СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ВАРИАТИВНОСТИ ВРЕМЕННЫХ ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕКТРОКАРДИОГРАФИЧЕСКОГО СИГНАЛА Российский патент 2024 года по МПК A61B5/352 

Описание патента на изобретение RU2827482C1

Область техники

Изобретение относится к медицинской технике и предназначено для определения показателей вариабельности сердечного ритма и других амплитудных и временных показателей вариативности (изменчивости) электрокардиографического сигнала при определении состояния сердца методом электрокардиографии.

Уровень техники

Широкое применение систем электрокардиографического мониторинга состояния сердца, медицинских персонализированных мобильных устройств и фитнес-устройств обуславливает быстрое развитие метода оценивания состояния сердца и ранней диагностики различных патологий на основе анализа показателей состояния сердца, определяемых путем измерений амплитудных и временных параметров электрокардиографического сигнала.

Наиболее часто при оценивании состояния сердца используются показатели вариабельности сердечного ритма (ВСР), т.е. изменчивости длительности кардиоцикла, определяемые путем измерений длительности интервалов времени между R-зубцами электрокардиографического сигнала, RR-интервалов. Определение показателей вариабельности является эффективным методом формирования оценки состояния сердечно-сосудистой системы, достоинством которого является высокая чувствительность к самым разнообразным внутренним и внешним факторам, влияющим на состояние здоровья человека [1].

Основными показателями ВСР являются среднее арифметическое длительности RR-интервалов, среднеквадратическое отклонение длительности RR-интервалов от среднего, дисперсия длительности RR-интервалов и другие. Значения показателей изменчивости длительности RR-интервалов и показателей изменчивости обратной величины, частоты сердечных сокращений (ЧСС), по отношению к среднему значению измеряемой величины, позволяют судить о влиянии того или иного фактора на сердце и организм в целом и используются при диагностике заболеваний[2].

Известен способ ранней диагностики потенциально катастрофического заболевания [3] методом электрокардиографии, включающий, в предпочтительном варианте реализации, непрерывный мониторинг, фильтрацию и регистрацию электрокардиографического сигнала в течение от 103 до 104 RR-интервалов, выделение из электрокардиографического сигнала RR-интервалов, измерение длительности каждого RR-интервала, определение значений показателей ВСР “среднее арифметическое”, “среднеквадратическое отклонение”, “дисперсия” нормирование массива результатов измерений путем вычитания из каждого результата измерений длительности RR-интервала среднего значения массива и деления на среднеквадратическое отклонение, определение нормализованных третьего (асимметрия), четвертого (эксцесс) моментов массива и 10-процентильного значения массива как информативных показателей ВСР и идентификацию аномалии по значениям совокупности показателей.

Для получения качественной оценки ВСР при диагностике заболеваний по третьему и четвертому моментам предлагается визуализировать структуру массива путем построения гистограммы распределения длительностей RR-интервалов. Увеличение асимметрии гистограммы в виде смещения центра распределения вправо показывает увеличение третьего момента из-за возрастания доли относительно длинных RR-интервалов и указывают на эпизод брадикардии. Увеличение остроты пика центра гистограммы показывает увеличение четвертого момента, что свидетельствует об увеличении доли RR-интервалов с относительно низкой ЧСС и малыми различиями длительности.

Отклонения в ВСР, характерные для конкретного заболевания, могут быть выявлены, например, путем анализа формы частотной гистограммы и сравнения значений показателей ВСР с их пороговыми значениями или путем использования регрессионных моделей, нейронных сетей или других математических инструментов. Соответствующие параметры для пороговых значений или для математического моделирования могут быть назначены специалистами в данной области.

Построение гистограммы распределения длительностей RR-интервалов и определение показателей ВСР позволяет получить большое количество диагностической информации в целях диагностики заболеваний. Однако показатели ВСР не отражают вариативность (изменчивость) формы электрокардиографического сигнала внутри RR-интервала, которая также является источником диагностической информации. Следовательно, недостатком известного способа диагностики заболеваний методом электрокардиографии является невозможность определения амплитудных показателей формы электрокардиографического сигнала в исследуемом временном интервале.

