Спосіб виміру параметрів електрокардіограми

Винахід відноситься до вимірювальної техніки, а саме до виміру електричних параметрів електрокардіограм і може бути використаний для аналізу функціонального стану серцевого м'яза. Найбільш близьким по сукупності ознак є спосіб визначення параметрів електрокардіограм [Распознавание образов и медицинская диагностика. Под ред. Ю. И. Неймарка, М.. - Наука, 1972, 328с], що полягає в цифровому представленні ЕКГ, представленні тривалості кардіоциклу постійною кількістю відліків ординат, приведенні максимального значення до одиниці і розкладанні отриманого сигналу на базисні функції спеціального виду. Отримані в результаті розвинення коефіцієнти, що відображають вагову частину кожної з базисних функцій, є кодом вхідного сигналу. Потім, кожному з можливих кодів ставиться у відповідність кількісний і якісний опис вхідного сигналу. Недоліком прототипу є необхідність використання твердої апріорної класифікації електрокардіограм і відсутність даних по вимірі параметрів інформативних зубців і інтервалів часу. При такому підході лікарю, у разі потреби проведення додаткового аналізу, потрібно досліджувати ЕКГ традиційним способом, ніяк не зв'язаним з даним способом. Процедура розкладання технічно складна в реалізації тому що вимагає обробки великого числа сполучень з 18-ти базисних функцій, кожна з яких повинна розглядатися в широкому діапазоні ваги. Технічною задачею цього винаходу є підвищення точності і надійності, а також й оперативності вимірів за рахунок використання цифрових методів вимірювань і стандартних процедур модельно-кореляційного аналізу. Ця задача вирішена таким чином. У способі, що полягає в цифровому представленні ЕКГ, в представленні тривалості кардіоциклу постійною кількістю відліків ординат, в приведенні максимального значення до одиниці, відповідно до винаходу, вимір параметрів здійснюють шляхом визначення координат максимумів інформативних зубців ЕКГ, вибору ординат вліво і вправо від максимуму до рівня Up0, наприклад, Up0=0,1Umax, де U max є максимальне значення рівня зубця, визначення тривалості зубця по кількості отриманих ординат, вимір амплітуди в точці максимуму, причому визначення періоду серцевого циклу, що застосовується для нормування ЕКГ за часом, здійснюється за вимірюванням тимчасового інтервалу між початком і першим максимумом автокореляційної функції вхідного сигналу, а визначення координат максимальних значень зубців виробляється шляхом виміру положення максимуму взаємної кореляційної функції, розрахованої між вхідним сигналом і моделлю сигналу відповідного зубця, причому кожна модель сигналу містить тільки один зубець наближеного виду, а після визначення параметрів зубця його ординати заміняються на Up0 у робочій копії сигналу і процедура повторюється для всіх досліджуваних зубців у заздалегідь установленій послідовності за принципом зменшення їхньої площі. На Фіг.1 представлені перші шість базисних функції, що використовують у прототипі. На фіг.2 представлена схема пристрою, що реалізує спосіб. На Фіг.3, 4, 5 зображені відповідні діаграми сигналів за часом. Розглянемо більш докладно пропонований спосіб. Він здійснюється за допомогою пристрою, схема якого зображена на Фіг.2 який містить аналогово-цифровий перетворювач 1, вихід якого з'єднано зі входом пристрою запису й обробки 2, що з'єднується з пристроєм постійного запам'ятовування 3 та пристроєм реєстрації 4, на вхід аналого-цифрового перетворювача іде сигнал ЕКГ. Спосіб здійснюється в таким чином. Вхідний сигнал ЕКГ піддається цифровому перетворенню в пристрої цифро-аналогового перетворювача 1. З виходу цього пристрою сигнал у цифровому виді надходить у пристрій запису й обробки сигналів 2, у якому виробляється розрахунок автокореляційної функції. У цьому ж пристрої 2 виробляється розрахунок положення другого максимуму автокореляційної функції на осі часу відносно початку координат. Отримане значення використовується для перетворення числа відліків на одному кардіоциклі до стандартного значення. Ця процедура також здійснюється в пристрої 2. На фіг.3 (а) приведена епюра ЕКГ, а на Фіг.3.(в) її автокореляційна функція. Далі, з постійного запам'ятовуючого пристрою 3 витягається модель першого зубця сигналу, наприклад, зубця R і виробляється розрахунок взаємної кореляційної функції між вхідною реалізацією ЕКГ і моделлю зубця в пристрої запису й обробки сигналів 2. На Фіг.4 (а) приведена реалізація ЕКГ, на Фіг.4 (в) модель зубця R, а на Фіг.4 (с) їх взаємна кореляційна функція. У пристрої 2 здійснюється підрахунок інтервалу часу між координатою максимуму моделі зубця і максимумом їх взаємної кореляційної функції. Це значення є координатою максимуму зубця вхідної реалізації ЕКГ. Щодо цього максимуму в пристрої 2 виробляється підрахунок тривалості зубця на рівні, наприклад, 0,1 від максимуму, запис отриманого інтервалу у файл даних, фіксація максимального значення і теж запис у файл даних. Потім вхідна реалізація копіюється, у ній ординати зубця вище рівня 0,1 заміняються значеннями 0,1 і отримана реалізація піддається аналогічному кореляційному аналізу з моделлю наступного зубця, наприклад зубця Т. Послідовність аналізу в порядку зменшення площі зубців, а також наступне виключення дослідженого зубця з робочої копії вхідної реалізації забезпечує високе розрізнення максимуму кореляційної функції. На Фіг.5 (а) приведений вигляд вхідної реалізації, модифікованої заміщенням ординат зубця R. На Фіг.5 (в) вид моделі зубця Т, а на Фіг.5 (с) взаємна кореляційна функція моделі і модифікованої вхідної реалізації. При необхідності аналізу будь-яких інших зубців виробляється аналогічна процедура з використанням відповідних моделей. По закінченні аналізу зубців, у пристрої 2 здійснюється розрахунок інших елементів, а саме тимчасових інтервалів між зубцями по встановленому переліку. Отримані дані записуються у файл даних і виводяться на пристрій реєстрації 4. Отримані в результаті повного аналізу дані використовуються лікарем для розробки діагнозу, а також можуть бути використані для автоматизованої класифікації ЕКГ за допомогою будь-якого відомого алгоритму, наприклад матричного.