2024, випуск 4, c. 60-70
Одержано 27.08.2024; Виправлено 24.09.2024; Прийнято 03.12.2024
Надруковано 18.12.2024; Вперше Online 23.12.2024
https://doi.org/10.34229/2707-451X.24.4.6
Попередня | ПОВНИЙ ТЕКСТ | Наступна
Алгоритм оцінювання кардіомагнітного сигналу: «магнітокардіографічне відведення»
М. Прімін * 
, І. Недайвода
Інститут кібернетики імені В.М. Глушкова НАН України, Київ
* Листування: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.
Вступ. Дослідження електричної активності серця людини за допомогою вимірювань електромагнітних сигналів широко застосовують у кардіодіагностиці. Використання магнітометричних методів для діагностики порушень у діяльності серця пов'язано значною мірою з розробкою та розвитком надчутливої магнітометричної апаратури на основі СКВІДів (SQUID-Superconducting QUantum Interference Device).
Мета роботи. Магнітокардіографія (МКГ) – це один із перспективних методів для практичного впровадження. МКГ це метод неінвазивного, електрофізіологічного дослідження серця людини, який полягає у безконтактній реєстрації над грудною кліткою людини величин параметрів магнітного поля, що породжується електричною активністю міокарда протягом серцевого циклу, відновлення та аналізу просторово-часових характеристик електричних джерел в об'ємі міокарда знайдених після розв'язання оберненої задачі.
Результати. У даній роботі розроблено новий алгоритм аналізу результатів безконтактного вимірювання кардіомагнітного сигналу в точках спостереження, розподілених у площині над грудною кліткою людини. При цьому результатам вимірювань ставиться у відповідність часовий ряд значень сигналу – «магнітокардіографічне відведення» (МКГ відведення). При побудові цієї інтегральної характеристики кардіомагнітного сигналу використано його просторові та часові властивості, які були знайдені під час аналізу статистично значимих груп кардіомагнітних записів (МКГ пацієнтів) для здорових волонтерів.
Висновки. Запропонований алгоритм не передбачає розв'язання оберненої задачі магнітостатики. Для реалізації методу розроблено процедури нормалізації та стандартизації положення вузлових точок та тривалостей відповідних часових інтервалів усереднених кардіоциклів. Розроблено алгоритм та критерії вибору точок спостереження для побудови розподілу інтегральної характеристики. На кожному етапі обробки даних проведено аналіз результатів, отриманих для статистично значущих груп реальних магнітокардіограм. Результати застосування методу при вирішенні задачі класифікації магнітокардіограми показують високу чутливість, специфічність і стійкість запропонованого алгоритму аналізу МКГ.
Ключові слова: магнітокардіографія, просторовий аналіз, СКВІД градієнтометр.
Цитувати так: Прімін М., Недайвода І. Алгоритм оцінювання кардіомагнітного сигналу: «магнітокардіографічне відведення». Cybernetics and Computer Technologies. 2024. 4. С. 60–70. https://doi.org/10.34229/2707-451X.24.4.6
Список літератури
1. Kligfield P., Gettes L.S., Bailey J.J. et el. Recommendations for the standardization and interpretation of Electrocaridogram. Part I: The electrocardiogram and its technology: A scientific statement from the American Heart Association Electrocardiography and Arrhythmias Committee, Council on Clinical Cardiology, the American College of Cardiology Foundation, and the Heart Rhythm Society, Circulation. 2007. Vol. 115. P. 1306–1324. https://doi.org/10.1161/CIRCULATIONAHA.106.180200
2. Прімін М., Недайвода І. Магнітометричні дослідження біомагнітних сигналів: магнітокардіографія. Кібернетика та комп’ютерні технології. 2022. № 1. С. 28–41. https://doi.org/10.34229/2707-451X.22.1.4
3. Weinstock H. SQUID Sensors: Fundamentals, Fabrication and Applications. NATO ASI Series, Series E: Applied Sciences. 1995. Vol. 329. 703 p. https://doi/org/10.1007/978-94-011-5674-5
4. Primin M.A., Nedayvoda I.V. A Method and an Algorithm to Reconstruct the Spatial Structure of Current Density Vectors in Magnetocardiography. Cybernetics and Systems Analysis. 2017. Vol. 53. P. 485–494. https://doi/org/10.1007/s10559-017-9950-6
5. Chaikovsky I., Primin M., Nedayvoda I., Kazmirchuk A., Frolov Y., Boreyko M. New metrics to assess the subtle changes of the heart's electromagnetic field. Advanced Methods in Biomedical Signal Processing and Analysis. 2022. P. 257–310. https://doi/org/10.1016/B978-0-323-85955-4.00005-3
6. Schirdewan A., Gapelyuk A., Fischer R., Koch L., Schütt H., Zacharzowsky U., Dietz R., Thierfelder L., Wessel N. Cardiac magnetic field map topology quantified by Kulback-Leibner entropy identifies patients with hypertrophic cardiomyopathy. CHAOS. 2007. Vol. 17. 015118. https://doi.org/10.1063/1.2432059
7. Tabachnick B.G., Fidell L.S. Using multivariate statistics. HarperCollins College Publishers. 1996. 880 p.
8. PhysioNet / Computers in Cardiology, Challenge 2007 : Electrocardiographic Imaging of Myocardial Infarction. http:/www.physionet.org/challenge/2007
ISSN 2707-451X (Online)
ISSN 2707-4501 (Print)
Попередня | ПОВНИЙ ТЕКСТ | Наступна