Обзор научных работ
 
   

Первые научные работы группы в области обработки и автоматического анализа ЭКГ были посвящены выявлению фоновых аритмий (мерцательная аритмия) и аритмий типа случайных событий (экстрасистолы) по последовательности RR-интервалов, а также применению моделей марковских цепей для построения диагностического алгоритма [1]. При этом такие операции как фильтрация сигнала, обнаружение зубцов, обнаружение стимулирующего импульса для больных со стимуляторами производились аналоговыми методами.

В дальнейшем были проведены обширные исследования по цифровым методам фильтрации ЭКГ, в том числе адаптивной фильтрации сетевой помехи, фильтрации базовой линии ЭКГ, методам накопления, сжатия сигнала ЭКГ, обнаружения зубцов и комплексов, классификации формы фрагментов кардиоцикла, диагностики нарушений ритма и проводимости по признакам формы кардиоцикла и последовательности интервалов RR, анализа ишемических изменений посредством анализа ST-сегмента ЭКГ [2, 3, 4, 5].

Создание и исследование алгоритмов автоматического анализа ЭКГ было распространено на многие задачи компьютерной электрокардиографии: мониторный контроль ЭКГ в палатах интенсивной терапии и кардиологического наблюдения [6, 7, 8, 9], анализ ЭКГ у больных с кардиостимуляторами [10, 11, 12], анализ внутриполостной ЭКГ при электрофизиологических исследованиях [13, 14, 15], анализ ЭКГ при проведении нагрузочных проб [16, 17], анализ вариабельности сердечного ритма [18, 19, 20].

Для проведения экспериментальных исследований по обучению, оптимизации и тестированию алгоритмов автоматического анализа ЭКГ на реальных записях ЭКГ-сигналов были созданы специальные базы ЭКГ-данных [27] и закуплена одна из лучших стандартных баз ЭКГ данных Массачусетского технологического института.

Задачи автоматического анализа ЭКГ тесно связаны с проблемами обработки сигналов, распознавания образов и обучения компьютерных систем. Поэтому при разработке алгоритмов исследовались такие методы как: адаптивная фильтрация, сегментация и аппроксимация, статистическое обнаружение, корреляционное распознавание, синхронное накопление, динамический кластерный анализ формы кардиоцикла, структурное распознавание фрагментов ЭКГ. Был проведен цикл исследований по созданию новых структурно-семантических методов распознавания [3], который позволил обобщить многие ранее предложенные методы. Предложены также методы обучения и самообучения (восстановления грамматик) [21, 22] алгоритмов структурного распознавания образов.

В группе проводились также инициативные исследования по коррекции искажений ЭКГ, вызываемых дыханием [23], распознаванию угрожающих жизни аритмий в частотной области [24], диагностике ИБС по признакам вейвлет-преобразования ЭКГ [25], визуализации результатов автоматического анализа ЭКГ, применению сетевых и интернет технологий для построения систем компьютерной электрокардиографии [26].

ЛИТЕРАТУРА

1. Теория и проектирование диагностической электронно-медицинской аппаратуры/ Ахутин В.М., Лурье О.Б., Немирко А.П., Попечителев Е.П. - Л.: Изд-во Ленингр. Ун-та, 1980. - 148 с.

2. Биотехнические системы: Теория и проектирование/ Ахутин В.М., Немирко А.П., Першин Н.Н., Пожаров А.В., Попечителев Е.П., Романов С.В. Л., Изд-во Ленингр. Ун-та, 1981.- 220 с.

3. Немирко А.П. Цифровая обработка биологических сигналов. М.: Наука, 1984 - 144 с.

4. Кардиомониторы. Аппаратура непрерывного контроля ЭКГ/ А.Л. Барановский, А.Н. Калиниченко, Л.А. Манило и др.; Под ред. А.Л. Барановского и А.П. Немирко А.П. - М.: Радио и связь, 1993. - 248 с.

5. Levashov S. ECG Compression Based on Adaptive Linear Prediction Procedure. - Pattern Recognition and Image Analysis. - 1995, Vol. 5.- No 1, pp.121-124.

6. Вальденберг А.В., Калиниченко А.Н. Мониторный контроль ЭКГ в интенсивной терапии. - Мир медицины No 1-2, 1999. - с. 42-45.

7. Valdenberg A.V., Kalinichenko A.N., Nemirko A.P. "The Experience of Computer- Based Monitoring System Utilization in CCU" In: Computers in Cardiology 1997, Volume 24, 1997, IEEE, pp. 429-432.

8. Nemirko A., Kalinichenko A., Levashov S, Korobkov D. Algorithm and Software for ECG Monitoring System. In: "Analysis of Biomedical Signals and Images. 13-th Biennial International Conference BIOSIGNAL'96". Proceedings. J. Jan, P. Kilian, I. Provaznic (eds). Technical University Brno Press, 1996, pp. 192-194.

9. Немирко А.П., Калиниченко А.Н., Левашов С.Ю., Коробков Д.В. "Кардиомониторная система RITMON для отделений интенсивной терапии и реанимации". - Научное приборостроение (РАН), том 6, No 1-2, 1996. - с. 115-116.