Известен способ анализа непрерывного электрокардиографического сигнала для обнаружения сердечных аритмий [4], включающий низкочастотную и полосовую фильтрацию электрокардиографического сигнала; определение персонализированного эталонного значения результата интегрирования участка нормального кардиоцикла фильтрованного электрокардиографического сигнала, включающего QRS-комплекс; интегрирование участка фильтрованного электрокардиографического сигнала, включающего QRS-комплекс каждого очередного кардиоцикла; сравнение каждого очередного результата интегрирования с персонализированным эталонным значением результата интегрирования; признание очередного кардиоцикла аритмией при превышении результатом интегрирования этого кардиоцикла персонализированного эталонного значения результата интегрирования нормального кардиоцикла.

Достоинством данного способа является возможность определения персонализированного амплитудного показателя вариативности электрокардиографического сигнала, не связанного с ВСР и возможность достоверного выявления аномального по площади QRS-комплекса электрокардиоцикла из последовательности большого числа нормальных кардиоциклов, что позволяет диагностировать сердечную аритмию.

Недостатками известного способа анализа электрокардиографического сигнала являются: потеря информации о состоянии сердца из-за неоднозначности связи формы электрокардиографического сигнала и результатом его интегрирования, так как одинаковые результаты интегрирования могут получаться при интегрировании сигналов различной формы. Также определение только одного показателя вариативности “площадь QRS-комплекса” не обеспечивает получение массива данных, достаточного для достоверного выявления, а тем более, идентификации типа аномалии сердечной деятельности.

Наиболее близким к предполагаемому изобретению по технической сущности (прототип) является “Способ определения параметров вариабельности сердечного ритма” [5].

Известный способ состоит в преобразовании электрической активности сердца человека в электрокардиографический сигнал в виде электрического напряжения путем установки на теле системы датчиков, имеющих электрический контакт с кожей, подключение системы датчиков к электрокардиографу, состоящему из усилителя электрического напряжения, частотного фильтра, цифрового измерителя длительности интервала времени, программно-вычислительный блока, запоминающего устройства и дисплея, выделении из электрокардиографического сигнала последовательности RR-интервалов, начало и конец которых определяется соседними R-импульсами электрической активности сердца, измерении длительности каждого RR-интервала цифровым измерителем длительности интервала времени, регистрации результатов измерений длительности RR-интервалов в запоминающем устройстве измерителя, формировании массива результатов измерений длительности RR-интервалов, причем число элементов этого массива задается предварительно, вычислении среднего арифметического массива результатов измерений длительности RR-интервалов времени, вычислении средней частоты пульса, как величины, обратной среднему арифметическому массива результатов измерения длительности RR-интервалов, вычислении среднеквадратического отклонения результатов измерения длительности RR-интервалов от среднего арифметического результатов измерения длительности RR-интервалов, вычислении частоты сердечных сокращений для каждого RR-интервала как величины, обратной длительности RR-интервала, вычислении среднеквадратического отклонения значений частоты сердечных сокращений от средней частоты сердечных сокращений, определении максимальной и минимальной длительностей RR-интервалов и разности между ними, определении числа каналов временной дикренинации, пределении ширины интервала временной дискриминации путем деления разности максимальной и минимальной длительностей RR-интервалов на число каналов временного дискриминатора, временной дискриминации массива результатов измерений длительности RR-интервалов, состоящая в подсчете числа результатов измерений длительности, попавших в каждый канал временного дискриминатора, нормировании массива результатов измерения длительности RR-интервалов путем деления результата временной дискриминации каждого канала на максимальный из этих результатов и визуализации ВСР в форме гистограммы распределения нормированных результатов временной дискриминации.

