Обработка и автоматический анализ биомедицинских сигналов
 
   

Сигналы, генерируемые живыми системами, по своим свойствам существенно отличаются от сигналов физического мира. В основном, их отличает повышенная изменчивость: как во времени, так и по популяции. Это влечет за собой трудность, а порой и невозможность построения аналитической, статистической или алгоритмической модели процесса. Поэтому методологической основой автоматического анализа таких сигналов является не теория обработки сигналов, а теория распознавания образов и искусственного интеллекта. Исследования методов и разработка алгоритмов обработки биомедицинских сигналов проводятся на моделях, представляющих собой множества реальных записей, организованных в специальные базы данных. Исследуемый метод или алгоритм оптимизируется на выборочном множестве записей и затем оценивается на стандартной базе данных. Данное направление имеет свою историю и обширную литературу. В данном разделе сайта приведены список основных книг и список полезных сайтов в Интернете, связанных с этим направлением.

Одним из наиболее важных биомедицинских сигналов является ЭКГ. Она несет информацию о жизненно важном органе и благодаря внутренним связям в организме отражает также деятельность многих других органов и систем.

Электрические сигналы от сердца впервые зарегистрированы Уоллером в 1889 г., однако электрокардиография как метод исследования электрической активности сердца был открыт в 1903 г. Виллемом Эйнтховеном, который позже (в 1924 г.) получил за это Нобелевскую премию. Им же предложен термин "электрокардиограмма" и заложены основы этого метода, которые актуальны и сегодня. Перьевая регистрация электрокардиограммы (ЭКГ) появилась в 1946 г. Это обусловило промышленный выпуск электрокардиографов и широкое применение метода электрокардиографии в медицине. Несмотря на автоматическую регистрацию ЭКГ, ее расшифровка производилась вручную - опытными врачами электрокардиологами.

С появлением электронных вычислительных машин сразу появились работы по автоматической расшифровке ЭКГ. Первый автоматический анализ ЭКГ проведен в 1962 г. Потребовалось еще 8 лет, чтобы эти работы привели к созданию первой практической системы автоматической интерпретации ЭКГ в 1970 г. Сегодня автоматический анализ ЭКГ широко применяется в цифровых приборах и интеллектуальных компьютерных системах для массового обследования и клинической диагностики, клинического и амбулаторного (Холтеровского) мониторирования, электрофизиологических и нагрузочных исследований, электрокардиостимуляции и кардиосинхронизации, наблюдения за состоянием оператора в биотехнических системах.

Разработка приборов и систем автоматического анализа ЭКГ связана с созданием высокотехнологичного программного обеспечения, реализующего современные методы обработки сигналов, распознавания образов и искусственного интеллекта. Алгоритмы обработки и автоматического анализа ЭКГ создаются в результате проведения многолетних научных исследований и представляют собой дорогостоящее НОУ-ХАУ.
 

   
 
© ООО "Биосигнал", последнее обновление 24.01.2007
English version