АНАЛИЗ СТАТИСТИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ВАРИАБЕЛЬНОСТИ СЕРДЕЧНОГО РИТМА И ВАРИАТИВНОСТИ СИГНАЛОВ ЭКГ В НОРМЕ И С ПРИЗНАКАМИ АРИТМИИ
- Авторы: Адамова А.В.1, Буданов К.М.1, Кузьмин А.В.1
-
Учреждения:
- Пензенский государственный университет
- Выпуск: № 3 (2025)
- Страницы: 167-178
- Раздел: МОДЕЛИ, СИСТЕМЫ, СЕТИ В ТЕХНИКЕ
- URL: https://journals.rcsi.science/2227-8486/article/view/360483
- DOI: https://doi.org/10.21685/2227-8486-2025-3-13
- ID: 360483
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Актуальность и цели. Вычисление и сравнительный анализ параметров вариабельности сердечного ритма и вариативности является актуальной задачей классификации аритмичных и нормальных сигналов электрокардиограммы (ЭКГ). Целью являются сравнительный анализ статистических показателей вариабельности сердечного ритма и вариативности сигналов ЭКГ двумя методами и оценка различий параметров на разных видах сигнала. Материалы и методы. В качестве исходных данных выбраны две группы сигналов из открытой базы данных PhysioNet: полученные от здоровых людей и людей, у которых наблюдаются аритмические нарушения. Для данных сигналов были построены гистограммы распределений плотности вероятности их амплитудных характеристик и относительных приращений ряда кардиоинтервалов. Рассчитаны площади несовпадения гистограмм в качестве метрик их различия. Результаты. Проведена оценка различия показателей вариативности сигнала ЭКГ и вариабельности ритма сердца на основе усредненных гистограмм распределений значений сигналов ЭКГ для каждой группы и вычисления отношения площади области несовпадения к общей площади гистограммы, при этом соотношение для первого метода составило 48 %, а для второго – от 33 до 38 % для различных показателей. Выводы. Полученные данные показывают потенциальную применимость обоих методов для анализа сигналов ЭКГ на предмет наличия признаков аритмии.
Ключевые слова
Об авторах
Алиса Викторовна Адамова
Пензенский государственный университет
Автор, ответственный за переписку.
Email: alicegarth@gmail.com
аспирант, ассистент кафедры информационно-вычислительных систем
(Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40)Константин Михайлович Буданов
Пензенский государственный университет
Email: ko13bud@rambler.ru
старший преподаватель кафедры информационно вычислительных систем
(Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40)Андрей Викторович Кузьмин
Пензенский государственный университет
Email: a.v.kuzmin@pnzgu.ru
доктор технических наук, доцент, заведующий кафедрой информационно-вычислительных систем
(Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40)Список литературы
- Clifford G. D., Azuaje F., McSharry P. Advanced Methods And Tools for ECG Data Analysis. New York : Artech House Publishers, 2006. 400 p.
- Bajaj V., Sinha G. R. Modelling and Analysis of Active Biopotential Signals in Healthcare. IOP Publishing, 2020. Vol. 1. 443 p. (IPEM–IOP Series in Physics and Engineering in Medicine and Biology).
- Демушкина К. М., Демушкин М. О., Кузьмин А. В. Обзор методов проектирования систем поддержки принятия врачебных решений // Модели, системы, сети в экономике, технике, природе и обществе. 2022. № 2. С. 75–89. doi: 10.21685/2227-8486- 2022-2-6
- Баевский Р. М., Иванов Г. Г., Чирейкин Л. В. Анализ вариабельности сердечного ритма при использовании электрокардиографических систем. Методические рекомендации // Вестник аритмологии. 2001. № 24. С. 65–87.
- 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. P. 354–381.
- Fedorov V. F. Time series analysis in self-regulating systems // Journal of Radio Electronics. 2019. № 5. С. 1–10.
- Патент № 2827482 C1 Российская Федерация, МПК A61B 5/352. Способ определения показателей вариативности временных параметров электрокардиографического сигнала / Кузьмин А. В., Гасанова В. А., Пушкарева А. В. [и др.] – № 2023127657 ; заявл. 27.10.2023 ; опубл. 27.09.2024.
- Glantz S. A. Primer of biostatistics. 7 ed. New York : McGraw-Hill, 2012. 312 с.
- Мамаев А. Н., Кудлай Д. А. Статистические методы в медицине. М. : Практическая медицина, 2021. 136 с.
- Fedorov V. F., Stolyar V. L. Heart Rate Variations Analysis: Traditions, Misconceptions, Perspectives // 23rd International Conference on Digital Signal Processing and its Applications (DSPA). Moscow, 2021. Р. 1–5.
- Goldberger A. L., Amaral L. A. N., Glass L. [et al.]. PhysioBank, PhysioToolkit, and PhysioNet: Components of a New Research Resource for Complex Physiologic Signals // Circulation. 2000. № 101 (23). Р. 215–220.
- MIT-BIH Normal Sinus Rhythm Database. URL: http://www.physionet.org/physiobank/ database/nsrdb/ (дата обращения: 16.05.2025).
- MIT-BIH Supraventricular Arrhythmia Database. URL: http://www.physionet.org/physiobank/ database/svdb/ (дата обращения: 16.05.2025).
- Патент № 2372844 C1 Российская Федерация, МПК A61B 6/00, A61B 5/107. Способ автоматического определения размеров и положения сердца пациента по флюорографическим снимкам / Бодин О. Н., Кузьмин А. В., Семенкин М. А., Моисеев А. Е. – № 2008123240/14 ; заявл. 16.06.2008 ; опубл. 20.11.2009.
- Rangayyan R. M., Krishnan S. Biomedical Signal Analysis. Wiley, 2024. doi: 10.1002/9781119825883
Дополнительные файлы