Достоинствами известного способа являются определение широкого набора временных и частотных показателей ВСР и визуализация распределения длительностей RR-интервалов в зарегистрированном массиве, что обеспечивает пользователя качественной и количественной информацией в целях оценивания состояния сердца и диагностики методом электрокардиографии.

Недостатками известного способа являются невозможность определения показателей амплитудной вариативности формы электрокардиографического сигнала в течение RR-интервала и необходимость регистрации большого массива RR-интервалов для формирования достоверной статистически значимой оценки показателей вариабельности сердечного ритма.

Исследование ВСР и построение гистограммы на основе измерения временных интервалов между R-зубцами электрокардиограммы с последующим ее анализом различными математическими методами охарактеризовано высокими требованиями к длине выборки электрокардиограммы (не менее 20 минут электрокардиографических записей[6]), ограничивая использование метода для небольшого интервала длительности ЭКС, а также исключает измерение амплитудных показателей и показателей, характеризующих форму сигнала внутри RR-интервала.

Цель настоящего изобретения состоит в том, чтобы предложить способ анализа электрокардиографического сигнала, позволяющий извлечь максимум качественной и количественной информации для определения состояния сердца и диагностики заболеваний методом электрокардиографии.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Предполагаемое изобретение направлено на расширение набора показателей вариативности электрокардиографического сигнала за счет добавления к показателям вариабельности амплитудных показателей вариативности и на повышение оперативности визуализации вариативности электрокардиографического сигнала в целях диагностики состояния сердца.

Для этого в известный способ определения параметров вариабельности сердечного ритма, заключающийся в том, что:

- преобразуют электрокардиографом электрическую активность сердца в электрокардиографический сигнал;

- регистрируют электрокардиографический сигнал в течение определенного времени;

- выделяют в электрокардиографическом сигнале интервалы между R-зубцами;

- измеряют длительность RR-интервалов времени между соседними R-зубцами;

- выбирают число n (не менее 8) каналов временной дискриминации электрокардиографического сигнала;

- определяют ширину интервала временной дискриминации путем деления размаха массива длительностей RR-интервалов на число n каналов временной дискриминации и границы временных интервалов;

- осуществляют временную дискриминацию массива результатов измерений длительности RR-интервалов, состоящую в подсчете числа результатов измерений длительности RR -интервала, попавших в каждый n-ный канал временной дискриминации;

- определяют показатели вариабельности «среднее арифметическое длительностей RR-интервалов» и «среднеквадратическое отклонение длительностей RR-интервалов», «средняя частота сердечных сокращений», «среднеквадратическое отклонение частоты сердечных сокращений»;

- нормируют массив результатов временной дискриминации путем деления длительности каждого RR-интервала на длительность RR-интервала с максимальной в массиве длительностью;

- визуализируют нормированный массив длительностей RR-интервалов путем построения гистограммы из n столбцов распределения длительностей RR-интервалов времени по каналам временной дискриминации;

также

- определяют максимальное и минимальное значение электрокардиографического сигнала, а также размах электрокардиографического сигнала как разность его минимального и максимального значений;

- выбирают число m (не менее 8) поддиапазонов амплитудной дискриминации, предпочтительно, равным числу n каналов временной дискриминации;

- определяют ширину поддиапазона путем деления размаха электрокардиографического сигнала на число m поддиапазонов и границы поддиапазонов амплитудной дискриминации;

- осуществляют амплитудную дискриминацию электрокардиографического сигнала путем определения принадлежности мгновенного значения сигнала одному из m поддиапазонов;

- измеряют длительность интервала времени нахождения уровня электрокардиографического сигнала в каждом из m поддиапазонов амплитудной дискриминации;

- определяют показатели вариативности электрокардиографического сигнала «среднее арифметическое массива длительностей интервала времени нахождения уровня электрокардиографического сигнала в поддиапазоне амплитудной дискриминации» и «среднеквадратическое отклонение массива длительностей интервала времени нахождения уровня электрокардиографического сигнала в поддиапазоне амплитудной дискриминации»;

