Аннотация: Предметом исследования является разработка программного комплекса беспроводного динамического мониторинга PQ-интервала электрокардиографического сигнала, позволяющего визуализировать результаты мониторинга в виде, удобном практикующим врачам. Помимо PQ-интервалографии, разработанный программный комплекс обеспечивает получение, визуализацию и базовую интерпретацию таких клинически значимых показателей, как площадь скатерограммы, амплитуда кардиоритмограммы, спектра первоначального электрокардиосигнала, амплитуда и периодичность дыхательной волны. Предложенная совокупность диагностически информативных показателей позволяет в реальном времени отслеживать и распознавать патологии электрофизиологического предсердно-желудочкового проведения. Методология исследований объединяет методы фильтрации цифровых сигналов, обработки временных рядов, теории вероятностей, математической статистики, медицинской информатики. программной инженерии. Разработанный программный комплекс реализует оригинальные алгоритмы бесконтактного беспроводного мониторинга и распознавания R-зубца и PQ-интервалов электрокардиограммы. За счет повышения качества обработки сигнала, сочетания количественных и визуальных представлений результатов обработки, обеспечивает улучшенную верификацию заболеваний проводящей системы сердца на современной аппаратно-программной вычислительной платформе.
Ключевые слова: медицинская информатика, бесконтактный кардиомониторинг, беспроводной кардиомониторинг, обработка электрокардиосигнала, визуализация временных рядов, мониторинг состояния человека, распознавание опасных состояний, медицинская диагностика, математическая кардиология, биомедицинская инженерия
Библиография:
Алёхин М.Д. Технология бесконтактного мониторинга состояния операторов эргатических систем // Оборонный комплекс-научно-техническому прогрессу России. 2014. № 1 (121). С. 3-7.
Алёхин М.Д., Алёхин Ф.Д., Алборова И.Л., Анищенко Л.Н., Богомолов А.В., Демендеев А.А., Ивашов С.И., Майстров А.И., Корчагина Д.А., Рыжова Н.В., Татараидзе А.Б., Темляков А.Ю., Ушкова Е.В. Устройство для автоматизированного распознавания паттернов биорадиолокационных сигналов. Патент на полезную модель № 142167. Заявл. 13.02.2014, опубл. 20.06.2014, бюлл. №17. 2 с.
Бережной В.В. Марушко Т.В. Внезапная смерть при физических нагрузках у детей и подростков // Современная педиатрия. № 6(28). 2009. С. 29-34.
Богомолов А.В., Гридин Л.А., Кукушкин Ю.А., Ушаков И.Б. Диагностика состояния человека: математические подходы. М.: Медицина, 2003. 464 с.
Богомолов А.В., Кукушкин Ю.А. Автоматизация персонифицированного мониторинга условий труда // Автоматизация. Современные технологии. 2015. № 3. С. 6-8.
Богомолов А.В., Майстров А.И. Моделирование ритмокардиографических сигналов в частотной области // Динамика сложных систем-XXI век. 2009. № 1. С. 49-58.
Богомолов А.В., Майстров А.И. Теоретико-экспериментальное исследование сходимости оценок спектральных показателей вариабельности сердечного ритма человека // Медицинская техника. 2009. № 2. С. 26-31.
Богомолов А.В., Майстров А.И. Теоретико-экспериментальное исследование сходимости оценок спектральных показателей вариабельности сердечного ритма человека // Медицинская техника. 2009. № 2. С. 26-31.
Воробьев Л.В. Индекс PQs как показатель риска внезапного нарушения ритма сердца при тахикардии // Успехи современного естествознания. №11. 2013. С. 8-13.
Воробьев Л.В. Укороченный PQ, акценты ЭКГ диагностики // Современные наукоемкие технологии. № 11, 2013. С. 152-157.
Зарецкий А.П. Алгоритм персонификации стентирования коронарной артерии // Системный анализ и управление в биомедицинских системах. 2015. Т. 14. № 1. С. 127-131.
Зарецкий А.П. Биомеханические методы персонификации стентирования и баллонной ангиопластики // Вестник новых медицинских технологий. Электронное издание. 2015. № 1. С. 5-2.
