RU2427314C1 - Способ представления электрокардиосигнала - Google Patents
Способ представления электрокардиосигнала Download PDFInfo
- Publication number
- RU2427314C1 RU2427314C1 RU2010104680/14A RU2010104680A RU2427314C1 RU 2427314 C1 RU2427314 C1 RU 2427314C1 RU 2010104680/14 A RU2010104680/14 A RU 2010104680/14A RU 2010104680 A RU2010104680 A RU 2010104680A RU 2427314 C1 RU2427314 C1 RU 2427314C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- intervals
- interval
- interference
- cardiosignal
- electrocardiogram
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)
Abstract
Изобретение относится к медицинской технике, в частности к способу представления электрокардиосигнала. Способ заключается в том, что осуществляют разбиение электрокардиосигнала на RR-интервалы. Проводят синхронизацию RR-интервалов по максимуму R-зубца. В каждом RR-интервале измеряют дисперсию помехи и нормируют уровень электрокардиосигнала на этом интервале пропорционально дисперсии помехи, измеренной для данного RR-интервала. Выделяют RR-интервалы с одинаковой длительностью и осуществляют их когерентное сложение. Использование способа позволяет повысить точность определения информационных параметров представляемого ЭКС и за счет этого улучшить диагностику. 3 ил.
Description
Изобретение относится к медицинской технике, в частности к кардиотехнике, и может быть использовано для преобразования и анализа электрокардиосигналов (ЭКС).
Известен способ представления ЭКС включающий разбиение ЭКС, на RR-интервалы, которые затем накладывают последовательно один на другой, синхронизируя их по максимуму R-зубца на кардиомониторе (Патент RU №2033076). Этот способ позволяет частично подавить шумы в двух-трех смежных кардиокомплексах за счет интегрирующей способности экрана монитора при наложении двух-трех сигналов. Недостатком этого способа является низкая помехозащищенность, так как из-за постоянного изменения частоты сердечных сокращений (ЧСС) наложение большего числа кардиокомплексов не приводит к увеличению помехозащищенности из-за декореляции сигналов, особенно на несинхронизированных концах кардиокомплекса. Этот способ характеризуется низкой помехозащищенностью.
Наиболее близким по технической сущности является способ представления электрокардиосигнала, заключающийся в том, что электрокардиосигнал разбивают на RR-интервалы, синхронизируют RR-интервалы по максимуму R-зубца, выделяют RR-интервалы с одинаковой длительностью и осуществляют их когерентное сложение (Патент RU №2363379).
В записях электрокардиосигнала уровень помехи может значительно варьироваться от кардиокомплекса к кардиокомплексу, поэтому недостатком этого способа является отсутствие использования информации об уровне помехи, присутствующей в каждом складываемом кардиокомплексе, что снижает помехозащищенность и, соответственно, качество накапливаемого кардиокомплекса. Этот способ характеризуется недостаточной помехозащищенностью.
Задачей, решаемой изобретением, является повышение помехозащищенности представляемого ЭКС путем уменьшения влияния помехи на представление ЭКС, что позволяет точно определять информационные параметры кардиосигнала и за счет этого выявлять патологические отклонения в работе сердца.
Поставленная задача решается за счет того, что предлагаемый способ, как и известный, реализуется путем разбиения электрокардиосигнала на RR-интервалы, синхронизации RR-интервалов по максимуму R-зубца, выделения RR-интервалов с одинаковой длительностью и их когерентного сложения. Но в отличие от известного, в предлагаемом способе в каждом RR-интервале измеряют дисперсию помехи и нормируют уровень электрокардиосигнала на этом интервале пропорционально дисперсии помехи, измеренной для данного RR-интервала.
Достигаемый результат заключается в увеличение точности определения информационных параметров ЭКС.