и при этом

- длительность каждого RR-интервала измеряют путем суммирования m результатов измерений длительностей интервала времени нахождения уровня электрокардиографического сигнала в поддиапазоне амплитудной дискриминации в этом RR-интервале;

- нормируют массив суммы результатов амплитудной дискриминации в каждом m-ном поддиапазоне амплитудной дискриминации путем деления на длительность RR-интервала с максимальной длительностью;

- визуализируют нормированный массив результатов амплитудной дискриминации путем построения гистограммы из m столбцов распределения длительностей интервала времени нахождения уровня электрокардиографического сигнала в каждом m-ом поддиапазоне.

На фигуре 1 приведен алгоритм осуществления предлагаемого способа определения показателей вариативности электрокардиографического сигнала. Сплошными линиями обведены операции предлагаемого способа, выполняемые также, как при реализации известного способа. Пунктирными линиями обведены новые операции, отличающие предлагаемый способ от известного способа. Сплошной и пунктирной линиями обведены операции известного способа, выполняемые в предлагаемом способе иначе.

При реализации предлагаемого способа преобразование электрокардиографом электрической активности сердца в электрокардиографический сигнал, регистрацию электрокардиографического сигнала в течение определенного времени и выделение в электрокардиографическом сигнале RR-интервалов осуществляют в соответствии с известным способом.

Далее осуществляют амплитудную дискриминацию электрокардиографического сигнала. Для этого предварительно вычисляют размах зарегистрированного электрокардиографического сигнала как разность его минимального и максимального значений, выбирают число m поддиапазонов амплитудной дискриминации, которое не должно быть меньше 8, и определяют ширину поддиапазона путем деления размаха электрокардиографического сигнала на число m поддиапазонов, а также границы поддиапазонов амплитудной дискриминации путем последовательного прибавления к минимальному значению электрокардиографического сигнала ширины поддиапазона m-1 раз.

Амплитудную дискриминацию электрокардиографического сигнала в течение каждого интервала сигнала между соседними R-зубцами осуществляют путем регистрации моментов времени пересечения уровнем сигнала какой-либо из границ поддиапазона амплитудной дискриминации, а затем измеряют длительности интервалов времени между зарегистрированными моментами времени нахождения уровня электрокардиографического сигнала в каждом из m поддиапазонов амплитудной дискриминации.

Предлагаемая амплитудная дискриминация электрокардиографического сигнала позволяет не проводить прямые измерения длительностей RR-интервалов время-импульсным методом, при которых теряется информация о форме электрокардиографического сигнала в течение RR-интервала, а определять значения длительностей RR-интервалов для определения показателей вариабельности путем суммирования m результатов измерений длительностей интервала времени нахождения уровня электрокардиографического сигнала в m-ном поддиапазоне амплитудной дискриминации в течение этого RR-интервала.

Определение длительностей всех зарегистрированных RR-интервалов позволяет, согласно известному способу, определить показатели вариабельности «среднее арифметическое длительностей RR-интервалов», «средняя частота сердечных сокращений», «среднее квадратическое отклонение длительностей RR-интервалов», «среднее квадратическое отклонение частоты сердечных сокращений».

Одновременно с этим определяются показатели вариативности сердечного ритма, не связанные с различиями длительностей RR-интервалов и отражающие особенности формы электрокардиографического сигнала в каждом RR-интервале, «среднее арифметическое массива длительностей интервала времени нахождения уровня электрокардиографического сигнала в поддиапазоне амплитудной дискриминации» и «среднее квадратическое отклонение массива длительностей интервала времени нахождения уровня электрокардиографического сигнала в поддиапазоне амплитудной дискриминации».

