УДК 004

ОБОСНОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ РАСПОЗНАВАНИЯ ФИБРИЛЛЯЦИИ ЖЕЛУДОЧКОВ И ПАРОКСИЗМАЛЬНОЙ ЖЕЛУДОЧКОВОЙ ТАХИКАРДИИ ПО СПЕКТРАЛЬНОМУ АНАЛИЗУ КАРДИОГРАММЫ

Елфимов Даниил Борисович1, Богданов Сергей Леонидович1
1Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина), студент 4 курса кафедры биотехнических систем

Аннотация
В данной статье произведено обоснование возможности распознавания фибрилляции желудочков и пароксизмальной желудочковой тахикардии по электрокардиограмме с использованием спектрального анализа электрокардиограммы. Также представлен прототип интерфейса системы.

Ключевые слова: анализ аритмий, спектральный анализ аритмий, электрокардиограмма


STUDY FOR RECOGNITION OF VENTRICULAR FIBRILLATION AND PAROXYSMAL VENTRICULAR TACHYCARDIA BY SPECTRAL ANALYSIS OF ECG

Elfimov Daniil Borisovich1, Bogdanov Sergey Leonidovich1
1Saint Petersburg Electrotechnical University "LETI", 4th year student

Abstract
In this article the substantiation of possibility of recognition of ventricular fibrillation and paroxysmal ventricular tachycardia on the electrocardiogram with the use of spectral analysis of the electrocardiogram. Also presents a prototype system interface.

Keywords: analysis of arrhythmias, and spectral analysis of arrhythmias, electrocardiogram


Рубрика: 05.00.00 ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ

Библиографическая ссылка на статью:
Елфимов Д.Б., Богданов С.Л. Обоснование возможности распознавания фибрилляции желудочков и пароксизмальной желудочковой тахикардии по спектральному анализу кардиограммы // Современные научные исследования и инновации. 2016. № 3 [Электронный ресурс]. URL: http://web.snauka.ru/issues/2016/03/65248 (дата обращения: 19.11.2016).

В соответствие с данными исследований, мерцательная аритмия и фибрилляция желудочков ,выступают достаточно распространенным типом тахиаметрий. Частота заболеваний аритмией пребывает в пределах 0,3-0,4 % от всего населения земли и составляет приблизительно 30-40% от общего количества случаев нарушения сердечного ритма.

Опасность возникновения с аритмий с возрастом повышается. Согласно проведённым исследованиям у шестидесятилетних людей у одного из ста человек присутствует фибрилляция предсердий ,а у людей старше восьмидесяти лет этот показатель уже шесть человек из ста. Длительный приступ аритмий повышает риск возникновения инсульта и является причиной появления тромбов. Наличие постоянной формы заболевания приводит к серьёзным заболеваниям сердечно сосудистой системы. [1]

Изучая статистику по данным заболевания можно сделать вывод ,что в наше время нарушения ритма сердца является одной из наиболее сложных и плохо изученных, а потому и наиболее актуальной проблемой современной биомедицины.

Причины аритмий.

1.Функциональные, например учащение сердечной деятельности при испуге, или урежение ритма сердца при купании в холодной воде.

2. Аритмии при сердечных патологиях.

3. Токсическое воздействие на сердце это передозировка препаратов наперстянки, алкогольная интоксикация, злоупотребление кофем, курением, интоксикации при различных инфекционных процессах  и другие.

4. Нарушения водно-электролитного состава в организме, при диарее, рвоте, длительное употребление мочегонных препаратов.

5. Гормональные нарушения, климакс, тиреотоксикоз.

6. Дыхательная недостаточность, хронические заболевания легких, тяжелые пневмонии.[2]

Основной диагностический метод, который используется для определения вида и электрофизиологических особенностей аритмии – это подробный анализ электрокардиограммы. Главная проблема диагностики состоит в том, что не всегда можно выявить тип и первопричину патологии. Многие пациенты обращаются за врачебной помощью своевременно, но снятая электрокардиограмма ничего существенного не показывает, поскольку приступы могут носить эпизодический характер.[2] Мы проделали работу по обработке сигналов ЭКГ с помощью среды программирования Matlab ,делая спектральный анализ электрокардиограммы и выделяя временные интервалы.

Исходные данные :продолжительные записи ЭКГ трех видов 1)без патологий 2) содержащие фибрилляции желудочков 3) содержащие пароксизмальные желудочковые тахикардии.

В данной программной части мы выводим продолжительный сигнал ЭКГ,с помощью маркеров выделяем интересующий нас временной промежуток и для него выводится амплитудный спектр сигнала и спектральная плотность мощности. Выводы о наличие или отсутствие аритмий делаются на основе вычислений отношения площади главного пика спектральной плотности мощности к всей площади спектральной плотности мощности. Если это отношение больше 0,7 то вероятность наличия аритмий очень высока. Был разработан алгоритм работы .(Рис4)

Прототип интерфейса:


Рис1. Экг без патологий.


Рис2. Тахикардия пароксизмальная


Рис 3. Фибрилляция


Рис4. Алгоритм работы системы.

Выводы: На основе проделанной работы можно сделать вывод, что целесообразно применять спектральный анализ ЭКГ как один из методов распознавания опасных аритмий. Но точность данного метода в реальных условиях уменьшается из-за большого количества помех вызванных самим пациентом и техникой, которую применяют для диагностики. Был продемонстрирован прототип интерфейса системы и представлен алгоритм работы. Данная система требует доработки и является демонстрационным вариантом.


Библиографический список
  1. Статистика аритмий [Электронный ресурс] URL:http://kharakteristika_zabolevanija_opisanie_aritmii_kharakteristika_aritmii_serdca (дата обращения 20.01.2015)
  2. Методы исследования больных с аритмией [Электронный ресурс] URL: http://aritmija.org/metody-issledovaniya-bolnykh-s-aritmiejj  (дата обращения 20.01.2015)
  3. Рангайян Р.М Анализ биомедицинских сигналов  практический подход : Учеб пособие . Москва : Издательство Физматлит 2007.
  4. Методы обработки  биомедицинских сигналов и данных: методические указания  к лабораторным работам / Сост: А.Н. Калиниченко. СПБ.: Изд-во СПБГЭТУ «ЛЭТИ», 2009 .  64 с
  5. Кушаковский М. С. Аритмии сердца. С-Пб: Фолиант – 1998.- 638 с.

 



Все статьи автора «Богданов Сергей Леонидович»


© Если вы обнаружили нарушение авторских или смежных прав, пожалуйста, незамедлительно сообщите нам об этом по электронной почте или через форму обратной связи.

Связь с автором (комментарии/рецензии к статье)

Оставить комментарий

Вы должны авторизоваться, чтобы оставить комментарий.

Если Вы еще не зарегистрированы на сайте, то Вам необходимо зарегистрироваться:
  • Регистрация