивают исследуемую кардиограмму с усреднеными значениями нормальной или индивидуальной кардиограммы.

На рис. 3, 4 приведено графическое представление динамического развития параметров ЭКГ, полученное в течение определенного периода времени. Данные графики, наглядно показывают картину развития патологии сердца – «инфаркта миокарда». Изменения параметров электрокардиограммы фиксировалось каждый день, в течении 2х недель после возникновения миокарда.

Рис 3. Графическое представление динамического развития

амплитудных параметров зубцов: Q, R, T (mV- амплитуда зубца)

Рис 4. Графическое представление динамического развития

временных параметров зубцов: Q, R, T (∆T-продолжительность зубца)

Графики (рис. 3, 4) иллюстрируют отклонения временных и амплитудных парамет-ров от нормальных значений (таблица 1), что позволяет установить некритические временные изменения, накапливающие изменения и устойчивые изменения, связанные с определенной патологией.

Реализация сравнительного метода значительно менее аппаратурно насыщена и реализуется с использованием разработанных программ (типа Simulink, , Scilab, DASYLab, LabView) путем их адаптации к решению поставленной задачи. При этом данная методика сокращает время обработки и проводится с помощью аппаратуры и программных средств сравнения амплитудных, фазовых и временных характеристик ЭКГ.

Литература

1. Орлов В.Н. Руководство по электрокардиографии. Медицинское информационное агентство (МИА). 2012.560с.

2. Желонкин А.И. Методы обнаружения полезных сигналов // Технология приборостроения. 2006. №4. – С.27–31.