Т.А. Витязева1, А.А. Михеев2

1,2 ФГБОУ ВО "Рязанский государственный радиотехнический университет им. В.Ф. Уткина" (г. Рязань, Россия)

2 maa0312@yandex.ru

Постановка проблемы. Рассматриваются вопросы совместной обработки сигналов ритма сердца и дыхания, осуществляемой в целях анализа состояния организма человека. Решается задача нахождения процедуры построения последовательностей пневмограммы и кардиоритмограммы, максимально синхронизированных друг с другом по времени. Предлагается выборку отсчетов сигнала дыхания проводить в моменты времени, определяемые началом очередного цикла сердечных сокращений, и осуществлять их запоминание на время формирования сигнала кардиоритмограммы. Путем моделирования показано, что предложенная согласованная регистрация сигналов пневмограммы и кардиоритмограммы позволяет существенно повысить достоверность оценки влияния дыхания на ритм сердца.

Цель. Подтвердить на примере обработки записей реальных электрокардиограмм и пневмограмм преимущества в оценке степени взаимосвязи процессов дыхания и ритма сердца предложенного способа синхронизации сигналов кардиоритмограммы и пневмограммы при их регистрации по сравнению с известными способами.

Результаты. Проведены расчеты критериев взаимосвязи кардиоритмограмм и пневмограмм, а именно индекса Фехнера и корреляционного отношения. Для всех случаев зафиксировано увеличение значений указанных критериев при использовании предложенного способа синхронизации сигналов кардиоритмограммы и пневмограммы.

Практическая значимость. Полученные результаты позволяют сделать вывод о работоспособности и эффективности предложенного способа синхронизации сигналов кардиоритмограммы и пневмограммы, обеспечивающего более достоверную оценку их взаимосвязи.

Витязева Т.А., Михеев А.А. Оценка степени синхронизированности сигналов пневмограммы и кардиоритмограммы // Биомедицинская радиоэлектроника. 2025. T. 28. № 4. С. 72-77. DOI: https://doi.org/10.18127/j15604136-202504-08

1. Баевский Р.М., Берсенева А.П. Оценка адаптационных возможностей организма и риск развития заболеваний. М.: Медицина. 1997. 265 с.
2. Task Force of the European Society of Cardiology and North American Society of Pacing and Electrophysiology. Heart rate variability. Standards of measurement, physiological interpretation and clinical use // European Heart Journal. 1996. V. 17. P. 354–381.
3. Мурашко В.В., Струтынский А.В. Электрокардиография. Учеб. пособие: 3-е изд., перераб. и доп. М.: ООО МЕДпресс – Элиста: АПГ «Джангар». 1998. 313 с.
4. Абросимов В.Н. Нарушение регуляции дыхания. М.: Медицина. 1990. 248 с.
5. Патент № 2392848 (РФ) А61В 5/0205, А61В 5/0204. Способ диагностики стресса у человека / Р.П. Карасев, М.М. Лапкин. Опубл. 27.06.2010. Бюл. № 18. 7 с.
6. Михайлов В.М. Вариабельность ритма сердца: опыт практического применения метода. М-во здравоохранения РФ. Иван. гос. мед. акад. Иваново : Иван. гос. мед. акад. 2002. 288 с.
7. Патент № 2722263 (РФ) А61В 5/0205, А61В 5/0456. Способ формирования синхронизированных последовательностей кардиоинтервалограммы и пневмограммы и устройство для его осуществления / Т.А. Витязева, А.А. Михеев. Опубл. 28.05.2020. Бюл. № 16. 17 с.
8. Витязева Т.А., Михеев А.А. Регистратор сигналов пневмограммы и кардиоритмограммы // Биомедицинская радиоэлектроника. 2020. Т. 23. № 3. С. 61–67.
9. Фёрстер Э., Рёнц Б. Методы корреляционного и регрессионного анализа: Пер. с нем. В.М. Ивановой. М.: Финансы и статистика. 1983. 302 с.
10. Демаков В.И., Демаков А.В. Модификация метода Фехнера для повышения устойчивoсти анализа данных // Вестник Бурятского государственного университета. Математика, информатика. 2022. № 1. С. 35–44.