Спосіб оцінки добового серцевого ритму

Спосіб оцінки добового серцевого ритму, який включає визначення складності поведінки отриманих біологічних сигналів шляхом проведення ЕКГ 3 прискорення тонів серця реєструють акселерометрами, розміщеними на поверхні грудної клітки пацієнта, після чого проводять фрактальний аналіз тонів серця на основі законів нелінійної динаміки, по результатах якого визначають об'єктивний стан гемодіалізного хворого. За прототип взято спосіб прогнозування можливості виникнення аритмічних ускладнень у хворих на гострий інфаркт міокарда (Патент України № 37355 А, опубл. 29.12.1999, бюл. № 8), який включає проведення трьох тестів для визначення порушень серцевої діяльності: наявності пізніх потенціалів шлуночків шляхом реєстрації параметрів електрокардіограми /ЕКГ/ з високим розв'язанням, зміни автономної регуляції серця за допомогою оцінки параметрів варіаційної пульсометрії, змін гомогенності процесу реполяризації міокарда шляхом проведення ЕКГ-досліджень у 12-ти стандартних відведеннях, який відрізняється тим, що тести проводять на 2-6 тижнів від початку захворювання при проведенні запису результатів протягом 5 хвилин, розраховують індекс реполяризації /JP/ по формулі: QTc max JP  . QTcd Проте, згідно з цим способом не використовується метод алгоритмічної складності за Колмогоровим для оцінки поведінки серцевого ритму, що полягає у застосуванні лінійного архіватора та порівнянні вихідної і стиснутої послідовностей кардіоінтервалів. Поставлена задача вирішується тим, що в способі, який включає визначення складності поведінки біологічних сигналів та відрізняється тим, що на основі використання методу колмогорівської складності застосовується лінійний архіватор з порівнянням вхідної і стиснутої послідовності кардіоінтервалів, проводиться оцінка повторюваності фрагментів кардіоінтервалограми, за даними якої та/або різницевої послідовності будується словник регулярностей, при цьому оцінюються як зміст, частота повторень і довжина розглянутих регулярностей, включаючи екстрасистолії, пробіжки ритму і т.п., так і їх часове розташування (час доби, коли вони зустрічаються). Спосіб здійснюється наступним чином: Суть методу полягає у застосуванні лінійного архіватора та порівнянні вхідної і стиснутої послідовності кардіоінтервалів. Даний метод, разом з показником апроксимаційної ентропії [2], може застосовуватися для оцінки повторюваності фрагментів кардіоінтервалограми. За даними кардіоінтервалограми та/або різницевої послідовності будується словник регулярностей. При цьому оцінюються як зміст, частота повторень і довжина розглянутих регулярностей, включаючи екстрасистолії, пробіжки ритму і т.п., так і їх часове розташування (час доби, коли вони зустрічаються). Виділення регулярностей у часовій послідовності дозволяє її архівувати. При цьому, коефіцієнт стиснення (відношення довжини архівованої послідовності до довжини початкової послідовності) є кількісною характеристикою складності ВСР. 66436 4 Для виявлення повторюваних ділянок серцевого ритму використовується алгоритм стиснення Lempel-Ziv-Welch (LZW) [3, 4]. Для реєстрації послідовностей кардіоінтервалів, що зустрічаються в СР, використовується словник. Словник являє собою таблицю, в якій міститься код послідовності, сама послідовність і кількість її появ у вхідних даних. Дана таблиця має так звану властивість передування, тобто для кожної послідовності wK в словнику, що складається з деякої послідовності часових інтервалів w і інтервалу K, послідовність w також міститься в словнику. Основні визначення для спрощення викладу логіки алгоритму побудови словника за методом стиснення LZW: а) "Ланцюжок" - послідовність часових інтервалів. Довжина ланцюжка може змінюватися від 1 до дуже великого числа інтервалів. Довільний ланцюжок позначається як "[...] K"; б) "Префікс" - майже те ж саме, що ланцюжок, але мається на увазі, що префікс безпосередньо передує останньому елементу послідовності часових інтервалів, і префікс може мати нульову довжину. Довільний префікс позначається як "[...]"; в) "Поточний префікс" позначається "[.С.]". З цим префіксом буде постійно проводитись порівняння. Спочатку поточний префікс нічого не містить; г) "Поточний ланцюжок" позначається "[.С.] K", де K - певний часовий інтервал. Утворюється поточними префіксом і наступним елементом (часовим інтервалом) в потоці вхідних даних. Алгоритм побудови словника за методом стиснення LZW: 1) словник ініціалізується значеннями часових інтервалів (одноелементними ланцюжками) в діапазоні від мінімального значення у вхідних даних до максимального з кроком 1 мс; 2) зчитується значення першого часового інтервалу з файлу вхідних даних (позначається Р), [.С.] Р стає поточним ланцюжком; 3) виконується пошук в таблиці ланцюжків, щоб визначити чи входить до неї [.С.] Р. На першій ітерації це, звичайно, станеться, оскільки в таблицю (словник) при ініціалізації були занесені всі значення часових інтервалів, які зустрічаються у вхідних даних. Тепер поточним префіксом стає [.С.] Р; 4) відбувається перехід до наступного елемента з ряду кардіоінтервалів (позначається Q). До поточного елемента додається поточний префікс, щоб сформувати [.С.] Q, тобто поточний ланцюжок; 5) виконується пошук у таблиці ланцюжків, щоб визначити, чи входить до неї [.С.] Q. На першій ітерації цього, звичайно, не буде. [.С.] Q додається в таблицю ланцюжків (словник). Поточним префіксом стає Q; 6) додавання елементів до [.С.] продовжується, щоб сформувати [.С.] K, до тих пір, поки [.С.] K не стане у словнику. [.С.] K додається в таблицю ланцюжків і т.д. На псевдокоді алгоритм описується приблизно так: 1) Ініціалізація таблиці ланцюжків; 5 66436 2) [.С.] < - порожньо; 3) К < - наступний елемент в потоці даних; (Так: 6 4) Чи входить [.С.] K в таблицю ланцюжків? [.С.] gо [.С.] < K; to 3); ) (Ні: додати [.С.] К в таблицю ланцюжків; [.С.] gо