350 rub
Journal Achievements of Modern Radioelectronics №1 for 2010 г.
Article in number:
The electro-cardio-signals diagrams structural-topological analysis
Keywords: the heart rhythm diagram the information quantity information entropy an organism functional condition
Authors:
A.A. Kuznetsov
Abstract:
Objects of research are the electrocardiogram and a digital line of sequence R-R intervals on it. The purpose of work is the survey offer of new methods and technologies researches of the person heart rhythm at definition of norm physiological condition of person organism, the general functional laws in beat hearts near to this condition, the reasons of convertible and irreversible rhythm changes. On the basis of the offered heart work power model the integrated method is created, allowing analyzing resulting changes in ECG cardio cycles morphology. On the basis of structural - topological rhythm diagrams features the storey technology of their analysis is developed. The person organism functional condition is offered to be estimated on speed of accumulation of the information quantity by storey topological structure of the heart rhythm diagram. In quality of «a reference rhythm» the concept of a virtual heart rhythm is entered and comparative estimations of heart rhythm real and virtual diagrams characteristics are given. Functional connections between variability parameters and structurally topological characteristics of a healthy people heart rhythm diagrams are found out. Formulas of an organism functional condition, connecting heart rhythm diagrams macro -and micro parameters are offered. The settlement and graphic data under diagrams of a rhythm of 747 ECG registrations of 214 ill and healthy people are given. The concept of an organism physiological condition norm is offered. As the indicator of an organism functional condition level under the factor of a rhythm regulation it is offered relative information entropy. It is revealed, that the parametrical mode of a healthy person heart rhythm without dependence from a sex has a calendar year cycle during which three times discretely varies.
Pages: 27-43
References
  1. Кастлер Г. Возникновение биологической организации. М.: Мир. 1967.
  2. Блюменфельд Л. А. Информация, термодинамика и конструкция биологических систем // СОЖ. 1996. № 7. С. 88 - 92.
  3. Пригожин И., Стенгерс И. Порядок из хаоса: новый диалог человека с природой: Пер. с англ. / под ред. В. И. Аршинова, Ю. Л. Климантовича и Ю. В. Сачкова. М.: Прогресс. 1986.
  4. Парин В. В., Баевский Р. М. Кибернетика в медицине и физиологии. М.: Медгиз. 1963.
  5. Анохин П. К. Философские аспекты теории функциональной системы: избр. труды. М.: Наука. 1978.
  6. Физиология человека. В 3 т. Т. 2: Пер. с англ. / под ред. Р. Шмидтаи Г. Тевса. М.: Мир. 1996.
  7. Кузнецов А. А. Методы анализа и обработки электрокардиографических сигналов: Новые подходы к выделению информации: монография. Владимир: ВлГУ. 2008.
  8. Баевский Р. М., Берсенева А. П. Введение в донозологическую диагностику. М.: Слово. 2008.
  9. Heart rate variability. Standards of measurement, physiological interpretation, and clinical use. Task Force of The Europian Society of Cardiology and The North American Society of Pacing and Electrophysiology // European Heart Journal. 1996. V. 17. P. 354 - 381.
  10. Амиров Н. Б., Чухнин Е. В.Применение метода изучения вариабельности сердечного ритма при различных состояниях (Обзор литературы) // Диагностика и лечение нарушений регуляции сердечно-сосудистой системы. М.: ГКГ МВД России. 2008. С. 63 - 75.
  11. Прилуцкий Д. А., Кузнецов А. А., Плеханов А. А.Накопитель ЭКГ «AnnAFlash2000»// Методы и средства измерений физических величин. Н. Новгород: НГТУ. 2006. С. 31.
  12. Medical Computer Systems, Zelenograd, Moscow: http://www.mks.ru/
  13. Мун Ф. Хаотические колебания. Вводный курс для научных сотрудников и инженеров: Пер с англ. Ю. А. Данилова и А. М. Шукурова. М.: Мир. 1990.
  14. Пригожин И. От существующего к возникающему: Время и сложность в физических науках: Пер. с англ. / под ред. Ю. Л. Климантовича. М.: Наука. 1985.
  15. Кавасма Р. А., Кузнецов А. А., Сушкова Л. Т. Новые методы обработки электрокардиографических сигналов // Биомедицинские технологии и радиоэлектроника. 2005. № 11-12. С. 12 - 20.
  16. Кавасма Р., Кузнецов А., Сушкова Л. Автоматизированный анализ и обработка электрокардиографических сигналов. Методы и система / под ред. Л. Т. Сушковой. М.: САЙНС-ПРЕСС. 2006.