Визуализация вариативности сердечного ритма состоит в построении гистограммы результатов временной дискриминации известным способом и гистограммы результатов амплитудной дискриминации предлагаемым способом. В обоих случаях результаты дискриминации нормируются. При временной дискриминации нормирование осуществляется путем деления длительности каждого RR-интервала на длительность RR-интервала с максимальной среди зарегистрированных RR-интервалов длительностью, а при амплитудной дискриминации на длительность RR-интервала с максимальной среди зарегистрированных RR-интервалов длительностью делятся длительности интервалов времени нахождения уровня электрокардиографического сигнала в каждом из m поддиапазонов амплитудной дискриминации.

Преимуществом предлагаемого способа перед известным способом является возможность в 8 и более раз быстрее формировать статистически значимый массив результатов измерений величин, содержащих информацию о состоянии сердца, путем выполнения амплитудной дискриминации. Тем самым обеспечивается сокращение времени сбора диагностической информации без снижения её достоверности, что позволяет более оперативно формировать диагностическое решение.

Другим отличительным свойством предлагаемого способа, также обеспечивающим повышение оперативности принятия диагностического решения, является визуализация результатов амплитудной дискриминации в форме гистограммы распределения результатов измерений длительностей интервала времени нахождения уровня электрокардиографического сигнала в каждом из m поддиапазонов амплитудной дискриминации в течение данного RR-интервала.

Таким образом, совокупность существенных признаков предлагаемого способа определения показателей вариативности электрокардиографического сигнала формирует новые свойства способа по сравнению с известным способом, которые формируют следующий технический результат применения предлагаемого способа:

- увеличивается объем объективной диагностической информации, на основе которой принимается диагностическое решение, за счет определения новых показателей вариативности, дополняющих показатели вариабельности;

- повышается оперативность принятия диагностического решения за счет сокращения не менее чем в 8 раз, времени сбора необходимого объема диагностической информации и визуализации большого объема количественной информации в удобной для восприятия лицом, принимающим решение, качественной форме в виде гистограммы распределения результатов измерений информативных величин.

Проведенный анализ уровня техники позволил установить, что аналоги, характеризующиеся совокупностью признаков, идентичных всем признакам заявляемого технического решения, отсутствуют, что указывает на соответствие заявляемого изобретения критерию охраноспособности «новизна».

Результаты поиска известных решений в данной и смежных областях техники с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными признаками заявляемого способа, показали, что в общедоступных источниках информации не выявлены решения, имеющие признаки, совпадающие с его отличительными признаками.

Из уровня техники также не подтверждена известность влияния отличительных признаков заявляемого изобретения на указанный заявителем технический результат, следовательно, заявляемое изобретение соответствует условию «изобретательский уровень».

Предлагаемое техническое решение применимо в медицинской практике при обследовании пациента электрокардиографическим методом, так как для его реализации могут быть использованы существующие электрокардиографы и средства визуализации результатов реализации предлагаемого способа.

Возможность осуществления предлагаемого способа определения показателей вариативности электрокардиографического сигнала и достижения заявленного технического результата по сравнению с прототипом подтверждается следующим примером (фиг.2). На фигуре 2 приведены фрагменты электрокардиографических сигналов, взятых из базы Physionet [7], содержащие десять RR-интервалов нормального синусового ритма (а) и десять RR-интервалов электрокардиографического сигнала при наличии аритмии (б), гистограмма распределения длительности RR-интервалов, полученная известным способом для нормального синусового ритма (в) и гистограмма распределения длительности RR-интервалов, полученная известным способом для электрокардиографического сигнала при наличии аритмии (г), гистограмма длительности интервалов времени нахождения уровня электрокардиографического сигнала в каждом поддиапазоне амплитудной дискриминации для нормального синусового ритма (д) и гистограмма длительности интервалов времени нахождения уровня электрокардиографического сигнала в каждом поддиапазоне амплитудной дискриминации электрокардиографического сигнала при наличии аритмии (е).

Список использованных источников:

1. Task Force of The European Society of Cardiology and The North American Society of Pacing and Electrophysiology. Heart rate variability. Standards of measurement, physiological interpretation, and clinical use. European Heart Journal (1996) 17, 354-381

2. Иванов Г.Г., Баевский Р.М. Вариабельность сердечного ритма: теоретические аспекты и возможности клинического применения // Ультразвуковая и функциональная диагностика. - 2001 №3. С. 108-127.

