Автоматизированная система прогнозирования, ранней и дифференциальной диагностики ишемической болезни сердца на основе нечетких сетевых моделей : технические и медицинские системы

• Автор: Грахов, Алексей Алексеевич
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Курск
• Количество страниц: 154 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ МЕТОДОВ И СРЕДСТВ ДЛЯ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ ДИАГНОСТИКИ ИШЕМИЧЕСКОЙ

БОЛЕЗНИ СЕРДЦА

1Л. Классификация ишемической болезни сердца и ее клинические проявления л.л.

1.2. Причины и факторы риска развития ишемической болезни сердца.

1.3. Современные методы диагностики ишемической болезни сердца лабораторные и инструментальные исследования.

1.4. Традиционные подходы к диагностике ишемической болезни сердца по ЭКГ

1.4.1. Структурный анализ анализ смещошя БТсегмента

1.4.2. Построение диагностической процедуры ИБС с начальными клиническими проявлениями на основе метода спектральновременного картирования ЭКГ высокого разрешения.

1.5. Нечеткие сетевые модели для принятия решений

1.6. Цель и задачи исследования
ГЛАВА 2. СИНТЕЗ ПРИЗНАКОВОГО ПРОСТРАНСТВА ДЛЯ
АВТ ОМАТИЗИРОВАННОЙ ДИАГНОСТИКИ ИШЕМИЧЕСКОЙ БОЛЕЗНИ СЕРДЦА.
2.1. Синтез подпространства информативных признаков на основе преобразования Фурье электрокардиоеигнала
2.2. Исследование информативных признаков, полученных на основе АРмоделей ОПФ электрокардиосигнала.
2.3. Использование метода адаптивного квантования мод при исследовании вейвлетизображений электрокардиосигналов больных ЖС.
2.4. Синтез подподпространств информативных признаков на основе вейвлетанализа электрокардиоеигнала.
2.4.1. Синтез признакового подпространства на длинных апертурах.
2.4.2. Синтез признакового подпространства на коротких апертурах.
2.5. Выводы второй главы
ГЛАВА 3. ИЕРАРХИЧЕСКИЕ НЕЧЕТКИЕ НЕЙРОННЫЕ СЕТИ В ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ ДИАГ0СТИКЕ
СЕРДЕЧНОСОСУДИСТЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ.
3.1. Разработка и исследование автоматизированной системы для поддержки принятия решений при диагностике ИБС
3.2. Разработка и анализ моделей нечетких нейросетевых структур в выбранном континууме признаковых подпространств
3.3. Модель нечеткой нейронной сети в синтезированном признаковом пространстве
3.3.1. Решающие модули для первого и второго признакового подпространства.
3.3.2. Разработка и исследование решающего модуля для третьего подпространства информативных признаков.
3.3.3. Разработка и исследование решающего модуля для четвертого подпространства информативных признаков
3.3.4. Модель дефуззификатора нечеткой нейронной сети.
3.3. Интерактивная среда проектирования нечетких решающих модулей
3.5. Выводы третьей главы
ГЛАВА 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ НЕЧЕТКИХ ИЕРАРХИЧЕСКИХ НЕЙРОСЕТЕВЫХ СТРУКТУР ПРОГНОЗИРОВАНИЯ, РАННЕЙ И ДИФФЕРЕ1 ИДИАЛЫ ЮЙ ДИАГНОСТИКИ ИШЕМИЧЕСКОЙ БОЛЕЗНИ СЕРДЦА.
4.1. Объект, методы и средства исследования
4.2. Исследование эффективности автоматизированной
системы при выявлении больных ИБС
4.3. Результаты экспериментальной проверки правил прогнозирования ИБС
4.4. Результаты экспериментальных исследований правил принятия решений по дифференциальной диагностике ИБС
4.5. Результаты экспериментальных исследований правил принятия решений по ранней диагностике ИБС.
4.6. Выводы четвертой главы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК.
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