  17. Qawasma, R. A., Sushkova, L. T., Kuznetsov, A. A., Investigation of cardiovascular system with help of energy approach // EMBEC-05, 3rd European Medical & Biological Engineering Conference. IFMBE European conference on Biological Engineering. Praque. CzechRepublic. 2005.
  18. Вентцель Е. С. Теория вероятностей: учебник для вузов. М.: Высшая школа. 1999.
  19. Кузнецов А. А. Структурно-топологические особенности диаграмм ритма сердца // Инфокоммуникационные технологии. 2009. Т. 7, № 3. С. 80 - 85.
  20. Кузнецов А. А. Энтропия ритма сердца: монография. Владимир: Владимирский госуниверситет. 2009.
  21. Бауэр Э. С. Теоретическая биология. М. - Л.: ВИЭМ. 1935.
  22. Шредингер Э. Что такое жизнь с точки зрения физика. М.: Гостехиздат. 1945.
  23. КавасмаР. А., Кузнецов А. А., Сушкова Л. Т.Ярусный метод анализа RR-интервалограмм // Биомедицинская радиоэлектроника. М.: Радиотехника. 2007. № 12. С. 62 - 64.
  24. Кузнецов А. А. Количество информации как критерий упорядоченности ярусной структуры RR-интервалограммы // Вестник новых медицинских технологий. 2009. Т. XVI. № 1. С. 10 - 12.
  25. Кузнецов А. А. Метод оценки динамики изменения упорядоченности ритма сердца // Вестник новых медицинских технологий. 2009. Т. XVI, № 2. С. 173 - 174.
  26. Кузнецов А. А. Методы обработки RR-интервалограмм для анализа упорядоченности ритма сердца // Вестник новых медицинских технологий. 2009. Т. XVI. № 3. С. 7.
  27. Кузнецов А. А. Фазовая структура ритма сердца при физических нагрузках // Биомедицинская радиоэлектроника. М.: Радиотехника. 2009. № 3. С. 3 - 8.
  28. Малиновский Л. Г. Классификация объектов средствами дискриминантного анализа. М.: Наука. 1979.
  29. Анищенко В. С. Сравнительный анализ методов классификации состояния сердечнососудистой системы при стрессе // Биомедицинская радиоэлектроника. 2000. № 2. С. 24 - 37.
  31. Зозуля Е. П. Геометрический анализ нелинейных хаотических колебаний кардиоритма как новый метод для автоматического обнаружения фибрилляции предсердий // Физика и радиоэлектроника в медицине и экологии. В 2 кн. Кн. 1. / под ред. Л. Т. Сушковой. Владимир-Суздаль : ВлГУ. 2008.С.172 - 175.
  32. Орлов Ю. Н., Осминин К. П. Методика определения оптимального объема выборки для прогнозирования нестационарного временного ряда // Информационные технологии и вычислительные системы. 2008. № 3. С. 3 - 13.
  33. Королюк В. С., Портенко Н. И., Скороход А. В., Турбин А. Ф. Справочник по теории вероятностей и математической статистике. М.: Наука. 1985.
  34. Кобзарь А. И. Прикладная математическая статистика. М.: Физматлит. 2006.
  35. Pool, R.,Is it healthy to be chaotic - // Science. 1989. V. 243. P. 604.
  36. Babloyantz, A., Destexhe, A.,Is the normal heart a periodic oscillator // Biol. Cybern. 1988. V. 58. P. 203.
  37. Эйдукайтис А., Варонецкас Г., Жемайтите Д. Применение теории хаоса для анализа сердечного ритма в различных стадиях сна у здоровых лиц // Физиология человека. 2004. Т. 30 № 5. С. 56 - 61.
  38. Кузнецов А. А. Проверка возможности применения функциональных уравнений для оценки состава и распределения ритма сердца // Биомедицинские технологии и радиоэлектроника. 2008. № 3. С. 17 - 20.
  39. Кузнецов А. А. Сравнительный анализ упорядоченности реальной и виртуальной структуры RR-интервалограммы // Биомедицинская радиоэлектроника. 2009. № 9. С. 1 - 4.
  40. Математическая энциклопедия. Т. 5./ гл. ред. И. М. Виноградов. М.: Сов. энциклопедия. 1984.
  41. Кушаковский М. С., Журавлева Н. Б. Аритмии и блокады сердца (атлас электрокардиограмм). Л.: Медицина. 1981.
  42. Арнольд В. И. Теория катастроф. М.: Наука. 1990.