3. Патент № 6,216,032 B1 United States. METHOD AND APPARATUS FOR THE EARLY DIAGNOSIS OF SUBACUTE, POTENTIALLY CATASTROPHIC ILLNESS : № 09/271,279 : заявл. 17.03. 1999 : опубл. 10.04. 2001 / M. Pamela Griffin; J. Randall Moorman - 13 с.

4. Патент № 3,828,768 United States. METHOD AND APPARATUS FOR DETECTING CARDIAC ARRHYTHMIAS : № 271,373 : заявл. 13.07.1972 : опубл. 13.08.1974 / David W. Douglas - 11 с.

5. Патент № 2546103 РФ С9. СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ВАРИАБЕЛЬНОСТИ СЕРДЕЧНОГО РИТМА : № 2013110181/14 : заявл. 06.03.2013 : опубл. 10.04.2015 / Ермоленко И.А. - 10 с.

6. Яблучанский Н.И., Мартыненко А.В. Вариабельность сердечного ритма. B помощь практическому врачу. Харьков: КНУ; 2010. 131 с.

7. Goldberger AL, Amaral LAN, Glass L, Hausdorff JM, Ivanov PCh, Mark RG, Mietus JE, Moody GB, Peng C-K, Stanley HE. PhysioBank, PhysioToolkit, and PhysioNet: Components of a New Research Resource for Complex Physiologic Signals. Circulation 101(23):e215-e220 [Circulation Electronic Pages; http://circ.ahajournals.org/content/101/23/e215.full]; 2000 (June 13).

Похожие патенты RU2827482C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ ОЦЕНКИ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ РЕГУЛЯТОРНЫХ СИСТЕМ ОРГАНИЗМА БИОЛОГИЧЕСКОГО ОБЪЕКТА 1993
  • Баевский Р.М.
  • Кукушкин Ю.А.
  • Марасанов А.В.
  • Романов А.В.
  • Дуга М.К.
RU2103911C1
Способ определения функционального состояния человека по фонокардиограмме 2018
  • Койлис Борис Львович
RU2687566C1
СПОСОБ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ ДИАГНОСТИКИ СТЕНОКАРДИИ 2006
  • Миронова Татьяна Феофановна
  • Миронов Владимир Александрович
  • Миронов Михаил Владимирович
RU2322942C1
СПОСОБ ОЦЕНКИ ВАРИАБЕЛЬНОСТИ СЕРДЕЧНОГО РИТМА 2001
  • Шейх-Заде Ю.Р.
  • Шейх-Заде К.Ю.
  • Зузик Ю.А.
  • Кудряшов Е.А.
  • Сухомлинов В.В.
  • Жукова Е.В.
  • Каблов Р.Н.
  • Чередник И.Л.
RU2185090C1
Способ диагностики стресса у человека 2016
  • Григорьева Ксения Александровна
  • Григорьева Вера Наумовна
  • Полевая Софья Александровна
RU2624813C1
СПОСОБ КОЛИЧЕСТВЕННОЙ ОЦЕНКИ СУТОЧНОЙ ВАРИАБЕЛЬНОСТИ СЕРДЕЧНОГО РИТМА 2016
  • Соболев Александр Владимирович
  • Рябыкина Галина Владимировна
  • Кожемякина Елена Шамилевна
RU2614886C1
СПОСОБ АНАЛИЗА ВАРИАБЕЛЬНОСТИ СЕРДЕЧНОГО РИТМА 2007
  • Кубланов Владимир Семенович
  • Костоусов Виктор Борисович
  • Попов Александр Андреевич
  • Вершинин Арсений Игоревич
RU2356495C1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИЗМЕНЕНИЯ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ ЧЕЛОВЕКА 2010
  • Алпатов Алексей Викторович
  • Черных Мария Юрьевна
RU2446732C1
СПОСОБ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТОЙ СИСТЕМЫ 2010
  • Андреев Владимир Григорьевич
  • Коновалов Евгений Виленович
  • Кошелев Виталий Иванович
  • Кирьяков Александр Александрович
RU2442529C1
СПОСОБ ДИАГНОСТИКИ СМЕРТИ МОЗГА 2009
  • Иванова Наталия Евгеньевна
  • Иванов Алексей Юрьевич
  • Козырева Лариса Владимировна
  • Панунцев Владимир Согомонович
  • Соколова Наталья Алексеевна
  • Малова Александра Михайловна
RU2389432C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 827 482 C1