Помехой может быть миографическая помеха (которая принципиально не может быть устранена из-за перекрытия ее спектра и спектра кардиокомплекса), дрейф изоэлектрической линии. Помехи: шумы и дрейф изоэлектрической линии из-за случайности возникновения в разных реализациях могут быть как больше, так и меньше своего среднего значения. Использование нормировки кардиосигнала относительно уровня помехи повышает соотношение сигнал/помеха, по сравнению со сложением без нормировки. Так, использование обратно пропорциональной нормировки каждого кардиокомплекса относительно дисперсии помехи, присутствующей на данном фрагменте кардиосигнала (Dk - дисперсия помехи, соответствующей k-ому RR-интервалу), с дальнейшим когерентным сложением N сигналов в каждой группе RR-интервалов с одинаковой или близкой длительностью интервала RR увеличивает соотношение сигнал/помеха по сравнению со сложением без нормировки в раз. Причем, так как , а . Данное неравенство превращается в равенство только при одинаковой дисперсии помехи, присутствующей в каждом кардиокомплексе. Выигрыш при использовании нормировки кардиосигнала перед сложением увеличивается при значительном различии дисперсии помехи между кардиокомплексами, что соответствует условиям съема ЭКГ с помощью носимых кардиомониторов с длительной записью кардиосигнала. Таким образом, чем меньше дисперсия помехи, присутствующей в данном кардиокомплексе, по сравнению с дисперсией помехи, присутствующей в других кардиокомплексах, тем больше информации при накоплении несет данный кардиокомплекс, и соответственно, для этого кардиокомплекса должен быть больше коэффициент усиления.
Существует много способов измерения дисперсии помехи, присутствующей в ЭКС [Рангайян P.M. Анализ биомедицинских сигналов]. Дисперсия помехи Di равна квадрату эффективного значения переменной составляющей напряжения (или тока) помехи и может быть измерена при помощи соответствующих приборов [Тихонов В.И. Статистическая радиотехника. М. Сов. рад. 1966].
Дисперсию помехи можно измерить на основе анализа сегмента P-Q (сегмент P-Q отсчитывается от конца зубца Р до начала зубца Q). Если сегмент P-Q для незашумленного кардиосигнала является изоэлектрическим, что почти всегда выполняется [Рангайян Р.М. Анализ биомедицинских сигналов], измерение дисперсии можно осуществить путем интегрирования квадрата сигнала на сегменте P-Q с дальнейшей нормировкой к его длительности
где x(t) - электрокардиосигнал, [ti, Ti+ti] - интервал i-го сегмента P-Q, Ti - длительность i-го сегмента P-Q. Принимая дисперсию помехи одинаковой для всего кардиокомплекса, можно считать, что дисперсия помехи для всего кардиокомплекса равняется дисперсии помехи, измеренной на сегменте P-Q. Если сегмент P-Q для незашумленного кардиосигнала не является изоэлектрическим, то вначале оценивают это смещение и затем вычитают это смещение из соответствующего сегмента P-Q.
Повышение помехозащищенности позволяет решить ряд технических и диагностических проблем:
- точное измерение временного положения характерных точек (границ сегментов);
- выявление диагностически значимых отклонений сегмента ST, связанных с ишемией, при наличии помех, вызванных физической активностью пациента;
- исследование малых отклонений ЭКС, что позволит получить новые диагностические признаки, например, при наличии смещения сегмента ST на высокой частоте сердечных сокращений можно обнаруживать начальные проявления ишемии, дифференцируя их от неспецифических тахизависимых изменений.
На фигуре 1 и 2 представлены фрагменты ЭКС из суточной мониторограммы;
на фигуре 3 - результат обработки (накопленный RR-интервал).
Способ осуществляют, например, следующим образом. Выполняется съем электрокардиосигнала пациента кардиомонитором. Снятая запись электрокардиосигнала стандартными программами сопряжения заносится в память вычислительного устройства (например, персонального компьютера). С помощью известных пакетов обработки ЭКС осуществляется разбиение записи электрокардиосигнала на RR-интервалы и измеряется уровень дисперсии помехи, присутствующей в соответствующем RR-интервале, с дальнейшей записью в оперативную память или на жесткий диск данных о временных положениях RR-интервалов и уровне дисперсии помехи для соответствующего RR-интервала. На основе «размеченной» записи электрокардиосигнала (запись электрокардиосигнала с известными границами RR-интервалов) стандартными средствами современных пакетов обработки данных, например, EXEL, MatLab, осуществляется операция нормировки соответствующего кардиокомплекса обратно пропорционально уровню дисперсии помехи для соответствующего RR-интервала с последующим сложением нормированных RR-интервалов с одинаковой длительностью и дальнейший вывод на экран усредненного кардиокомплекса.