Зарецкий А.П., Кулешов А.П., Алёхин М.Д. Анализ вариабельности сердечного ритма пациентов с желудочковыми нарушениями при временной электрокардиостимуляции // Материалы Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Вариабельность сердечного ритма: теоретические и прикладные аспекты». Чебоксары, 2014. С.66–69
Казанцев А.П., Сенин А.А., Пикуленко О.В., Федорова С.И., Булыгин В.П., Шокин В.И. Мобильная информационная система дистанционной функциональной диагностики сердечно-сосудистых заболеваний // Альманах клинической медицины. 2008. № 17-1. С. 176-178.
Кукушкин Ю.А., Богомолов А.В. Методика количественного оценивания функциональных состояний человека // Биомедицинская радиоэлектроника. 2001. № 2. С. 12.
Нужнов П.В., Петров В.И., Шамкина Л.А., Щукин С.И. Мониторирование параметров гемодинамики в течение курса-биоадекватной электромагнитной терапии // Биомедицинская радиоэлектроника. 2006. № 10. С. 51-56.
Майстров А.И. Анализ сопоставимости результатов оценки спектральных показателей вариабельности сердечного ритма человека для сигналов ритмокардиограммы и тахограммы // Информатика и системы управления. 2008. № 2 (16). С. 140-142.
Майстров А.И. Исследование качества оценок спектральных показателей вариабельности сердечного ритма для различных аппроксимаций ритмокардиограмм // Информатика и системы управления. 2009. № 4. С. 98-99.
Майстров А.И., Богомолов А.В., Алёхин М.Д. Технология автоматизированной обработки участков локальных нестационарностей в ритмокардиографических сигналах // Вестник новых медицинских технологий. Электронное издание. 2012. № 1. С. 4.
Максимов И.Б., Столяр В.П., Богомолов А.В. Прикладная теория информационного обеспечения медико-биологических исследований. М.: Бином, 2013. 312 с.
Нагин В.А., Селищев С.В. Особенности pеализации алгоpитмов выделения QRS-комплексов для ЭКГ-систем pеального вpемени // Медицинская техника. 2001. № 6. С. 18-23.
Ушаков И.Б., Богомолов А.В. Информатизация программ персонифицированной адаптационной медицины // Вестник Российской академии медицинских наук. 2014. № 5-6. С. 124-128.
Ушаков И.Б., Богомолов А.В., Гридин Л.А., Кукушкин Ю.А. Методологические подходы к диагностике и оптимизации функционального состояния специалистов операторского профиля. М.: Медицина, 2004. 144 с.
Ушаков И.Б., Богомолов А.В., Кукушкин Ю.А. Методологические аспекты динамического контроля функциональных состояний операторов опасных профессий // Медико-биологические и социально-психологические проблемы безопасности в чрезвычайных ситуациях. 2010. № 4-2. С. 6-12.
Ушаков И.Б., Богомолов А.В., Кукушкин Ю.А. Паттерны функциональных состояний оператора. М.: Наука, 2010. 390 с.
Шумаков В.И., Онищенко Н.А., Толпекин В.Е., Козлов И.А., Честухин В.В., Иткин Г.П. Разработка и использование новых биомедицинских технологий в диагностике и лечении сердечно-сосудистых заболеваний // Вестник Российской академии медицинских наук. 2003. № 11. С. 21-27.
Щукин С.И., Майстров А.И. Исследование информативности методов геометрического анализа фазовых портретов ритмокардиограмм // Биомедицинская радиоэлектроника. 2007. № 6. С. 3-11.
Alekhin M.D., Anishchenko L.N., Zhuravlev A.V., Ivashov S.I., Parashin V.B., Korostovtseva L.S., Sviryaev Y.V., Konradi A.O., Bogomolov A.V. Estimation of information value of diagnostic data obtained by bioradiolocation pneumography in non-contact screening of sleep apnea syndrome // Biomedical Engineering. 2013. Т. 47. № 2. С. 96-99.
Kukushkin Y.A.., Maistrov A.I., Bogomolov A.V. Rhythmocardiogram Approximation Methods for Calculation of Spectral Parameters of Cardiac Rhythm Variability // Biomedical Engineering. 2010. Vol. 44. No.3. 15-30
References (transliteration):
Alekhin M.D. Tekhnologiya beskontaktnogo monitoringa sostoyaniya operatorov ergaticheskikh sistem // Oboronnyy kompleks-nauchno-tekhnicheskomu progressu Rossii. 2014. № 1 (121). S. 3-7.
