Ю.А. Челебаева

Рязанский государственный радиотехнический университет им. акад. В.Ф. Уткина (г. Рязань, Россия)

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. Одним из наиболее опасных аритмий является мерцательная аритмия. Поэтому разработка нейросетевой модели определения признаков мерцательной аритмии, пригодной для реализации на базе программируемой логики, для подсистемы обработки сигналов кардиоритмограммы является актуальной задачей.

Цель работы – разработка нейросетевой модели определения признаков мерцательной аритмии для подсистемы обработки сигналов, характеризующейся высокой достоверностью и возможностью реализации на базе программируемой логики.

Результаты. Разработана нейросетевая модель определения признаков мерцательной аритмии, отличающаяся высокой достоверностью и незначительными аппаратными затратами при реализации на программируемых логических интегральных схемах (ПЛИС). Выполнено программное моделирование нейросетевой модели определения признаков мерцательной аритмии. Осуществлена реализация нейросетевой модели определения признаков мерцательной аритмии на языке описания аппаратуры VHDL для использования в составе подсистемы обработки сигналов кардиоритмограммы на базе ПЛИС.

Практическая значимость. Полученные результаты позволяют сделать вывод, что предложенная модель может быть использована в построении систем контроля сердечного ритма в режиме реального времени 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.

Челебаева Ю.А. Разработка нейросетевой модели определения признаков мерцательной аритмии для подсистемы обработки сигналов кардиоритмограммы // Биомедицинская радиоэлектроника. 2021. Т. 24. № 4. С. 97–106. DOI: 10.18127/j15604136202104-13

1. Березный Е.А., Рубин А.М., Утехина Г.А. Практическая кардиоритмография М.: Нео. 2005. 140 c.
2. Руководство по кардиологии: Учеб. пособие в 3-х томах / Под ред. Г.И. Сторожакова, А.А. Горбаченкова. 2009. Т. 3. 512 с.
3. 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.
4. Мельник О.В., Челебаев С.В., Челебаева Ю.А. Методика синтеза нейросетевой подсистемы обработки сигналов кардиоритмограммы // Биомедицинская радиоэлектроника. 2019. № 4. С. 45–52.