Ю.А. Челебаева – аспирант, кафедра информационно-измерительной и биомедицинской техники, Рязанский государственный радиотехнический университет им. акад. В.Ф. Уткина
E-mail: chel-juliya@yandex.ru.
Постановка проблемы. Задачей анализа сердечного ритма в режиме реального времени является обнаружение ранних аритмий с целью их лечения и предотвращения угрожающих жизни аритмий. Для решения задачи классификации особенностей сердечного ритма на основе обработки кардиоритмограммы может быть использован аппарат искусственных нейронных сетей. Для более детального анализа требуется комплексная интерпретация выявленных признаков. Это связано с тем, что единичный выявленный признак может не являться причиной заболевания, а может быть обусловлен особенностями организма обследуемого, либо неточностями измерений. Для этого выбран математический аппарат на основе нечеткой логики.
Цель работы – разработка нечеткой модели комплексной интерпретации признаков на основе анализа сигналов кардиоритмограммы.
Результаты. Разработана структура нечеткой системы комплексной интерпретации выявленных признаков. Предложены аналитические зависимости для фаззификации входных четких числовых значений. Разработаны правила нечеткого вывода для вычисления результирующих функций принадлежности выходных значений модели. Проиллюстрировано формирование признаков вентрикулярной тахиаритмии и застойной сердечной недостаточности. Выполнена дефаззификация выходных переменных.
Практическая значимость. Разные аритмии могут существовать вместе, и разработанная нечеткая модель позволяет обнаруживать это сочетание параллельно. Данный подход к построению систем контроля сердечного ритма в режиме реального времени может быть использован как для мониторинга уже диагностированных сердечно-сосудистых заболеваний (особенно в палатах интенсивной терапии), так и для профилактики и ранней диагностики признаков аритмии у лиц с высоким миокардиальным риском.
- Березный Е.А., Рубин А.М., Утехина Г.А. Практическая кардиоритмография. М.: Нео. 2005. 140 c.
- Руководство по кардиологии: Учеб. пособие в 3 т. / Под ред. Г.И. Сторожакова, А.А. Горбаченкова. 2009. Т. 3. 512 с.
- Мельник О.В., Челебаев С.В., Челебаева Ю.А. Анализ сердечного ритма в режиме реального времени на основе искусственных нейронных сетей // Биотехносфера. 2016. № 6. С. 33–39.
- Мельник О.В., Челебаев С.В., Челебаева Ю.А. Методика синтеза нейросетевой подсистемы обработки сигналов кардиоритмограммы // Биомедицинская радиоэлектроника. 2019. Т. 22. № 4. С. 45–52. DOI 10.18127/j15604136-201904-07.