Alekhin M.D., Alekhin F.D., Alborova I.L., Anishchenko L.N., Bogomolov A.V., Demendeev A.A., Ivashov S.I., Maystrov A.I., Korchagina D.A., Ryzhova N.V., Tataraidze A.B., Temlyakov A.Yu., Ushkova E.V. Ustroystvo dlya avtomatizirovannogo raspoznavaniya patternov bioradiolokatsionnykh signalov. Patent na poleznuyu model' № 142167. Zayavl. 13.02.2014, opubl. 20.06.2014, byull. №17. 2 s.
Berezhnoy V.V. Marushko T.V. Vnezapnaya smert' pri fizicheskikh nagruzkakh u detey i podrostkov // Sovremennaya pediatriya. № 6(28). 2009. S. 29-34.
Bogomolov A.V., Gridin L.A., Kukushkin Yu.A., Ushakov I.B. Diagnostika sostoyaniya cheloveka: matematicheskie podkhody. M.: Meditsina, 2003. 464 s.
Bogomolov A.V., Kukushkin Yu.A. Avtomatizatsiya personifitsirovannogo monitoringa usloviy truda // Avtomatizatsiya. Sovremennye tekhnologii. 2015. № 3. S. 6-8.
Bogomolov A.V., Maystrov A.I. Modelirovanie ritmokardiograficheskikh signalov v chastotnoy oblasti // Dinamika slozhnykh sistem-XXI vek. 2009. № 1. S. 49-58.
Bogomolov A.V., Maystrov A.I. Teoretiko-eksperimental'noe issledovanie skhodimosti otsenok spektral'nykh pokazateley variabel'nosti serdechnogo ritma cheloveka // Meditsinskaya tekhnika. 2009. № 2. S. 26-31.
Bogomolov A.V., Maystrov A.I. Teoretiko-eksperimental'noe issledovanie skhodimosti otsenok spektral'nykh pokazateley variabel'nosti serdechnogo ritma cheloveka // Meditsinskaya tekhnika. 2009. № 2. S. 26-31.
Vorob'ev L.V. Indeks PQs kak pokazatel' riska vnezapnogo narusheniya ritma serdtsa pri takhikardii // Uspekhi sovremennogo estestvoznaniya. №11. 2013. S. 8-13.
Vorob'ev L.V. Ukorochennyy PQ, aktsenty EKG diagnostiki // Sovremennye naukoemkie tekhnologii. № 11, 2013. S. 152-157.
Zaretskiy A.P. Algoritm personifikatsii stentirovaniya koronarnoy arterii // Sistemnyy analiz i upravlenie v biomeditsinskikh sistemakh. 2015. T. 14. № 1. S. 127-131.
Zaretskiy A.P. Biomekhanicheskie metody personifikatsii stentirovaniya i ballonnoy angioplastiki // Vestnik novykh meditsinskikh tekhnologiy. Elektronnoe izdanie. 2015. № 1. S. 5-2.
Zaretskiy A.P., Kuleshov A.P., Alekhin M.D. Analiz variabel'nosti serdechnogo ritma patsientov s zheludochkovymi narusheniyami pri vremennoy elektrokardiostimulyatsii // Materialy Vserossiyskoy nauchno-prakticheskoy konferentsii s mezhdunarodnym uchastiem «Variabel'nost' serdechnogo ritma: teoreticheskie i prikladnye aspekty». Cheboksary, 2014. S.66–69
Kazantsev A.P., Senin A.A., Pikulenko O.V., Fedorova S.I., Bulygin V.P., Shokin V.I. Mobil'naya informatsionnaya sistema distantsionnoy funktsional'noy diagnostiki serdechno-sosudistykh zabolevaniy // Al'manakh klinicheskoy meditsiny. 2008. № 17-1. S. 176-178.
Kukushkin Yu.A., Bogomolov A.V. Metodika kolichestvennogo otsenivaniya funktsional'nykh sostoyaniy cheloveka // Biomeditsinskaya radioelektronika. 2001. № 2. S. 12.