Реферат патента 2024 года СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ВАРИАТИВНОСТИ ВРЕМЕННЫХ ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕКТРОКАРДИОГРАФИЧЕСКОГО СИГНАЛА

Изобретение относится к медицинской технике и предназначено для определения показателей вариабельности сердечного ритма и других амплитудных и временных показателей вариативности (изменчивости) электрокардиографического сигнала при определении состояния сердца методом электрокардиографии. Осуществляют временную дискриминацию массива результатов измерений длительности RR-интервалов, состоящей в подсчете числа результатов измерений длительности RR-интервала, попавших в каждый из n каналов временной дискриминации, и амплитудную дискриминацию сигнала путем определения принадлежности мгновенного значения сигнала одному из m поддиапазонов и измерения длительности интервала времени нахождения уровня сигнала в каждом из m поддиапазонов амплитудной дискриминации и определении по результатам дискриминации показателей вариабельности «среднее арифметическое длительностей RR-интервалов» и «среднеквадратическое отклонение длительностей RR-интервалов», «средняя частота сердечных сокращений», «среднеквадратическое отклонение частоты сердечных сокращений» и показателей вариативности «среднее арифметическое массива длительностей интервала времени нахождения уровня электрокардиографического сигнала в поддиапазоне амплитудной дискриминации» и «среднеквадратическое отклонение массива длительностей интервала времени нахождения уровня электрокардиографического сигнала в поддиапазоне амплитудной дискриминации». Способ определения показателей вариативности электрокардиографического сигнала может быть использован в медицинской практике при обследовании пациента электрокардиографическим методом, так как для его реализации возможно использование существующих электрокардиографов, и обеспечивает расширение набора показателей вариативности электрокардиографического сигнала за счет добавления к показателям вариабельности амплитудных показателей вариативности и уменьшение временного периода, необходимого для визуализации вариативности сигнала в целях диагностики состояния сердца. 2 ил.

Формула изобретения RU 2 827 482 C1

Способ определения показателей вариативности электрокардиографического сигнала, заключающийся в том, что

- преобразуют электрокардиографом электрическую активность сердца в электрокардиографический сигнал;

- регистрируют электрокардиографический сигнал в течение определенного времени;

- выделяют в электрокардиографическом сигнале интервалы между R-зубцами;

- измеряют длительность RR-интервалов времени между соседними R-зубцами;

- выбирают число n каналов временной дискриминации электрокардиографического сигнала;

- определяют ширину интервала временной дискриминации путем деления размаха массива длительностей RR-интервалов на число n каналов временной дискриминации и границы интервалов временной дискриминации;

- осуществляют временную дискриминацию массива результатов измерений длительности RR-интервалов, состоящую в подсчете числа результатов измерений длительности RR-интервала, попавших в каждый из n каналов временной дискриминации;

- определяют показатели вариабельности: «среднее арифметическое длительностей RR-интервалов» и «среднеквадратическое отклонение длительностей RR-интервалов», «средняя частота сердечных сокращений», «среднеквадратическое отклонение частоты сердечных сокращений»;

- нормируют массив результатов временной дискриминации путем деления длительности каждого RR-интервала на длительность RR-интервала с максимальной в массиве длительностью;