В работах, опубликованных в соавторстве и приведенных в конце автореферата, в , 9 и автором предложены и исследованы нечеткие нейросетевые модели для диагностики сердечнососудистых заболеваний, в 6 автором предложена автоматизированная система синтеза нечетких нейросетевых структур в 8 и соискатель предложил способ синтеза признакового подпространства по двумерной частотной плоскости элсктрокардиосигнала, в соискатель провел разведочный анализ изображений вейвлет преобразований электрокардиоеигналов больных ИБС, в соискателем предложена иерархическая нейросетевая структура для прогнозирования ИБС. Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и библиографического списка, включающего отечественных и зарубежных наименования. Работа изложена на 7 страницах машинописного текста, содержит рисунка и таблицы. В первой главе на основе обзора литературы проанализированы современные подходы к прогнозированию и диагностике ишемической болезни сердца с помощью компьютерных технологий, основанных на спектральном анализе ЭКГ и нечеткой логики принятия решений. Во второй главе решаются вопросы выбора и вычисления показателей, выделяемых из частотных и частотновременных характеристик элсктрокардиосигнала, используемых при прогнозировании и диагностике ИБС. В третьей главе посвящена вопросам проектирования автоматизированной системы диагностик ИБС на базе нечетких нейросетевых структур. В четвертой главе приводятся результаты экспериментальных исследований автоматизированной системы прогнозирования, ранней и дифференциальной диагностики ИБС. В заключении сформулированы научные и практические результаты исследования. ГЛАВА 1. Классификация ишемической болезни сердца ИБС до сих пор представляет собой не до конца решенную проблему в кардиологии. Дело в том, что ишемическая болезнь отличается огромным разнообразием клинических проявлений, которые зависят от механизмов ее возникновения. Представления кардиологов о механизмах развития ИЬС быстро меняются по мерс того, как расширяются научные знания о природе этого заболевания. Кроме того, построение классификации ИБС осложняет то, что разные формы ишемии могут сочетаться друг с другом или быстро и практически непредсказуемо переходить одна в другую. На данный момент классической считается классификация ИБС, принятая ВОЗ Всемирной организацией здравоохранения в году. Внезапная сердечная смерть первичная остановка сердца, коронарная смерть это наиболее тяжелый, молниеносно протекающий клинический вариант ИБС, который состоит во внезапной остановке сердца больного. Именно ИБС является причиной всех случаев внезапной смерти. Непосредственно перед наступлением внезапной сердечной смерти примерно у половины больных отмечается болевой приступ, который нередко сопровождающийся страхом близкой смерти. Что касается симптомов такой формы ИБС, то о них можно сказать очень немного за несколько дней до приступа у человека появляются приступообразные неприятные ощущения в загрудинной области, часто наблюдаются психоэмоциональные расстройства, страх близкой смерти. Симптомы внезапной сердечной смерти потеря сознания, остановка дыхания, отсутствие пульса на крупных артериях сонных и бедренных отсутствие тонов сердца расширение зрачков появление бледносерого оттенка кожи. Стенокардия грудная жаба это наиболее распространенная форма протекания ИБС. Стенокардия представляет собой приступы внезапно появляющихся и обычно быстро исчезающих болей в грудной клетке. Длительность приступа стенокардии составляет от нескольких секунд до минут. Боль чаще всего возникает во время физического напряжения, например, при ходьбе. Эго так называемая стенокардия напряжения. Реже она возникает при умственной работе, после эмоционачьных перегрузок, при охлаждении, после обильной еды и т. В зависимости ог стадии заболевания стенокардия напряжения делится на впервые возникшую стенокардию, стабильную стенокардгио с указанием функционального класса от I до IV, прогрессирующую стенокардию. При дальнейшем развитии ИБС стенокардия напряжения дополняется стенокардией покоя, при которой болевые приступы происходят не только при напряжении, но и в состоянии покоя, иногда но ночам. Основным симптомом этой формы ИБС является боль. Боль во время приступа стенокардии чаще всего локализуется в загрудинной области, обычно с левой стороны, в области сердца. Боль может распространяться в плечо, руку, шею, иногда в спину.