Nuzhnov P.V., Petrov V.I., Shamkina L.A., Shchukin S.I. Monitorirovanie parametrov gemodinamiki v techenie kursa-bioadekvatnoy elektromagnitnoy terapii // Biomeditsinskaya radioelektronika. 2006. № 10. S. 51-56.
Maystrov A.I. Analiz sopostavimosti rezul'tatov otsenki spektral'nykh pokazateley variabel'nosti serdechnogo ritma cheloveka dlya signalov ritmokardiogrammy i takhogrammy // Informatika i sistemy upravleniya. 2008. № 2 (16). S. 140-142.
Maystrov A.I. Issledovanie kachestva otsenok spektral'nykh pokazateley variabel'nosti serdechnogo ritma dlya razlichnykh approksimatsiy ritmokardiogramm // Informatika i sistemy upravleniya. 2009. № 4. S. 98-99.
Maystrov A.I., Bogomolov A.V., Alekhin M.D. Tekhnologiya avtomatizirovannoy obrabotki uchastkov lokal'nykh nestatsionarnostey v ritmokardiograficheskikh signalakh // Vestnik novykh meditsinskikh tekhnologiy. Elektronnoe izdanie. 2012. № 1. S. 4.
Maksimov I.B., Stolyar V.P., Bogomolov A.V. Prikladnaya teoriya informatsionnogo obespecheniya mediko-biologicheskikh issledovaniy. M.: Binom, 2013. 312 s.
Nagin V.A., Selishchev S.V. Osobennosti pealizatsii algopitmov vydeleniya QRS-kompleksov dlya EKG-sistem peal'nogo vpemeni // Meditsinskaya tekhnika. 2001. № 6. S. 18-23.
Ushakov I.B., Bogomolov A.V. Informatizatsiya programm personifitsirovannoy adaptatsionnoy meditsiny // Vestnik Rossiyskoy akademii meditsinskikh nauk. 2014. № 5-6. S. 124-128.
Ushakov I.B., Bogomolov A.V., Gridin L.A., Kukushkin Yu.A. Metodologicheskie podkhody k diagnostike i optimizatsii funktsional'nogo sostoyaniya spetsialistov operatorskogo profilya. M.: Meditsina, 2004. 144 s.
Ushakov I.B., Bogomolov A.V., Kukushkin Yu.A. Metodologicheskie aspekty dinamicheskogo kontrolya funktsional'nykh sostoyaniy operatorov opasnykh professiy // Mediko-biologicheskie i sotsial'no-psikhologicheskie problemy bezopasnosti v chrezvychaynykh situatsiyakh. 2010. № 4-2. S. 6-12.
Ushakov I.B., Bogomolov A.V., Kukushkin Yu.A. Patterny funktsional'nykh sostoyaniy operatora. M.: Nauka, 2010. 390 s.
Shumakov V.I., Onishchenko N.A., Tolpekin V.E., Kozlov I.A., Chestukhin V.V., Itkin G.P. Razrabotka i ispol'zovanie novykh biomeditsinskikh tekhnologiy v diagnostike i lechenii serdechno-sosudistykh zabolevaniy // Vestnik Rossiyskoy akademii meditsinskikh nauk. 2003. № 11. S. 21-27.
Shchukin S.I., Maystrov A.I. Issledovanie informativnosti metodov geometricheskogo analiza fazovykh portretov ritmokardiogramm // Biomeditsinskaya radioelektronika. 2007. № 6. S. 3-11.
Alekhin M.D., Anishchenko L.N., Zhuravlev A.V., Ivashov S.I., Parashin V.B., Korostovtseva L.S., Sviryaev Y.V., Konradi A.O., Bogomolov A.V. Estimation of information value of diagnostic data obtained by bioradiolocation pneumography in non-contact screening of sleep apnea syndrome // Biomedical Engineering. 2013. T. 47. № 2. S. 96-99.
Kukushkin Y.A.., Maistrov A.I., Bogomolov A.V. Rhythmocardiogram Approximation Methods for Calculation of Spectral Parameters of Cardiac Rhythm Variability // Biomedical Engineering. 2010. Vol. 44. No.3. 15-30