(Московский Институт Электронной Техники)
Целью работы являлось исследование относительной точности определения RR-интервалов по сфигмограмме и возможности применения сфигмографа вместо электрокардиографа при экспресс-анализе функционального состояния сердечно-сосудистой системы человека, а также при проведении исследований вариабельности сердечного ритма [4].
Исследование проводилось на цифровом сфигмографе, разработанном в Московском Институте Электронной Техники. Основные технические параметры: полоса пропускания – до 15.6 Гц, частота дискретизации - 60 Гц, разрядность – 16 бит, длина волны – 940 нм. Для снятия электрокардиограммы (ЭКГ) использовался 12-канальный компьютерный электрокардиограф КАРДи [1]. Было разработано специализированное программное обеспечение для Windows 95, выполняющее одновременный съем 2–го стандартного отведения ЭКГ и сигнала сфигмограммы. Точность определения RR-интервалов обусловлена частотой дискретизации ЭКГ и сфигмограммы, и способом восстановления сигнала. Сигнал сфигмографа восстанавливался перед измерением с помощью кубической сплайн-интерполяции [2] для повышения точности с частотой 600 Гц. Последовательность работы алгоритма измерения RR-интервалов по сфигмограмме: вычисление 1-ой производной сигнала, низкочастотная фильтрация 1-ой производной сигнала для удаления высокочастотных шумов, амплитудное детектирование с автоматической подстройкой уровня, определение истинного максимума 1-ой производной на участке детектирования, вычисление RR-интервалов. Для определения RR-интервалов на ЭКГ использовался эвристический алгоритм из программного комплекса КАРД [3]. Погрешность определения RR-интервалов по сфигмограмме определялась относительно ЭКГ.
На представленном рисунке показано окно программы во время работы. Последовательно, сверху вниз, отображены ЭКГ, сфигмограмма, тренды RR ЭКГ и сфигмограммы, и относительная погрешность определения RR-интервалов по сфигмограмме. Под ЭКГ и сфигмограммой стоят текущие значения RR-интервалов.
Результаты проведенного исследования подтвердили возможность измерения RR-интервалов по сфигмограмме со средней относительной погрешностью результатов измерений не превышающей 1.5%.
[1] Куриков С.Ф., Прилуцкий Д.А., Селищев С.В. Применение технологии многоразрядного сигма-дельта преобразования в цифровых многоканальных электрокардиографах. - Москва: Медицинская техника, 1997, №4.
[2] Мудров А.Е. Численные методы для ПЭВМ на языках Бейсик, Фортран и Паскаль. - Томск: МП “РАСКО”, 1991.
[3] Сертификат Минздравмедпрома №185, ТУ 643.17635079.00003-03 91 01.
[4] Heart Rate Variability. Standards of Measurement, Physiological Interpretation, and Clinical Use: American Heart Association, Inc., 1996.