Устройства для регистрации и передачи электрокардиограмм
Информация - Медицина, физкультура, здравоохранение
Другие материалы по предмету Медицина, физкультура, здравоохранение
? пороговыми значениями, которые подбираются опытно-логическим путем для каждого отведения.
Метод эталонов подразумевает наличие некоторого набора классифицированных шаблонных комплексов ЭКГ, с которыми производится сравнение текущего фрагмента ЭКГ. Классифицированные как норма или отклонение эталонные комплексы записываются в память устройства регистрации.
Предлагаемый алгоритм анализа фрагмента ЭКГ для персонального регистратора можно разделить на следующие этапы:
а) предварительная обработка сигнала;
б) выделение опорной точки (? ЛУ-комплекса;
в) выделение основных зубцов и сегментов отдельного комплекса;
г) анализ и классификация выделенных сегментов;
д) анализ ритма сердца.
Предварительная обработка фрагмента зарегистрированного сигнала осуществляется высокочастотными (ФВЧ) и низкочастотными (ФНЧ) фильтрами для удаления помехи частотой 50 Гц, мышечных шумов, дрейфа изолинии и высокочастотных шумов.
На рис.3 приведены результаты моделирования алгоритма выделения опорной точки ЖУ-комплекса в среде Mathcad. Он работает следующим образом: исходный сигнал пропускается через полосовой фильтр, каждый полученный отiет возводится в квадрат и фильтруется ФВЧ. На каждом шаге вычислений удвоенное произведение этого сигнала является пороговым значением амплитуды исходного сигнала. Появление высокоамплитудного зубца R превышает это пороговое значение в некоторой точке, находящейся на склоне зубца R. Для предотвращения срабатывания на высокоамгшитудный зубец Т, следующий после зубца R, необходимо устанавливать период рефрактерности длительностью 200 мс.
"
Вычисления проводятся по формулам:
,
где - входные отiеты; - - коэффициенты полосового фильтра; bl,Ь2 - коэффициенты ФНЧ; - адаптивный порог.
После выделения опорных точек Ropt на интервале [,], где и - предыдущий и последующий интервалы , необходимо выделить основные зубцы комплекса QRS. Для этого может быть использована первая производная сигнала с пороговым детектором зубцов. Результаты моделирования работы алгоритма выделения основных зубцов комплекса QRS представлены на рис.4.
Классификация выделенных комплексов проводится методами сравнения с эталонными комплексами, записанными ранее в память устройства регистрации. Для анализа ритма входными данными являются RR-интервалы и классифицированные комплексы.
На основе предложенной программно-аппаратной архитектуры возможно создание различных модификаций персональных регистраторов ЭКГ, в том числе систем суточного мониторирования ЭКГ по Холтеру. Современные суточные мониторы ЭКГ должны сохранять всю запись ЭКГ за все время наблюдения. Этого требует стандарт АСС/АНА (American College of Cardiology and American Heart Association). Некоторые системы из-за недостаточной емкости носителей информации используют алгоритмы сжатия ЭКГ и последующего ее восстановления. В результате теряется часть информации. В данном случае используется микросхема Flash памяти емкостью 64 Мб, чего вполне достаточно для хранения суточной записи двух отведений ЭКГ. Подключение к компьютеру посредством USB-интерфейса обеспечивает передачу всей записи в течение 3 мин.
Построенный на основе данной структуры мобильный 12-канальный электрокардиограф обладает следующими особенностями: возможность синхронной регистрации 12 стандартных отведений ЭКГ в реальном времени и передача данных посредством USB-интерфейса в компьютер, подключение к карманному персональному компьютеру с соответствующим программным обеспечением.
Таким образом, создание универсального аппаратного модуля позволило снизить затраты на разработку различных персональных средств регистрации биоэлектрических потенциалов, объединив в себе все функциональные узлы, необходимые для реализации практически любого современного мобильного регистратора.
Особенности реализации алгоритмов выделения qrs-комплексов для экг-систем реального времени
Отправной точкой ряда современных методик компьютерной электрокардиографии является локализация QRS-комплексов, положение которых определяется позицией максимума - R-зубца. Полученная последовательность R-зубцов используется для сегментации кардиоцикла, измерения амплитуд и длительностей отдельных его элементов, определения изолинии ЭКГ-методом полиномиальной аппроксимации, а также в методиках анализа вариабельности сердечного ритма. ЭКГ-системы, осуществляющие запись и обработку ЭКГ непосредственно во время записи сигнала, относятся к системам реального времени, поскольку функциональная часть этих систем должна непрерывно обрабатывать и анализировать поступающую информацию и оперативно, по возможности с меньшей задержкой, реагировать на изменившееся состояние внешних параметров. Для систем ЭКГ поступающей информацией в основном является ЭКГ-сигнал, а внешними параметрами - характеристики записываемого сигнала: частота сердечных сокращений (ЧСС), фактор присутствия фибрилляций и т.д. В силу этих специфических особенностей ЭКГ-системы реального времени предъявляют повышенные требования к алгоритмам, реализующим обработку поступающей информации. Среди наиболее важных требований к подобным алгоритмам следует выделить:
) соответствие производительности алгоритма скорости входящего потока данных;
) гарантированность получения результата или выработки управляющего воздействия в течение заранее заданного промежутка в?/p>