10. Калиниченко А.Н., Коробков Д.В., Левашов С.Ю., Немирко А.П., Свешников К.В., Кондратьев В.Н., Гуреев С.В. Мониторный контроль ЭКГ пациентов с имплантированными электрокардиостимуляторами. - Вестник аритмологии No 15, 2000. - c. 155.

11. Kalinichenko A., Sveshnikov K. "Waveforms Classification Algorithm for the Paced ECG"Proceedings of the International Workshop "Biomedical Engineering & Medical Informatics" (BEMI'97) September 2-5. 1997, Gliwice, Poland. pp. 150-153.

12. Немирко А.П., Гасанов М.М., Егоров Д.Ф. Распознавание волн ЭКГ при кардиостимуляции. Известия ЛЭТИ, Вып. 367, 1986. - с. 53-58.

13. Немирко А.П., Ли Зон Рак. Фильтрация для выделения потенциала пучка Гиса по внутриполостной ЭКГ. Известия ЛЭТИ, Вып. 385, 1987. - с. 108-113.

14. Kalinichenko A.N., Korobkob D.V., Sveshnikov K.V. The ECG analysis algorithm and software for noninvasive electrophysiological studies. In: 5th International Symposium SYMBIOSIS'97, Sept. 10-12, 1997, Brno. Proceedings, Jiri Holcik, Peter Fedra, Jan Slezak (Eds.). p. 67-69.

15. Yegorov D.F., Kalinichenko A.N., Nemirko A.P., Yashin S.M. A computer system for intracardiac ECG displaying and analysis. - 1st Cardiostim Pan Slavian International Congress on Cardiac Pacing and Electrophysiology (February 3-5, 1993), Abstracts, St. Petersburg, 1993, p. 248.

16. Немирко А.П., Манило Л.А., Милева К. Алгоритмы измерения и анализа параметров ST-сегмента ЭКГ для систем автоматического наблюдения за состоянием человена. - Вопросы кибернетики, Вып. 164, 1991. - с. 127-141

17. Верткин Ю.М., Коробков Д.В. Алгоритм и программное обеспечение анализа ЭКГ под нагрузкой. Известия ГЭТУ, Вып. 491, 1996 г. - с. 52-55.

18. Kalinichenko A.N., Boyarkin M.V., Goncharenko J.I., Nemirko A.P., Rodina N.I. Real-time Analysis of HRV Spectral Parameters. In: SYMBIOSIS 2001. Proceedings of the VI International Conference, Szczyrk, Poland, 11-13 Sept. 2001, E. Tkacz, P. Kostka, T. Przybyla, T. Pander (Eds.). p. 228-230.

19. Manilo L.A., Rodina N.I. Investigation of a Model of the Cardiac Rhythm Pacemaker Control for the Spectral Analysis of a Rhythmogram. - Pattern Recognition and Image Analysis. - 2001, Vol. 11 - No 2, pp. 342 - 344.

20. Boyarkin M.V., Kalinichenko A.N., Nemirko A.P. "Heart Rate Variability as an Index of Autonomic Heart Regulation in Acute Miocardial Infarction Patients" In: Computers in Cardiology 1997, Volume 24, 1997, IEEE, pp. 45-48.

21. Nemirko A.P., Borin V.P. Grammatical Inference in Syntactic Pattern Recognition. - Pattern Recognition and Image Analysis. - 1991, Vol. 1 - No 4, pp. 357-374.

22. Борин В.П., Манило Л.А., Немирко А.П. Автоматический вывод грамматики для распознавания структурных элементов биомедицинских сигналов. - Известия ГЭТУ, вып. 468, 1994, с. 12-17.

23. Lebedeva N.A., Nemirko A.P. A Method for the Correction of ECG Respiratory Distortions Intended to Improve the Analysis of ECG Shape. - Pattern Recognition and Image Analysis. - 2001, Vol. 11. - No 2, pp. 330 - 333.

24. Nemirko A.P., Manilo L.A., Degtyareva I.N. Recognition of Heart Ventricular Fibrillation on the Basis of Analysis of the Electrocardiogram in the Frequency Domain. - Pattern Recognition and Image Analysis. 2001, Vol. 11 - No 2, pp. 353 - 355.

25. Nemirko A.P., Podkletnov S.G., Solntsev V.N. Diagnostics of the Ischemia Heart Disease on the Basis of Analysis of Electrocardiosignal Wavelet Transformation Features. - Pattern Recognition and Image Analysis. 2001, Vol. 11 - No 2, pp. 356-357.

26. Nemirko A.P., Kalinichenko A.N., Korobkov D.V., Levashov S.Ju, Murashov P.V. Computer Net for ECG Monitoring. In: SYMBIOSIS 2001. Proceedings of the VI International Conference, Szczyrk, Poland, 11-13 Sept. 2001, E. Tkacz, P. Kostka, T. Przybyla, T. Pander (Eds.). p. 145-148.

27. Барановский А.Л., Немирко А.П., Предтеченский А.Г. Система организации базы данных для автоматизированного контроля больных по электрокардиограмме. - Техника средств связи, сер. ОТ, Вып. 3, 1982, с. 69-73.
 

   
 
© ООО "Биосигнал", последнее обновление 02.06.2004
English version