Методы обнаружения поздних полей в магнитокардиографии

• Автор: Пудов, Владимир Станиславович
• Шифр специальности: 05.11.17
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 182 с. : ил

Содержание
Введение

Глава 1. Анализ существующих методов обнаружения поздних полей

1.1. Методика регистрации магнитокардиографических сигналов

1.2. Возникновение поздних полей при ишемической болезни сердца

1.2.1. Электрофизиологические механизмы возникновения ПП

1.2.2. Регистрация ПП у пациентов с ишемической болезнью сердца

1.2.3. Оценка пространственных и временных параметров ПП

1.3. Влияние параметров измерительного тракта магнитокардиографа

на параметры регистрируемого кардиосигнала •

1.4. Требования к методам обнаружения поздних полей
1.5. Методы обнаружения ПП, основанные на полосовой фильтрации
1.6. Методы обнаружения ПП, основанные на адаптивном предсказании
1.7. Выводы по главе
Г лава 2. Метод обнаружения поздних полей во временной области
2.1. Постановка задачи время-частотной локализации ПП
2.2. Основные свойства вейвлет-преобразований применительно
к обнаружению ПП
2.3. Исследование время-частотных спектров МКГ сигналов
2.4. Метод обнаружения ПП, основанный на обратном вейвлет-преобразовании
2.5. Применение согласованной фильтрации при обнаружении ПП
2.6. Общий алгоритм обработки во временной области
2.7. Выводы по главе
Глава 3. Комплексный метод обнаружения поздних полей
3.1. Пространственная многодипольная модель МКГ сигнала

3.2. Комплексная пространственно-временная модель МКГ сигнала
3.3. Предварительная обработка результатов МКГ измерений
в пространственной области
3.4. Метод обнаружения ПП в пространственной области
3.5. Комплексирование результатов обработки
в пространственной и временной областях
3.6. Выводы по главе
Заключение
Список литературы
Приложения

Введение
Актуальность проблемы. Диагностика заболеваний сердечнососудистой системы на ранней стадии позволяет организовать проведение своевременного и эффективного курса лечения. Особенно это характерно для ишемических нарушений в миокарде, приводящих к развитию инфарктов миокарда и фатальных аритмий. Перспективным направлением диагностики этих заболеваний в магнитокардиографии (МКГ) является подход, основанный на обнаружении поздних полей желудочков сердца (ПП). Поздние поля желудочков являются индикаторами ранних ишемических поражений в миокарде и отражают процесс задержанного проведения волны возбуждения в пораженном участке. Они представляют собой последовательности низкоамплитудных импульсов различной полярности и малой длительности, регистрируемые на протяжении желудочкового комплекса <3118 и части сегмента ЭТ.
Однако, потенциально высокие диагностические возможности метода магнитокардиографии для выявления поздних полей в настоящее время используются не полностью, что объясняется следующими причинами.
Нередко ПП имеют нерегулярный, нестационарный характер, особенно на ранних стадиях ишемической болезни сердца. В то же время, применяемые методы обнаружения поздних полей построены с использованием преобразования Фурье и основанных на нем методов фильтрации (наиболее часто используются биномиальный нерекурсивный фильтр и двунаправленные рекурсивные фильтры Симеона). В этих методах для обнаружения ПП используется информация только о ширине спектров Фурье (ЗЯБ комплекса и ПП, основанная на различиях их длительностей. При этом статистические, временные и другие характерные особенности ПП не учитываются. В результате эффективность методов и достоверность получаемых результатов на практике оказываются невысоки.

сигнал фазовых искажений. В то же время, во временной области, согласно выражению (1.7) импульсная характеристика фильтра будет образована сверткой двух копий ИХ исходного рекурсивного фильтра. Поскольку длительность ИХ рекурсивного фильтра бесконечная [30], то полная компенсация фазовых искажений в описываемом фильтре невозможна из-за ограниченной длительности обрабатываемого сигнала.
Метод Симеона был предложен достаточно давно, когда развитие медицинской техники было в основном ориентировано на использование аналоговых фильтров, либо на использование ЭВМ с малым быстродействием [3], что объясняло тогда необходимость использования быстродействующих рекурсивных фильтров. Тем не менее, с развитием вычислительных средств были предложены другие алгоритмы фильтрации МКГ сигналов, в частности алгоритмы нерекурсивной фильтрации [108]. Нерекурсивные фильтры описываются выражением свертки входного сигнала х(1) и импульсной характеристики Ь(0 (1.1). Нерекурсивные фильтры, по сравнению с рекурсивными, обладают линейной ФЧХ и не вызывают значительных искажений измеряемого сигнала по этой причине. Однако, использование ИХ конечной длительности приводит к возникновению явлений Гиббса [30], в результате чего нарушается монотонность АЧХ и следовательно, в сигнале появляются колебательные искажения.
Устранение указанного недостатка возможно различными способами: во-первых, использованием ИХ возможно большей длительности (однако при этом резко возрастает порядок фильтра и снижается его быстродействие, кроме того коэффициенты фильтра при высоких порядках могут иметь очень малые значения, выходя за рамки точности используемых при обработке МКГ сигналов АЦП - 10-12 разрядов [3, 42]); во-вторых, это использование оконных функций (однако, как показывают результаты различных исследований, в том числе и проведенных при участии автора [19, 23, 24], применение оконных функций не позволяет добиться значительного увеличения эффективности обнаружения ПП). Третий способ заключается в выборе таких