Аппаратно-программный комплекс регистрации электрокардиограмм

Внедрение: 2018 г.

Одной из задач диссертационной работы [1] явилась разработка аппаратно-программного комплекса (АПК) цифровой регистрации и автоматической сегментации интервалов электрокардиограммы (ЭКГ).

Цифровая регистрация ЭКГ проводилась во II стандартном отведении с применением электрокардиографа "МИДАС" ЭК1‑Т (ООО "МИДА", Киев, Украина). Для регистрации записи ЭКГ и оцифровки полученных данных использовался модуль АЦП L‑Card E14‑140 (OOO "Л КАРД", Москва, Россия), подключённый к персональному компьютеру.

Схема аппаратно-программного комплекса в стандартной комплектации представлена на рисунке 1.

Рисунок 1. Схема аппаратно-программного комплекса в стандартной комплектации.

С помощью ПО LGraph 2 (версия 2.34.39) осуществлялась визуализация процесса цифровой регистрации ЭКГ, оцифровка полученных данных (с частотой дискретизации 1000 Гц) и их сохранение на жестком диске персонального компьютера. 

Для экспресс-диагностики внутрижелудочковой проводимости миокарда разработана экспериментальная программа, позволяющая проводить прогнозирование развития угрожающих жизни аритмий по данным анализа интервала QT у обследуемых лиц при длительной цифровой записи ЭКГ. Интерфейс протокола исследований представлен на рисунке 2.

Рисунок 2. Окно базы данных.

После ввода полученные данные сохраняются в базе данных. В программе предусмотрен режим выбора необходимого времени для регистрации электрокардиограммы. После занесения персональных данных о пациенте и его подготовке для проведения регистрации осуществляется запись электрокардиограммы под визуальным контролем врача. Фрагмент записи цифрового сигнала представлен на рисунке 3.

Рисунок 3. Фрагмент цифровой записи ЭКГ во II стандартном отведении.

Полученные после цифровой записи участки ЭКГ обрабатывались с помощью специально разработанной экспериментальной программы "SimpleECGTool". В данной программе был применен алгоритм автоматической детекции зубцов, сегментов и интервалов ЭКГ, основанный на фильтрации её сигнала с помощью непрерывных и быстрых вейвлет-преобразований различной частоты. С помощью использованного алгоритма из полученного сигнала выделялась и усиливалась высокочастотная часть, содержащая QRS‑комплексы. Выделенные комплексы фильтровались по допустимой пороговой амплитуде и продолжительности всплеска с целью исключения из анализа шумов и артефактов. Интерфейс программы для автоматической разметки и фильтрации ЭКГ представлен на рисунке 4.

Рисунок 4. Интерфейс программы для автоматической разметки и фильтрации ЭКГ.

Приводим ниже некоторые выводы диссертационной работы: 

1. Разработан программно-аппаратный комплекс, с помощью которого осуществляется оценка риска нарушений проводящей системы сердца по данным длительности интервала QT электрокардиограммы. Система обеспечивает цифровую регистрацию ЭКГ и ее автоматизированный анализ в режиме "on‑line", что позволяет проводить экспресс-диагностику и прогнозирование риска нарушений проводящей системы сердца.
2. Эффективность разработанного метода количественной оценки функциональных состояний сердца по данным интервала QT доказана на основе верификации данных исследований в основном эксперименте и после проведения нагрузочных проб.

Источник:
Алёшечкин П.А. Оценка функционального состояния сердечно-сосудистой системы с учётом пищевого статуса и образа жизни человека: диссертация на соискание ученой степени кандидата медицинских наук. – Донецк. – 2018. – 165 с.

Разработчик: Алёшечкин П.А. (ГОО ВПО «Донецкий национальный медицинский университет им. М. Горького»)