- визуализируют нормированный массив длительностей RR-интервалов путем построения гистограммы из n столбцов распределения длительностей RR-интервалов времени по n каналам временной дискриминации;

отличающийся тем, что

- определяют максимальное и минимальное значения электрокардиографического сигнала, а также размах электрокардиографического сигнала как разность его минимального и максимального значений;

- выбирают число m - не менее 8 поддиапазонов амплитудной дискриминации;

- определяют ширину поддиапазона путем деления размаха электрокардиографического сигнала на число m поддиапазонов и границы поддиапазонов амплитудной дискриминации;

- осуществляют амплитудную дискриминацию электрокардиографического сигнала путем определения принадлежности мгновенного значения сигнала одному из m поддиапазонов;

- измеряют длительность интервала времени нахождения уровня электрокардиографического сигнала в каждом из m поддиапазонов амплитудной дискриминации;

- определяют показатели вариативности: «среднее арифметическое массива длительностей интервала времени нахождения уровня электрокардиографического сигнала в поддиапазоне амплитудной дискриминации» и «среднеквадратическое отклонение массива длительностей интервала времени нахождения уровня электрокардиографического сигнала в поддиапазоне амплитудной дискриминации»;

- вычисляют длительность каждого RR-интервала путем суммирования m результатов измерений длительностей интервала времени нахождения уровня электрокардиографического сигнала в каждом из m поддиапазонов амплитудной дискриминации в этом RR-интервале;

- нормируют массив суммы результатов амплитудной дискриминации в каждом из m поддиапазонов путем деления на длительность RR-интервала с максимальной длительностью;

- визуализируют нормированный массив результатов амплитудной дискриминации путем построения гистограммы из m столбцов распределения длительностей интервала времени нахождения уровня электрокардиографического сигнала в каждом из m поддиапазонов.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2024 года RU2827482C1

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ВАРИАБЕЛЬНОСТИ СЕРДЕЧНОГО РИТМА 2013
  • Ермоленко Игорь Анатольевич
RU2546103C9
СПОСОБ ОЦЕНКИ СОСТОЯНИЯ ВЕГЕТАТИВНОЙ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ ЧЕЛОВЕКА ПО СЕРДЕЧНОМУ РИТМУ 2020
  • Иляхинский Александр Владимирович
  • Мухина Ирина Васильевна
  • Леванов Владимир Михайлович
  • Пахомов Павел Александрович
RU2768446C2
СПОСОБ СКРИНИНГОВОЙ ДИАГНОСТИКИ ПОРАЖЕНИЯ СЕРДЦА 2014
  • Черных Светлана Павловна
  • Липкин Юрий Германович
  • Зарубина Татьяна Васильевна
  • Стручков Петр Владимирович
  • Цека Олег Сергеевич
RU2551347C1
СПОСОБ ОБРАБОТКИ ЭЛЕКТРОКАРДИОГРАММ С ЦЕЛЬЮ ВЫДЕЛЕНИЯ СТАДИЙ В ДИНАМИКЕ ИЗМЕНЕНИЙ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ МИОКАРДА 2016
  • Романец Илья Александрович
  • Копылов Филипп Юрьевич
  • Гурия Георгий Теодорович
RU2632756C2
Бокерия Л
А
и др., Вариабельность сердечного ритма: методы измерения, интерпретация, клиническое использование, Анналы аритмологии, 2009, том 6, 4, с
Выбрасывающий ячеистый аппарат для рядовых сеялок 1922
  • Лапинский(-Ая Б.
  • Лапинский(-Ая Ю.
SU21A1
Goldberger AL, et al, PhysioBank, PhysioToolkit, and PhysioNet: Components of a

RU 2 827 482 C1

Авторы

Кузьмин Андрей Викторович

Гасанова Вероника Алексеевна

Пушкарева Анастасия Валерьевна

Олейников Глеб Константинович

Баранов Виктор Алексеевич

Даты

2024-09-27Публикация

2023-10-27Подача