Выявление критических нарушений в электровозбудимой системе миокарда с помощью спектрального вейвлет-анализа ЭКГ

• Автор: Романец, Илья Александрович
• Шифр специальности: 03.01.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 107 с. : ил.

Романец И.А.
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ СОКРАЩЕНИЙ
ГЛАВА I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
1.1. Общие представления об электровозбудимой системе миокарда
1.1.1. Анатомо-физиологические особенности миокарда
1.1.2. Волны возбуждения в сердце
1.1.3. Топологические представления о распространении возбуждения
в миокарде
1.1.4. Биофизические проблемы распространения возбуждения в миокарде
1.1.5. Классическая электродинамика сердца
1.1.6. Заключение
1.2. Электрокардиографическая диагностика
1.2.1. Стандартная процедура ЭКГ-диагностики
1.2.2. Специальные методы ЭКГ-диагностики
1.2.3. Спектральные методы анализа биомедицинских сигналов
1.2.4. Автоматизированный анализ и интерпретация ЭКГ
1.3. Заключение к главе
ГЛАВА II. СПОСОБ ОТСЛЕЖИВАНИЯ ИЗМЕНЕНИЙ В Т- И Р-ЗУБЦАХ ЭЛЕКТРОКАРДИОГРАММЫ ПО АССОЦИИРОВАННЫМ С ЭТИМИ ИЗМЕНЕНИЯМИ КАЧЕСТВЕННЫМ ТОПОЛОГИЧЕСКИМ ТРАНСФОРМАЦИЯМ В ВЕЙВЛЕТ-КАРДИОГРАММАХ
2.1. Материалы и методы
2.2. Пример качественного, топологического различия вейвлет-спектров двух электрокардиограмм, снятых у здорового человека и
у пациента в инфарктном состоянии

Романец И.А.
2.3. Топологические трансформации вейвлет-спектров, ассоциированные с изменениями амплитуд Т- и Р-зубцов на электрокардиограммах
2.3.1. Топологические изменения вейвлет-спектров, ассогршрованные
с увеличением Т-зубца
2.3.2. Топологические изменения, ассоциированные с увеличением
Р-зубца
2.3.3. Топологические трансформации, ассоциированные с изменением пары выраженных на ЭКГ признаков — амплитуды
Т-зубца и амплитуды Р-зубца
2.4. Топологические трансформации вейвлет-кардиограмм, ассоциированные с исчезновением или появлением одиночного
зубца на ЭКГ (на примере Т-зубца)
2.5. Заключение к главе II
ГЛАВА III. СЦЕНАРИИ РАЗВИТИЯ ТРАНСМУРАЛЬНОГО ИНФАРКТА И ВОЗНИКАЮЩИЕ ПРИ ЭТОМ ТОПОЛОГИЧЕСКИЕ ТРАНСФОРМАЦИИ ВЕЙВЛЕТ-КАРДИОГРАММ
3.1. Двухпараметрическое семейство ЭКГ-сигналов, различающихся размерами (ЩЗ-комплекса и амплитудой Т-зубца
3.2. Двухпараметрическое семейство ЭКГ-сигналов, различающихся размерами (ЩЗ-комплекса и амплитудой комплекса 8Т-Т
3.3. Смежность и несмежность областей параметрической диаграммы, соответствующих разным топологическим типам вейвлет-кардиограмм
3.4. Заключение к главе ИТ
ГЛАВА IV. АВТОМАТИЗАЦИЯ АНАЛИЗА ТОПОЛОГИЧЕСКОЙ СТРУКТУРЫ ВЕЙВЛЕТ-КАРДИОГРАММ
4.1. Способ описания (шифрования) топологической структуры вейвлет-кардиограмм
4.2. Процедура автоматизированной классификации вейвлет-кардиограмм по типу топологии их структуры
4.3. Заключение к главе IV
Романец И.А.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ВЫВОДЫ
БЛАГОДАРНОСТИ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ

Романец И.А.
Глава II
милливольтах, прямо пропорциональна значению параметра а с коэффициентом пропорциональности 0.2
В данном исследовании нами варьировалась величина а от 0.05 до 5, что соответствует диапазону значений амплитуды Т-зубца 0.01=1 мВ.
Построение вейвлет-кардиограмм для семейства электрокардиограмм типа (Н-2) проводилось по следующей схеме. Сначала на основе каждой электрокардиограммы семейства (временная протяжённость которой составляет один сердечный цикл) составлялся вспомогательный сигнал, состоящий из пятикратно повторяющегося базового фрагмента ЭКГ. Затем для вспомогательного ЭКГ-сигнала вычислялись коэффициенты вейвлет-преобразования. Для последующего топологического анализа выбирался центральный фрагмент вейвлет-кардиограммы
Исследование показало, что вся совокупность построенных вейвлег-ландшафтов, соответствующих рассматриваемому однопараметрическому семейству, разбивается в данном случае на два типа. Первый тип вейвлет-ландшафта (рис. П-7а) имеет место для электрокардиограмм, у которых значение параметра а лежит в интервале от 0.05 до 1.21, что соответствует диапазону значений амплитуды Т-зубца 0.ОНО.242 мВ. Второй тип вейвлет-ландшафта (рис. П-76) имеет место в случаях, когда значение а лежит в интервале от 1.21 до 5, что соответствует диапазону значений амплитуды Т-зубца от 0,242 до 1 мВ. Таким образом, рассмотренный диапазон значений параметра а разбивается ровно на два интервала значением а = 1.21, которое соответствует амплитуде Т-зубца, равной 0.242 мВ. В пределах каждого из этих двух интервалов вейвлет-ландшафт имеет топологически эквивалентную структуру нулевых изолиний (совокупность линий на вейвлет-ландшафте, образуемых нулевыми коэффициентами вейвлет-преобразования). Значению а = 1.21 соответствует переходная структура изолиний вейвлет-ландшафта (рис. П-8) между первым и вторым типами вейвлет-ландшафта.
12 Математически это соотношение описывается выражением: Т = а ■ 0.2 мВ, где Т обозначает амплитуду Т-зубца.
13 Рассмотрение вспомогательного ЭКГ-сигнала позволило избежать краевого искажения вейвлет-спектра, которое наблюдалось бы на вейвлет-спектре, построенном для более короткого ЭКГ-сигнала (одиночного базового фрагмента ЭКГ).