При исследовании фрагмента ЭКС, представленного на фигуре 1 (фрагмент А), практически невозможно правильно произвести анализ сегмента ST (основной диагностический фрагмент для определения ишемической болезни сердца) и достоверно поставить диагноз. Фрагмент электрокардиосигнала на фигуре 2 имеет меньшую степень искажения, чем электрокардиосигнал на фигуре 3, однако и для этого фрагмента точное измерение параметров сегмента ST невозможно (фигура 2, фрагмент В). Так, в результате обработки электрокардиосигнала (фигура 3) предлагаемым способом были накоплены нормированные RR-интервалы с одинаковой длительностью но с разной нормировкой (ЭКС на фигуре 1 зашумлен сильней, чем на фигуре 2, поэтому разные значения коэффициента нормировки), становится возможным точно оценить изменение электрокардиосигнала на сегменте ST: определить тип смещения (горизонтальное нисходящее) и его амплитуду, что позволило точно диагностировать ишемическую болезнь сердца.
Использование заявленного способа позволяет повысить точность определения информационных параметров представляемого ЭКС и за счет этого улучшить диагностику.
Claims (1)
- Способ представления электрокардиосигнала путем разбиения электрокардиосигнала на RR-интервалы, синхронизации RR-интервалов по максимуму R-зубца, выделения RR-интервалов с одинаковой длительностью и их когерентного сложения, отличающийся тем, что в каждом RR-интервале измеряют дисперсию помехи и нормируют уровень электрокардиосигнала на этом интервале пропорционально дисперсии помехи, измеренной для данного RR-интервала.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010104680/14A RU2427314C1 (ru) | 2010-02-09 | 2010-02-09 | Способ представления электрокардиосигнала |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010104680/14A RU2427314C1 (ru) | 2010-02-09 | 2010-02-09 | Способ представления электрокардиосигнала |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2427314C1 true RU2427314C1 (ru) | 2011-08-27 |
Family
ID=44756608
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010104680/14A RU2427314C1 (ru) | 2010-02-09 | 2010-02-09 | Способ представления электрокардиосигнала |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2427314C1 (ru) |
-
2010
- 2010-02-09 RU RU2010104680/14A patent/RU2427314C1/ru not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8755876B2 (en) | Methods and systems for atrial fibrillation detection | |
JP6381444B2 (ja) | リアルタイムecgにおいて心電図のst部レベルを全自動で測定する方法およびシステム | |
US9918651B2 (en) | Electrocardiogram data analysis method for rapid diagnosis | |
US8626275B1 (en) | Apparatus and method for detecting myocardial ischemia using analysis of high frequency components of an electrocardiogram | |
US8825148B2 (en) | System for monitoring and diagnosis of cardiac electrogram signals using multi-dimensional analysis | |
EP3681380A1 (en) | Time-frequency analysis of electrocardiograms | |
US20170224239A1 (en) | Cycle length iteration for the detection of atrial activations from electrogram recordings of atrial fibrillation | |
Gupta et al. | A derivative-based approach for QT-segment feature extraction in digitized ECG record | |
US20110071421A1 (en) | Method for automated detection of A-waves | |
US20030050565A1 (en) | Method and system for analyzing an electrocardiographic signal | |
US9474460B2 (en) | Non-invasive evaluation of cardiac repolarisation instability for risk stratification of sudden cardiac death | |
US8326410B2 (en) | Method for automated analysis of submaximal F-waves | |
RU2427314C1 (ru) | Способ представления электрокардиосигнала | |
RU2481060C1 (ru) | Способ обработки электрокардиосигнала | |
CN104545893A (zh) | 对分离的胎儿心电图中的qrs波的真伪进行辨识的方法 | |
Maier et al. | Extraction of respiratory myogram interference from the ECG and its application to characterize sleep-related breathing disorders in atrial fibrillation | |
RU2410023C1 (ru) | Способ выделения qrs-комплекса электрокардиосигнала | |
US10058260B2 (en) | Apparatus and method for determining the occurrance of a QRS complex in ECG data | |
Liang et al. | Detection of myasthenia gravis using electrooculography signals | |
RU2363379C1 (ru) | Способ представления электрокардиосигнала | |
Orosco et al. | Analysis of ventricular late potentials in high resolution ecg records by time-frequency representations | |
RU2503401C1 (ru) | Способ обработки электрокардиосигнала | |
RU2376932C1 (ru) | Способ выделения st-сегмента электрокардиосигнала в режиме реального времени | |
RU2366358C1 (ru) | Способ выделения начала кардиоцикла | |
Van Manh et al. | An innovative method based on Shannon energy envelope and summit navigation for detecting R peaks of noise stress test signals |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180210 |